（北京專用）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 靜電場(chǎng) 第2講 電勢(shì)能 電勢(shì)和電勢(shì)差檢測(cè)_1

1、（北京專用）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 靜電場(chǎng) 第2講 電勢(shì)能 電勢(shì)和電勢(shì)差檢測(cè)第2講電勢(shì)能電勢(shì)和電勢(shì)差基礎(chǔ)鞏固1.(2018北京西城期末)某區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖所示,M、N是電場(chǎng)中的兩個(gè)點(diǎn)。下列判斷正確的是()A.M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B.M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)C.一個(gè)正點(diǎn)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D.一個(gè)正點(diǎn)電荷在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力2.如圖所示,q1、q2為兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷,q1帶正電、q2帶負(fù)電。在它們連線上有a、b、c三點(diǎn),其中b點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為0。將一負(fù)電荷由a點(diǎn)經(jīng)b點(diǎn)移到c點(diǎn)的過(guò)程中,該負(fù)電荷電勢(shì)能變化的情況是()A.一直增大B.一直減小C.先增

2、大后減小D.先減小后增大3.(2017北京朝陽(yáng)期末,6)在某靜電場(chǎng)中把一個(gè)+q的檢驗(yàn)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到無(wú)限遠(yuǎn)處時(shí),電場(chǎng)力做功為W,則檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能EpA以及電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)A分別為()A.EpA=W,A=B.EpA=W,A=-C.EpA=-W,A=D.EpA=-W,A=-4.(2017北京朝陽(yáng)期末,8)如圖所示,豎直實(shí)線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面,一帶電微粒在電場(chǎng)中從A到B做直線運(yùn)動(dòng)(如圖中虛線所示)。則該微粒()A.一定帶正電B.從A到B的過(guò)程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.從A到B的過(guò)程中電勢(shì)能增加D.從A到B的過(guò)程中機(jī)械能守恒5.(2018北京豐臺(tái)期末)如圖所示,將帶正電的甲球放在不帶電

3、的乙球左側(cè),在空間形成了穩(wěn)定的靜電場(chǎng),實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)線。A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上,C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對(duì)稱,則()A.A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相等B.C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.負(fù)電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn),電勢(shì)能增大D.正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功6.(2017北京海淀期末,9)(多選)如圖所示,等間距的平行實(shí)線表示電場(chǎng)線,虛線表示一個(gè)帶負(fù)電的粒子在該電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡,a、b為運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。若不計(jì)粒子所受重力和空氣阻力的影響,下列說(shuō)法中正確的是()A.場(chǎng)強(qiáng)方向一定是沿圖中實(shí)線向右B.該粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度一定不斷增大C.該粒子一定是由a向b運(yùn)動(dòng)D.該粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能一定大

4、于在b點(diǎn)的電勢(shì)能7.(2017北京西城二模,15)某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示,P、Q為該電場(chǎng)中的兩點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()A.P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于Q點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B.P點(diǎn)電勢(shì)低于Q點(diǎn)電勢(shì)C.將電子從P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn),電場(chǎng)力做正功D.將電子從P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn),其電勢(shì)能增大8.(2017北京西城期末,4)一個(gè)帶電導(dǎo)體周圍的電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布情況如圖所示,關(guān)于圖中各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的關(guān)系,下列描述正確的是()A.1、2兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等B.2、3兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等C.1、2兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D.2、3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等9.(2017北京朝陽(yáng)期末,17)在電場(chǎng)中把電荷量q=2.010-9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做功為-1.51

5、0-7J,再把該電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),靜電力做功為4.010-7J。(1)求A、B間以及B、C間的電勢(shì)差UAB和UBC;(2)若該電荷只在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),求電荷動(dòng)能的增加量Ek。綜合提能1.(2018北京海淀期末)(多選)如圖甲所示,在某電場(chǎng)中建立x坐標(biāo)軸,一個(gè)電子僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn),已知xC-xB=xB-xA。該電子的電勢(shì)能Ep隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖乙所示。則下列說(shuō)法中正確的是()A.A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C.A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差UAB等于B、C兩點(diǎn)電勢(shì)差UBCD.電子經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速率小于經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速率2.(2017北

6、京朝陽(yáng)一模,17)如圖所示,平行板電容器上極板MN與下極板PQ水平放置,一帶電液滴從下極板P點(diǎn)射入,恰好沿直線從上極板N點(diǎn)射出。下列說(shuō)法正確的是()A.該電容器上極板一定帶負(fù)電B.液滴從P點(diǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中速度增加C.液滴從P點(diǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能減少D.液滴從P點(diǎn)以原速度射入時(shí),若再加一垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則液滴可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)3.一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用,做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)。取該直線為x軸,起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),其電勢(shì)能Ep與位移x的關(guān)系如圖所示。下列圖像中合理的是()4.(多選)如圖所示,半圓槽光滑、絕緣、固定,圓心是O,最低點(diǎn)是P,直徑MN水平。a、b是兩個(gè)完全相同的帶正

7、電小球(視為點(diǎn)電荷),b固定在M點(diǎn),a從N點(diǎn)靜止釋放,沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q(圖中未畫(huà)出)時(shí)速度為零。則小球a()A.從N到Q的過(guò)程中,重力與庫(kù)侖力的合力先增大后減小B.從N到P的過(guò)程中,速率先增大后減小C.從N到Q的過(guò)程中,電勢(shì)能一直增加D.從P到Q的過(guò)程中,動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量5.在xOy平面內(nèi),有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E(圖中未畫(huà)出),由A點(diǎn)斜射出一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子,B和C是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn),如圖所示,其中l(wèi)0為常數(shù)。粒子所受重力忽略不計(jì)。求:(1)粒子從A到C過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功;(2)粒子從A到C過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間;(3)粒子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速

8、率。答案精解精析基礎(chǔ)鞏固1.C因電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,則由圖可知EN>EM,A錯(cuò)誤。因沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,由圖可知M>N,B錯(cuò)誤。由Ep=q可知EpM>EpN,C正確。由F=Eq可知FN>FM,D錯(cuò)誤。2.D由圖和題意可知q1>q2,故在a、b之間,合電場(chǎng)的方向?yàn)樗较蜃?負(fù)電荷在此區(qū)域受力水平向右,它從a到b運(yùn)動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少。在b、c之間,合電場(chǎng)方向?yàn)樗较蛴?負(fù)電荷受電場(chǎng)力向左,負(fù)電荷從b到c時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,故D正確。3.A依題意,帶電量為+q的檢驗(yàn)電荷從電場(chǎng)的A點(diǎn)被移到電場(chǎng)的無(wú)限遠(yuǎn)處,電場(chǎng)力做功為W,則檢驗(yàn)電荷的電勢(shì)

9、能減小W,無(wú)限遠(yuǎn)處檢驗(yàn)電荷電勢(shì)能為零,則檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能為EpA=W,A點(diǎn)電勢(shì)=,故選A。4.C帶電微粒在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)。由于電場(chǎng)方向的不確定,電場(chǎng)可能水平向左或者向右,對(duì)應(yīng)帶電微粒的電性不確定,A錯(cuò);電場(chǎng)力是沿水平方向,重力豎直向下,由微粒做直線運(yùn)動(dòng)可知,微粒所受電場(chǎng)力水平向左,合力一定與運(yùn)動(dòng)方向相反,故微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng),B錯(cuò);從A到B的過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,C正確;由功能關(guān)系可知,電場(chǎng)力做負(fù)功,機(jī)械能減小,D錯(cuò)。5.D因電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,又C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對(duì)稱,則C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,但方向不同,B錯(cuò)誤。因沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,可知B&

10、lt;A,則正電荷由A移到B,WAB=qUAB=q(A-B)>0,A錯(cuò)誤、D正確。因C、D兩點(diǎn)位于同一等勢(shì)線上,則C=D,由Ep=q,可知負(fù)電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn),電勢(shì)能不變,C錯(cuò)。6.AD由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可判斷出該粒子所受電場(chǎng)力方向向左,因該粒子帶負(fù)電,所以場(chǎng)強(qiáng)方向一定沿圖中實(shí)線向右,A對(duì);因不知粒子的運(yùn)動(dòng)方向,無(wú)法判斷粒子速度的變化,B、C均錯(cuò);因場(chǎng)強(qiáng)向右,故b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì),負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小,故該粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能,D對(duì)。7.D電場(chǎng)線的疏密代表場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱,由圖知EQ>EP,沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,P>Q,A、B錯(cuò)誤。將電子從P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn),電場(chǎng)力做

11、負(fù)功,電勢(shì)能增大,C錯(cuò)誤,D正確。8.C電場(chǎng)線疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)大小,由圖可知三點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均不相等,A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤;沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,3點(diǎn)電勢(shì)高于2點(diǎn)電勢(shì),D選項(xiàng)錯(cuò)誤;同一等勢(shì)面上各處電勢(shì)相等,1、2兩點(diǎn)電勢(shì)相等,C選項(xiàng)正確。故選C。9.答案(1)200V(2)2.510-7J解析(1)根據(jù)電勢(shì)差的定義式可得:UAB=V=-75V同理可得:UBC=200V(2)UAC=UAB+UBC=125V則WAC=qUAC=2.510-7J在此過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理可得:Ek=WAC=2.510-7J綜合提能1.AD由乙圖,電子從A點(diǎn)到B點(diǎn),電勢(shì)能減小,又電子帶負(fù)電,則知A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì),A項(xiàng)正確。

12、Ep-x圖線的斜率大小=F電=qE,圖線斜率的絕對(duì)值逐漸減小,說(shuō)明場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤。由U=Ed,xC-xB=xB-xA,且<,可知UABUBC,C項(xiàng)錯(cuò)誤。由能量守恒定律,電勢(shì)能與動(dòng)能的總和不變,因電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能,則其在A點(diǎn)的動(dòng)能小于在B點(diǎn)的動(dòng)能,經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速率小于經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速率,D項(xiàng)對(duì)。2.C由題意可知帶電液滴所受重力和電場(chǎng)力只能如圖所示,且有Eq=mg,才能保證帶電液滴沿直線運(yùn)動(dòng),且一定做勻速直線運(yùn)動(dòng),即B錯(cuò)誤;因?yàn)椴恢酪旱嗡鶐щ姾傻碾娦?故電容器上極板所帶電荷的電性也不確定,故A錯(cuò)誤;帶電液滴從P到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,液滴電勢(shì)能減少,故C正確;

13、當(dāng)再加上垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,液滴受電場(chǎng)力、重力和洛倫茲力無(wú)法達(dá)到合外力為零的平衡狀態(tài),故液滴不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。3.D在粒子運(yùn)動(dòng)中的某一小段位移x內(nèi)電場(chǎng)力做功qEx。由功能關(guān)系知Ep=-qEx,即=-qE,Ep-x圖線斜率的絕對(duì)值表示電場(chǎng)力的大小,故由圖線可知E逐漸減小,A錯(cuò)誤。因粒子僅受電場(chǎng)力作用,由qE=ma可知a也逐漸減小,D正確;再由動(dòng)能定理有Ek=qEx,即=qE,Ek-x圖線的斜率也表示電場(chǎng)力,則Ek-x圖線應(yīng)是一條斜率逐漸減小的曲線,B錯(cuò)誤。由v2=2ax有v=,可知v-x圖線應(yīng)是一條曲線,故C錯(cuò)誤。4.BC小球a從N到Q的過(guò)程中,重力不變,庫(kù)侖力F逐漸增大,庫(kù)侖力F與重力的夾角逐漸變小,因此,F與mg的合力逐漸變大,A錯(cuò)誤。從N到P的過(guò)程中,重力沿速度方向的分力等于F沿速度反方向的分力時(shí),速率最大,B正確;從N到Q,F一直做負(fù)功,電勢(shì)能一直增加,C正確;從P到Q,根據(jù)能量守恒知電勢(shì)能的增加量和重力勢(shì)能的增加量之和等于動(dòng)能的減少量,所以電勢(shì)能的增