2019-2020版高中物理 第一章 4 電勢能和電勢課時作業(yè) 新人教版選修3-1

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1、4電勢能和電勢1.(2019陜西校級月考)關于靜電場,下列說法正確的是(D)A.電勢等于零的物體一定不帶電B.電場強度為零的點,電勢一定為零C.同一電場線上的各點,電勢一定相等D.負電荷沿電場線方向移動時,電勢能一定增加解析:電勢是否為零與電勢零點位置的選取有關,與物體是否帶電無關,選項A錯誤;電場強度為零的點電勢不一定為零,選項B錯誤;同一電場線上,沿電場線方向電勢降低,各點電勢一定不同,選項C錯誤;負電荷沿電場線移動時,靜電力做負功,電荷的電勢能增加,選項D正確.2.(2019福建龍巖檢測)在靜電場中,將一正電荷從a點移到b點,靜電力做了負功,則(C)A.b點的電場強度一定比a點大B.電場

2、線方向一定從b指向aC.b點的電勢一定比a點高D.該電荷的動能一定減小解析:靜電力做負功,電勢能增大,正電荷在電勢高處電勢能大,C正確;靜電力做負功同時電荷可能還受其他力作用做正功,總功不一定為負.由動能定理可知,動能不一定減小,D錯誤;電勢高低與電場強度大小無必然聯(lián)系,A錯誤;b點電勢高于a點,但a,b可能不在同一條電場線上,B錯誤.3.如圖所示,實線是某電場中的一條電場線,虛線是該電場中的兩條等勢線,由圖可以得出的正確結論是(C)A.M點的電勢一定低于N點的電勢B.M點的電場強度一定小于N點的電場強度C.由M點向N點移動電荷時,電勢能的改變量與零勢能點的選取無關D.某電荷在M點或N點具有的

3、電勢能與零勢能點的選取無關解析:沿著電場線方向電勢逐漸降低,可知M點的電勢高于N點的電勢,A錯誤;根據(jù)電場線與等勢面垂直,可以作出如圖所示電場線,可得EMEN,B錯誤;M,N兩點的電勢能之差與零勢能點的選取無關,C正確;電勢能的大小與零勢能點的選取有關,D錯誤.4.(2019湖北襄陽月考)帶有等量異種電荷的一對平行金屬板,如果兩極板間距不是足夠近或者兩極板面積不是足夠大,即使在兩極板之間,它的電場線也不是彼此平行的直線,而是如圖所示的曲線(電場的方向未畫出).在圖中,若上極板帶正電,虛線MN是穿過兩板正中央的一條直線,則關于這個電場,以下說法正確的是(B)A.a點的電場強度小于b點的電場強度B

4、.b點的電勢低于c點的電勢C.平行金屬板之間的電場,可以看做勻強電場D.若將一正電荷從電場中的任一點由靜止釋放,它必將沿電場線運動到負極板解析:由電場線疏密可知,a點電場強度大于b點電場強度,選項A錯誤;由于b=d,而cd,所以cb,選項B正確;由于電場線不是平行等間距直線,所以平行金屬板間電場不能看做勻強電場,選項C錯誤;由于有的電場線不是直線,所以電荷不一定沿電場線運動,選項D錯誤.5 (2019山東青島校級檢測)一金屬容器置于絕緣板上,帶電小球用絕緣細線懸掛于容器中,容器內(nèi)的電場線分布如圖所示,容器內(nèi)表面為等勢面,A,B為容器內(nèi)表面上的兩點,下列說法正確的是(C)A.A點的電場強度比B點

5、的大B.小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的低C.B點的電場強度方向與該處內(nèi)表面垂直D.將檢驗電荷從A點沿不同路徑移到B點,靜電力所做的功不同解析:由題圖知,B點處的電場線比A點處的密,則A點的電場強度比B點的小,選項A錯誤;沿電場線方向電勢降低,選項B錯誤;電場強度的方向總與等勢面垂直,選項C正確;檢驗電荷由A點移動到B點,靜電力做功一定,與路徑無關,選項D錯誤.6 (2019甘肅校級月考)光滑絕緣的斜面置于電場中,一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的點電荷從A點以v0的初速度沿斜面運動到B點時,速度也為v0.則下列說法正確的是(C)A.A點的電場強度大于B點的電場強度B.A點的電勢高于B點的電勢C.電荷在A

6、點的電勢能大于在B點的電勢能D.點電荷一定帶正電解析:點電荷從A到B的過程中,受三個力作用.根據(jù)動能定理可知靜電力做正功.由功能關系可知,電荷的電勢能減小,C正確;由于不知道電場方向和電場是否是勻強電場,所以A,B,D錯誤.7.(2019湖南湘潭月考)質(zhì)量為m的帶電小球射入勻強電場后,以方向豎直向上、大小為2g的加速度向下運動,在小球下落h的過程中(D)A.小球的重力勢能減少了2mghB.小球的動能增加了2mghC.靜電力做負功2mghD.小球的電勢能增加了3mgh解析:帶電小球受到向上的靜電力和向下的重力,據(jù)牛頓第二定律F合=F電-mg=2mg,得F電=3mg.在下落過程中靜電力做功W電=-

7、3mgh,重力做功WG=mgh,總功W=W電+WG=-2mgh,根據(jù)做功與勢能變化關系可判斷,小球重力勢能減少了mgh,電勢能增加了3mgh;根據(jù)動能定理,小球的動能減少了2mgh,故D正確.8.(2019四川德陽模擬)如圖所示勻強電場E的區(qū)域內(nèi),在O點處放置一點電荷+Q.a,b,c,d,e,f為以O為球心的球面上的點,aecf平面與電場平行,bedf平面與電場垂直,則下列說法中正確的是(D)A.b,d兩點的電場強度相同B.a點的電勢等于f點的電勢C.點電荷+q在球面上任意兩點之間移動時,靜電力一定做功D.將點電荷+q在球面上任意兩點之間移動,從a點移動到c點電勢能的變化量一定最大解析:b,d

8、兩點的電場強度為+Q產(chǎn)生的電場與勻強電場E的合場強,由對稱性可知,其大小相等、方向不同,A錯誤;a,f兩點雖在+Q的同一等勢面上,但在勻強電場E中此兩點的電勢不相等,B錯誤;在bedf面上各點電勢相同,點電荷+q在bedf面上移動時,靜電力不做功,C錯誤;從a點移到c點,+Q對它的靜電力不做功,但勻強電場對+q做功最多,電勢能變化量一定最大,D正確.9.(2019湖南岳陽一中校級月考)(多選)在真空中A,B兩點分別放置等量異種電荷,在電場中通過A,B兩點的豎直平面內(nèi)對稱位置取一個矩形路徑abcd,如圖所示,現(xiàn)將一電子沿abcd移動一周,則下列判斷正確的是(BD)A.由ab靜電力做正功,電子的電

9、勢能減小B.由bc靜電力對電子先做負功,后做正功,總功為零C.由cd電子的電勢能一直增加D.由da電子的電勢能先減少后增加,電勢能變化量為零解析:電子帶負電,由ab靜電力做負功,電勢能增加,由cd靜電力做正功,電勢能減少,選項A,C錯誤;由bc,靜電力對電子先做負功后做正功,由對稱性,b,c兩點電子電勢能相等,故總功為零,選項B正確;由da,靜電力對電子先做正功后做負功,故電子的電勢能先減少后增加,再由對稱性可確定電勢能變化量為零,選項D正確.(教師備用)1.(2019甘肅模擬)如圖所示,半圓槽光滑、絕緣、固定,圓心是O,最低點是P,直徑MN水平,a,b是兩個完全相同的帶正電小球(視為點電荷)

10、,b固定在M點,a從N點靜止釋放,沿半圓槽運動經(jīng)過P點到達某點Q(圖中未畫出)時速度為零,則小球a(B)A.從N到Q的過程中,重力與庫侖力的合力先增大后減小B.從N到P的過程中,速率先增大后減小C.從N到Q的過程中,電勢能先減小后增大D.從P到Q的過程中,動能減少量小于電勢能增加量解析:小球a從N點釋放一直到達Q點的過程中,a,b兩球的距離一直減小,庫侖力變大,a受重力不變,重力和庫侖力的夾角從90一直減小,故合力變大,選項A錯誤;小球a從N到P的過程中,速度方向與重力和庫侖力的合力方向的夾角由小于90到大于90,故庫侖力與重力的合力先做正功后做負功,a球速率先增大后減小,選項B正確;小球a由

11、N到Q的過程中庫侖力一直做負功,電勢能一直增加,選項C錯誤;小球a從P到Q的過程中,減少的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能和電勢能之和,故動能的減少量大于電勢能的增加量,則選項D錯誤.2.(2019山東濟南校級月考)如圖所示,在電場強度為E=1104 N/C、方向水平向右的勻強電場中,用一根長l=1 m的絕緣細桿(質(zhì)量不計)固定一個質(zhì)量為m=0.2 kg、電荷量為q=510-6 C的帶正電的小球.細桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動.現(xiàn)將桿由水平位置A輕輕釋放,在小球運動到最低點B的過程中,靜電力對小球做功多少?小球電勢能如何變化?解析:靜電力做功與路徑無關.在小球由A運動到最低點B的過程中,靜電力對小球做的正

12、功為W=qEl=510-611041 J=0.05 J,靜電力對小球做正功,小球電勢能減少,減少的電勢能為0.05 J.答案:0.05 J減少0.05 J3.(2019四川樂山期中)如圖所示,勻強電場的電場線與AC平行,把10-8 C的負電荷從A點移到B點,靜電力做功610-8 J,AB長6 cm,AB與AC成60角.求:(1)勻強電場的電場強度方向;(2)設B處電勢為1 V,則A處電勢為多少?電子在A處的電勢能為多少?解析:(1)將負電荷從A點移至B點,靜電力做正功,所以電荷所受靜電力方向沿A至C.又因為是負電荷,電場強度方向與負電荷受力方向相反,所以電場強度方向由C指向A.(2)由WAB=EpA-EpB=q(A-B)得A=+B=(+1)V=-5 V則電子在A點的電勢能為EpA=qA=(-e)(-5 V)=5 eV.答案:(1)由C指向A(2)-5 V5 eV5