高二物理《電勢(shì)與電勢(shì)能》專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)題

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載高二物理電勢(shì)與電勢(shì)能專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)題一、電場(chǎng)力的功1、特點(diǎn) : 電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初末位置有關(guān)。2、計(jì)算方法（ 1）由公式W=qE· d（ d 為電荷初末位置在電場(chǎng)方向上的位移）（ 2）由公式 WABqU AB （ U AB 為電荷初末位置A B 間電勢(shì)差 , 注意下標(biāo)的使用）（ 3）由電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的變化的關(guān)系：WABEPAEPB(EPA.EPB 分別是電荷電場(chǎng)中A、B 兩點(diǎn)的電勢(shì)能）（ 4）由動(dòng)能定理： W電場(chǎng)力W其他力EK二、電勢(shì)能1.電勢(shì)能：電荷在電場(chǎng)中由其相對(duì)位置決定的能（類(lèi)似重力勢(shì)能）2. 電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能等于電荷從這點(diǎn)移到零電勢(shì)能點(diǎn)(通常選

2、大地或無(wú)限遠(yuǎn)處) 過(guò)程中電場(chǎng)力做的功。EPA=WA電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加；電場(chǎng)力不做功，電勢(shì)能不變。3. 比較電勢(shì)能的大小（ 1）場(chǎng)電荷判斷法離場(chǎng)正電荷越近，檢驗(yàn)正電荷的電勢(shì)能越大；檢驗(yàn)負(fù)電荷的電勢(shì)能越小.離場(chǎng)負(fù)電荷越近，檢驗(yàn)正電荷的電勢(shì)能越??；檢驗(yàn)負(fù)電荷的電勢(shì)能越大.（ 2）電場(chǎng)線法正電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸減小；逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸增大 .負(fù)電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸增大；逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸減小 .（ 3）做功判斷法無(wú)論正、負(fù)電荷，電場(chǎng)力做正功，電荷從電勢(shì)能較大的地方移向電勢(shì)能較小的地方，反之，如果電荷克服

3、電場(chǎng)力做功，那么電荷將從電勢(shì)能較小的地方移向電勢(shì)能較大的地方.三、電勢(shì). 定義： AEPA PA 為試探電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能，q 為電荷量，可以帶符號(hào)運(yùn)算。q2.單位：伏特V ， 1V=1J/ 3.電勢(shì)是標(biāo)量，有正負(fù)，但沒(méi)有方向。規(guī)定大地或無(wú)限遠(yuǎn)電勢(shì)為零。4.物理意義：描述電場(chǎng)能的特性，由場(chǎng)源電荷量和相對(duì)位置來(lái)決定，與是否放試探電荷無(wú)關(guān)。5. 電勢(shì)高低判斷的三種方法(1) 根據(jù)公式計(jì)算：AEPA ，帶符號(hào)代入運(yùn)算。q(2)沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)是降低的，逆著電場(chǎng)線方向電勢(shì)是升高的。(3)將 AB 和 q 帶符號(hào)代入，根據(jù)UAB 的正負(fù)判斷、兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，U AB =A-B。若UAB >，則

4、A>B；若UAB =，則A=B；若UAB <則A<B。四、等勢(shì)面1、定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫等勢(shì)面。2、等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系（ 1）電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直，且從高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面。（ 2）電場(chǎng)線越密的地方，等勢(shì)面也越密集。（ 3）沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功，沿電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，正電荷電場(chǎng)力做正功，負(fù)電荷電場(chǎng)力做負(fù)功。（ 4）電場(chǎng)線和等勢(shì)面都是人們虛擬出來(lái)形象描述電場(chǎng)的工具（ 5）實(shí)際中測(cè)量等電勢(shì)點(diǎn)較容易，所以往往通過(guò)描繪等勢(shì)線來(lái)確定電場(chǎng)線。學(xué)習(xí)必備歡迎下載五、電勢(shì)差1. 定義： U ABAB ，與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)。U ABU BA2.與電場(chǎng)力做功的關(guān)系： WA

5、BqU AB （任何電場(chǎng)成立，可帶符號(hào)運(yùn)算）3. 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：(1) 電場(chǎng)強(qiáng)度等于沿電場(chǎng)線單位距離上的電勢(shì)差(2) 公式 U/d ，U 是指兩點(diǎn)間的電勢(shì)差， d 是指這兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)線方向的距離，或者相鄰等勢(shì)面間的距離，因此電場(chǎng)強(qiáng)度是電勢(shì)降落最快的方向。(3)U=Ed 只適用勻強(qiáng)電場(chǎng)的計(jì)算， 對(duì)非勻強(qiáng)場(chǎng)可以用來(lái)定性分析， 如非勻強(qiáng)電場(chǎng)中各相鄰的等勢(shì)面的電勢(shì)差一定時(shí)， E 越大處， d 越小，即等勢(shì)面而越密集。(4) 勻強(qiáng)電場(chǎng)中相互平行的方向上相等的距離上電勢(shì)降落相等。六、練習(xí)1一個(gè)電容器，帶了電量Q 后，兩極板電勢(shì)差為U ，若它帶的電量減少Q(mào)/2 ，則（）A 電容為原來(lái)的

6、1/2，兩極板電壓不變B電容為原來(lái)2 倍，兩極板電壓不變C電容不變，兩極板電壓是原來(lái)的1/2D電容不變，兩極板電壓是原來(lái)的2 倍2下列說(shuō)法正確的有（）A 把兩個(gè)同種點(diǎn)電荷間的距離增大一些，電荷的電勢(shì)能一定增加B 把兩個(gè)同種點(diǎn)電荷間的距離減小一些，電荷的電勢(shì)能一定增加D 把兩個(gè)異種點(diǎn)電荷間的距離增大一些，電荷的電勢(shì)能一定減小3關(guān)于電場(chǎng)線和等勢(shì)面，正確的說(shuō)法是（）A 電場(chǎng)中電勢(shì)越高的地方，等勢(shì)面越密B 電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)越大的地方，電場(chǎng)線越密C沒(méi)有電場(chǎng)線的地方，場(chǎng)強(qiáng)為零D電場(chǎng)線和等勢(shì)面一定垂直4某帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)，電場(chǎng)線、粒子在A 點(diǎn)的初速度及運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，可以判定( )

7、A 粒子在 A 點(diǎn)的加速度大于它在B 點(diǎn)的加速度B 粒子在 A 點(diǎn)的動(dòng)能小于它在 B 點(diǎn)的動(dòng)能C粒子在 A 點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在B 點(diǎn)的電勢(shì)能D A 點(diǎn)的電勢(shì)高于B 點(diǎn)的電勢(shì)5如圖所示， Q是帶正電的點(diǎn)電荷，P1 和 P2 為其電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，若E1、E2 為 P1、P2 兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，1、 2為 P 、 P 兩點(diǎn)的電勢(shì)，則（）12A E1>E2， 1 >2B E1>E2， 1< 2C E1<E2 ， 1> 2D E1 <E2， 1< 26如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線，且相鄰兩等勢(shì)線的電勢(shì)差相等，一個(gè)正電荷在等勢(shì)線 3上時(shí)具有動(dòng)能20

8、J，它運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線 1上時(shí)，速度恰好為零，令 =0，那么該電荷的電勢(shì)能為4J 時(shí)，其動(dòng)能為（）2A 16JB 10JC 6JD 4J7在圖中， A、B 兩個(gè)等量正電荷位置固定，一個(gè)電子（重力忽略）沿A、 B 中垂線自無(wú)窮遠(yuǎn)處向 A、 B 連線的中點(diǎn) O飛來(lái)，則電子在此過(guò)程中（）A加速度不斷增大，電勢(shì)能減小B加速度先增加后減小，電勢(shì)能減小C加速度不斷減小，速度不斷增大D加速度先減小后增大，速度不斷增大8圖中實(shí)線表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，各等勢(shì)面的電勢(shì)值如圖中所示。把一個(gè)負(fù)電荷沿A B C 移動(dòng)，電荷在這三點(diǎn)所受的電場(chǎng)力為FA、 FB、 FC，電場(chǎng)力在AB段和 BC段做的功為 WAB和 WBC，那么

9、（）AF =F =F ，W BCBF <F <F，W >BCABCABABCAB學(xué)習(xí)必備歡迎下載ABBCABCABBCC FA>FB>FC， W <DF >F >F，W 9一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電量 9a 點(diǎn)移到 b 點(diǎn)，在這過(guò)程中，除q=2.0× 10 C，在靜電場(chǎng)中，由電場(chǎng)力外，其他力做的功為6.0× 10 5 5J，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0× 10 J，求 a、 b 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 U ab 為多少？10如圖所示，豎直實(shí)線為電場(chǎng)線，質(zhì)量為 m，電量為 q 的質(zhì)點(diǎn) P 從電場(chǎng)邊緣 A 射入電場(chǎng)，并沿直線 AB 從 B

10、飛出， AB 直線與電場(chǎng)線夾角為 ， A 、 B 兩點(diǎn)相距為 d，則 A 、 B 兩點(diǎn)的電勢(shì)差為多少？11如圖所示，有一電子經(jīng)電壓 U0 加速后，進(jìn)入兩塊間距為 d，電壓為 U 的平行金屬板間，若電子從兩板正中間射入，且恰好能穿出電場(chǎng)，求：（ 1）金屬板的長(zhǎng)度； （ 2）電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能.12一束質(zhì)量為m、電量為q 的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0 進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示。如果兩極板間電壓為 U，兩極板間的距離為 d、板長(zhǎng)為 L。設(shè)粒子束不會(huì)擊中極板，求粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到飛出極板時(shí)電勢(shì)能的變化量為多少？（粒子的重力忽略不計(jì)）13如圖所示，相距為d、水平放置的兩塊平行金屬板a、b，其電容量為

11、C，開(kāi)始時(shí)兩板均不帶電， a 板接地且中央有孔，現(xiàn)將帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電液滴一滴一滴地從小孔上方高處無(wú)初速地滴下，豎直落向b 板，到達(dá)b 板后電荷全部傳給b 板（重力加速度為g，不計(jì) a、b 板外電磁場(chǎng)及阻力的影響），求：（ 1）第幾滴滴在a、 b 板間將作勻速直線運(yùn)動(dòng)？（ 2）能夠到達(dá)b 板的液滴不會(huì)超過(guò)多少滴？14如圖（ a）所示，在x 軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q（圖中未畫(huà)出） ， A、B 兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為和 0.5m 。放在 A、B 兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷q1、q2 受到的電場(chǎng)力跟檢驗(yàn)電荷所帶電量的關(guān)系如圖所示。則A 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_(kāi)N/C ，點(diǎn)電荷Q 的位置坐標(biāo)為x=_m 。0.2m（ b）

12、學(xué)習(xí)必備歡迎下載15. 一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為、帶電荷量為q的小球，處于如mA 點(diǎn)，圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中. 開(kāi)始時(shí)，將線與小球拉成水平，小球靜止在釋放后小球由靜止開(kāi)始向下擺動(dòng)，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過(guò)60°角時(shí)， 小球到達(dá) B 點(diǎn)且速度恰好為零 . 試求：(1) AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差 U ； (2) 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大??；(3) 在 A、B 兩處AB繩子拉力的大小。16靜電噴漆技術(shù)具有效率高，浪費(fèi)少，質(zhì)量好，有利于工人健康等優(yōu)點(diǎn)，其裝置如圖所示。 A、B 為兩塊平行金屬板，間距d 0.40m，兩板間有方向由B 指向 A，大小為 E 1.0×103N/C 的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在

13、A 板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍 P，油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個(gè)方向均勻地噴出帶電油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均為v0 2.0 m/s，質(zhì)量 m 5.0× 10 15kg、 16油漆微粒最后都落在金屬板帶電量為 q 2.0× 10 C。微粒的重力和所受空氣阻力均不計(jì)，B 上。試求：（ 1）電場(chǎng)力對(duì)每個(gè)微粒所做的功。 （ 2）微粒打在 B 板上的動(dòng)能。（ 3）微粒到達(dá) B板所需的最短時(shí)間。 （ 4）微粒最后落在B 板上所形成的圖形及面積的大小。17.（ 12 分）如圖所示，一根長(zhǎng)L=1.5m 的光滑絕緣細(xì)直桿 MN ，豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為5M 固E=1.0×

14、; 10 N/C 、與水平方向成 =30 °角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿的下端定一個(gè)帶電小球 A ，電荷量 Q=+4.5× 106C；另一帶電小球 B 穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量 q=+1.0 ×10 6C，質(zhì)量 m=1.0 × 102kg?，F(xiàn)將小球 B 從桿的上端 N 靜止釋放，小球 B 開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。 (靜電力常量 k=9.0× 109 N· m2/C2取 g=10m/s2)(1)小球 B 開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大? (2)小球 B 的速度最大時(shí)，距 M 端的高度 h1為多大 ? (3)小球 B 從 N 端運(yùn)動(dòng)到距 M 端的高度 h2

15、=0.61m 時(shí)，速度為 v=1.0m/s ，求此過(guò)程中小球 B 的電勢(shì)能改變了多少 ?學(xué)習(xí)必備歡迎下載答案1 C 2BC 3BD 4BD 5A 6C 7B 薄 8D9 1×104V10. 粒子運(yùn)動(dòng)方向與mg、 Eq 方向有夾角，仍做直線運(yùn)動(dòng)，所以Eq=mg UAB = mg d cosq11. （ 1）設(shè)電子進(jìn)入平行金屬板時(shí)的速度v0，則有 U 0 e1mv02d12由做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng) lv0 tat2運(yùn)動(dòng)加速度 aUe22dm解得運(yùn)動(dòng)時(shí)間 tdm金屬板長(zhǎng) l為 l d2U0adUUe（2）由動(dòng)能定理可得Ek U 0 eU ee(U 0U )2212. q 2U 2 L2 / 2md

16、2 v0213.（1）電場(chǎng)力與重力平衡時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)mgU qn q2dcd第 n+1滴做勻速直線運(yùn)動(dòng)n 1mgdc1q 2（ 2）液滴到達(dá) b 板時(shí)速度為零就不能到達(dá)mg(hd )Nq 2U qc第 N+1滴不能到達(dá)Nmg(hd )c11q 214. 2×103N/C ； 0.3m 。 15.U AB3mgL / 2q(2) E3mg / q (3)mg16. 解：（ 1） WqEd2.010 161.0 1030.40J8.010 14J（3 分）（ 2） W EktEk 0（1 分）EWEW1 mv 2ktk 0208.010 1415.010 15 2.02J（2 分）29.0

17、 10 14 J（ 3） Ekt1 mvt22學(xué)習(xí)必備歡迎下載vt2Ekt2 9.0 1014m / s 6.0m / s（2 分）m5.010 15vovth（1 分）2t所以t2h20.40 ss（1 分）vo vt2.06.00.1（ 4）圓形， aqE2.010 16 1.0 103m/ s240m/ s2（1 分）Rvot1m5.010 15（1 分）h1 at2（1 分）21SR2(v t )2v2( 2h)o 1oa3.142.02( 20.40 )m2 0.25m24017. 解：（ 1）開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球 B 受重力、庫(kù)侖力、桿的彈力和電場(chǎng)力，沿桿方向運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得mg kQqqE sinmaL2kQqqE sin解得 agL2 mm代入數(shù)據(jù)解得： a=3.2m/s2(