2012高中物理 1-4《電勢和電勢差》同步課時訓(xùn)練 粵教版選修3-1

1、電勢和電勢差一、單項選擇題1兩個帶異種電荷的物體間距離增大一些時()A電場力做正功，電勢能增加B電場力做負功，電勢能增加C電場力做正功，電勢能減少D電場力做負功，電勢能減少答案：B2在電場強度大小為E的勻強電場中，一質(zhì)量為m、帶電量為q的物體以某一初速沿電場反方向做勻減速直線運動，其加速度大小為0.8qE/m，物體運動距離s時速度變?yōu)榱?，則下列說法中不正確的是()A物體克服電場力做功qEsB物體的電勢能減少了0.8qEsC物體的電勢能增加了qEsD物體的動能減少了0.8qEs解析：電荷的電勢能的變化取決于靜電力做的功，本題靜電力做負功為qEs，可以判斷A、C項正確，B項錯誤；動能的變化取決于合

2、外力所做的功，物體受到的合外力為0.8qE，可得選項D正確答案：B3如圖1413所示，圖中實線表示一勻強電場的電場線，一帶負電荷的粒子射入電場，虛線是它的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，若粒子所受重力不計，則下列判斷正確的是()圖1413A電場線方向向下B粒子一定從a點運動到b點Ca點電勢比b點電勢高D粒子在a點的電勢能大于在b點的電勢能解析：無論粒子從a點或者從b點射入電場，由于運動軌跡向下彎曲，說明粒子受電場力方向向下，可判斷電場線的方向向上而不是向下，A錯誤；粒子既可以從a點運動到b點，也可以從b點運動到a點，B錯誤；由于順著電場線方向電勢在降低，故有ab，C錯誤；負電荷逆著電場方向運動

3、時電勢能減少，順著電場方向運動時電勢能增加，因而粒子在a點的電勢能大于在b點的電勢能，D正確答案：D4圖1414中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0.一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運動，經(jīng)過a、b點時的動能分別為26 eV和5 eV.當(dāng)這一點電荷運動到某一位置，其電勢能變?yōu)? eV，它的動能應(yīng)為()圖1414A8 eV B13 eVC20 eV D34 eV解析：等勢面3的電勢為零，則該電荷在此位置的電勢能也為零由于兩相鄰等勢面的電勢差相等，又因EkaEkb，則a點的電勢能可表示為2qU(U為相鄰兩等勢面的電勢差)，b點的電勢能可表

4、示為qU.由于總的能量守恒，則有：Eka(2qU)EkbqU即262qU5qU，解得qU7 eV則總能量為7 eV5 eV12 eV當(dāng)電勢能為8 eV時，動能Ek12 eV(8) eV20 eV.答案：C二、雙項選擇題5如圖1415中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運動軌跡，粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點，可以判定()圖1415AM點的電勢大于N點的電勢BM點的電勢小于N點的電勢C粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力D粒子在M點受到的電場力小于在N點受到的電場力解析：由于沿電場線方向電勢逐漸降低，故MN，A項正確，B項錯誤；由電場線疏密程度表示場強大小知，EMEN，電

5、場力FqE，所以粒子在M點受到電場力小于在N點受到的電場力，C項錯誤，D項正確答案：AD6如圖1416所示的勻強電場E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A、B、C、D作為頂點構(gòu)成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直，下列說法正確的是()圖1416AA、D兩點間電勢差UAD與A、A兩點間電勢差UAA相等B帶正電的粒子從A點沿路徑ADD移到D點，靜電力做正功C帶負電的粒子從A點沿路徑ADD移到D點，電勢能減小D帶電粒子從A點移到C點，沿對角線AC與沿路徑ABBC靜電力做功相同解析：AD與電場方向垂直，則UAD0，AA沿電場方向，則UAA0；帶正電的粒子從A到D靜電力不做功，從D到D靜電力做正功，其電勢

6、能是減小的，而帶負電的粒子從A到D靜電力不做功，從D到D靜電力做負功，其電勢能是增大的；靜電力做功與路徑無關(guān)，與初、末狀態(tài)的位置有關(guān)，綜上所述，B、D選項正確答案：BD7一負電荷僅受電場力的作用，從電場中的A點運動到B點，在此過程中該電荷做初速度為零的勻加速直線運動，則A、B兩點電場強度EA、EB及該電荷在A、B兩點的電勢能EpA、EpB之間的關(guān)系正確的為()AEAEB BEAEBCEpAEpB DEpAEpB解析：該電荷僅在電場力作用下做初速度為零的勻加速直線運動，所以電場為勻強電場，電場力做正功，電勢能減小答案：AD8如圖1417所示，a、b帶等量異種電荷，M、N是a、b連線的中垂線，現(xiàn)有

7、一個帶電粒子從M點以一定的初速度v0射出，開始一段軌跡如圖中實線所示，不考慮粒子重力，則在飛越該電場的過程中()圖1417A該粒子帶負電B該粒子的動能先減小后增大C該粒子的電勢能先增大后減小D該粒子運動到無窮遠處，速率大小一定仍為v0.解析：由電荷的運動軌跡可看出粒子帶負電，故A正確MN是等勢面，可延伸到無窮遠，故粒子在M點和無窮處的電勢差為零，電場力做功為零，故D選項正確答案：AD9如圖1418所示，光滑絕緣半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強電場中，場強為 E在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電q的小球，由靜止開始沿軌道運動，下列說法正確的是()圖1418A小球在運動過程中機械能守恒B小球經(jīng)過環(huán)的最

8、低點時速度最大C小球電勢能增加EqRD小球由靜止釋放到達最低點，動能的增量等于mgREqR解析：小球在運動過程中除重力做功外，還有電場力做功，所以機械能不守恒，A錯；小球運動到最低點的過程中，重力與電場力均做正功，重力勢能減少mgR，電勢能減少EqR，而動能增加mgREqR，到達最低點時動能最大，所以速度最大，因此B正確，C錯誤，D正確答案：BD三、非選擇題10如圖1419所示為一負點電荷Q產(chǎn)生的電場中的A、B兩點，兩點間的電勢差為150 V現(xiàn)有電荷量為7106 C的電荷從B沿直線移到A，它的電勢能變化多少？如果電荷從B沿圖中曲線移到A，則它的電勢能又變化多少？試比較A、B兩點的電勢高低、場強

9、大??？圖1419解析：由于電場力做功只與始、末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，因此不論把電荷從B沿直線移到A，還是從B沿曲線移到A，電場力做的功均等于WBAqUBA7106150 J1.05103 J.根據(jù)電場力做功和電勢能變化的關(guān)系知，把電荷從B移至A(無論沿直線還是沿曲線)電場力做了1.05103 J的正功，所以電荷的電勢能均減少了1.05103 J.根據(jù)負電荷產(chǎn)生電場的電場線分布情況知，越靠近負電荷場強越大，故場強EAEB.因負電荷電場的電場線指向負電荷，而沿著電場線的方向電勢越來越低，故可判斷出電勢BA.答案：1.05103 J1.05103 JEAEBBA11為使帶負電的點電荷q在一勻強電場中

10、沿直線勻速地由A運動到B，必須對該電荷施加一個恒力F，如圖1420所示若AB0.4 m，37，q3107 C，F(xiàn)1.5104 N，A點的電勢A100 V(不計負電荷受的重力)(1)在圖中用實線畫出電場線，用虛線畫出通過A、B兩點的等勢線，并標(biāo)明它們的電勢(2)求q在由A到B的過程中電勢能的變化量圖1420解析：電荷由A勻速運動到B，說明電荷受到的電場力與恒力F是一對平衡力，等大反向，又因為是負電荷，所以電場 力跟場強的方向相反，可以判斷出場強與F同向再根據(jù)電場線與等勢面垂直畫出過A、B兩點的等勢線如下圖，要求B點的電勢和由A到B過程中電荷電勢能的變化量，就要先求出q在由A到B的過程中電場力所做

11、的功(1)電荷由A到B過程中電場力做的功WABFABcos(180)4.8105 JA、B兩點的電勢差UAB V160 V所以AB160 V所以BA160 V100 V160 V60 V(2)q由A到B過程中，電勢能的變化量等于電場力做的功EqUAB3107160 J4.8105 J.答案：(1)略(2)電勢能增加4.8105 J12如圖1421所示，在場強E104 N/C的水平勻強電場中，有一根長l15 cm的細線，一端固定在O點，另一端系一個質(zhì)量m3 g、電荷量q2106 C的帶正電小球，當(dāng)細線處于水平位置時，小球從靜止開始釋放，g取10 m/s2.求：(1)小球到達最低點B的過程中重力勢能、電勢能分別變化了多少？(2)若取A點電勢為零，小球在B點的電勢能、電勢分別為多大？(3)小球到B點時速度為多大？繩子張力為多大？圖1421解析：(1)EPmg