高中物理 第1章 第4節(jié) 第2課時(shí) 等勢(shì)面課后強(qiáng)化演練（含解析）新人教版選修3-1

1、 第一章第4節(jié)第2課時(shí)等勢(shì)面課后強(qiáng)化演練一、選擇題1下列關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)和等勢(shì)面的說(shuō)法，正確的是()A等勢(shì)面上各點(diǎn)的電勢(shì)一定為零B等勢(shì)面上各點(diǎn)的電勢(shì)一定相等C同一條電場(chǎng)線(xiàn)上的兩點(diǎn)，電勢(shì)必定不相等D同一條電場(chǎng)線(xiàn)上的兩點(diǎn)，所在位置的場(chǎng)強(qiáng)必定不相等解析：等勢(shì)面上各點(diǎn)的電勢(shì)一定相等，但不一定為零，故A錯(cuò)，B對(duì)；沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低，故C正確；勻強(qiáng)電場(chǎng)中各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同，故D錯(cuò)答案：BC2.(2015南平市松溪一中期中)如圖所示，帶箭頭的線(xiàn)表示某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)在電場(chǎng)力作用下，一帶電粒子(不計(jì)重力)經(jīng)A點(diǎn)飛向B點(diǎn)，軌跡如圖中虛線(xiàn)所示，下列說(shuō)法正確的是()A粒子帶正電B粒子在A點(diǎn)加速度小C粒子在B點(diǎn)動(dòng)能大D

2、A、B兩點(diǎn)相比，B點(diǎn)電勢(shì)較高解析：根據(jù)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡和受力的關(guān)系可知，電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線(xiàn)的反方向，故粒子帶負(fù)電，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；電場(chǎng)線(xiàn)的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱，故粒子在A點(diǎn)的電場(chǎng)力小，加速度小，B選項(xiàng)正確；電場(chǎng)力從A運(yùn)動(dòng)到B做負(fù)功，動(dòng)能減小，故粒子在B點(diǎn)的動(dòng)能小，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)逐漸降低，B點(diǎn)的電勢(shì)較低，D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：B3下面所述電場(chǎng)中，a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)都相同的是()A距正的點(diǎn)電荷等距離的a、b兩點(diǎn)B等量異種點(diǎn)電荷的連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上，距連線(xiàn)中點(diǎn)O等距離的a、b兩點(diǎn)C等量同種點(diǎn)電荷的連線(xiàn)上，距連線(xiàn)中點(diǎn)O等距離的a、b兩點(diǎn)D兩塊帶有等量異種電荷的平行金屬板間，距同一板不等距離的a、b兩點(diǎn)解析：正

3、的點(diǎn)電荷電場(chǎng)線(xiàn)和等勢(shì)面分布如圖甲所示，a、b兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相同，場(chǎng)強(qiáng)大小相同，但方向不同，故A錯(cuò)由圖乙知，a、b兩點(diǎn)位于同一等勢(shì)面上，故兩點(diǎn)電勢(shì)相同，a、b兩點(diǎn)處電場(chǎng)線(xiàn)分布疏密程度相同，且a、b兩點(diǎn)處電場(chǎng)線(xiàn)的切線(xiàn)方向也相同，故兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同由圖丙，a、b兩點(diǎn)分別位于對(duì)稱(chēng)的等勢(shì)面上，故兩點(diǎn)電勢(shì)相同，a、b兩點(diǎn)處電場(chǎng)線(xiàn)分布的疏密程度相同，兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同，但a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向沿連線(xiàn)指向b，b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向沿連線(xiàn)指向a，故兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向不相同而帶有等量異種電荷的平行金屬板產(chǎn)生的是勻強(qiáng)電場(chǎng)，距同一板不等距離的a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等，電勢(shì)不等，故D錯(cuò)答案：B4(2014青島一模)兩個(gè)固定的等量異種點(diǎn)電荷所形成電

4、場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中虛線(xiàn)所示，一帶電粒子以某一速度從圖中a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡為圖中實(shí)線(xiàn)所示，若粒子只受靜電力作用，則下列關(guān)于帶電粒子的判斷正確的是()A帶正電B速度先變大后變小 C電勢(shì)能先變大后變小D經(jīng)過(guò)b點(diǎn)和d點(diǎn)時(shí)的速度大小相同解析：由曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中力和軌跡的關(guān)系可知，力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，電場(chǎng)力方向豎直向上，沿著電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)逐漸降低，電場(chǎng)線(xiàn)的方向豎直向下，據(jù)此可得帶電粒子帶負(fù)電，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大，由a運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，電勢(shì)能增大，由c運(yùn)動(dòng)到e的過(guò)程中，電勢(shì)能減小，故電勢(shì)能先增大再減小，C選項(xiàng)正確；只有電場(chǎng)力做功，粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變，電勢(shì)能先增大再減小，則動(dòng)能先減

5、小后增大，速度先減小再增大，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；b、d處于同一等勢(shì)面，粒子在兩點(diǎn)電勢(shì)能相等，由上述分析可知，兩點(diǎn)處動(dòng)能相等，速度大小相等，故D選項(xiàng)正確答案：CD5.(2015深圳中學(xué)期中)兩個(gè)等量異種電荷的連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)上有a、b、c三點(diǎn)，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()Aa、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比a點(diǎn)大Ba點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高Ca、b、c三點(diǎn)和無(wú)窮遠(yuǎn)處等電勢(shì)D一個(gè)電子在a點(diǎn)無(wú)初速度釋放，則它將在c點(diǎn)兩側(cè)往復(fù)振動(dòng)解析：畫(huà)出等量異種電荷電場(chǎng)線(xiàn)和等勢(shì)線(xiàn)的分布圖，中垂線(xiàn)上場(chǎng)強(qiáng)方向相同，但是b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比a點(diǎn)大，A選項(xiàng)正確；中垂線(xiàn)上電勢(shì)相等，與無(wú)窮遠(yuǎn)處等勢(shì)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤，C選項(xiàng)正確；一個(gè)電子在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)方

6、向垂直于垂直平分線(xiàn)向左，無(wú)初速度釋放后，將向左下方運(yùn)動(dòng)，不可能到達(dá)c點(diǎn)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：AC6(2014南通一模)如圖所示，光滑絕緣細(xì)管與水平面成30角，在管的上方P點(diǎn)固定一個(gè)點(diǎn)電荷Q，P點(diǎn)與細(xì)管在同一豎直平面內(nèi)，管的頂端A與P點(diǎn)連線(xiàn)水平電荷量為q的小球(小球直徑略小于細(xì)管內(nèi)徑)從管中A處由靜止開(kāi)始沿管向下運(yùn)動(dòng)，在A處時(shí)小球的加速度為A圖中PBAC，B是AC的中點(diǎn)，不考慮小球電荷量對(duì)電場(chǎng)的影響則在Q形成的電場(chǎng)中()AA點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)BB點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是A點(diǎn)的4倍C小球從A到C的過(guò)程中電勢(shì)能先減小后增大D小球運(yùn)動(dòng)到C處的加速度為ga解析：點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，等勢(shì)面的分布是以點(diǎn)電荷為球心

7、的同心球面，A、B兩點(diǎn)處于不同的球面上，電勢(shì)不相等，B點(diǎn)離點(diǎn)電荷近，電勢(shì)高于A點(diǎn)，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式可知點(diǎn)電荷周?chē)膱?chǎng)強(qiáng)Ek，根據(jù)幾何關(guān)系rBrA12，則，則B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是A點(diǎn)的4倍，故B選項(xiàng)正確；根據(jù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)分布情況可知，ACB，負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小，在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大，帶負(fù)電的小球從A到C的過(guò)程中電勢(shì)能先減小后增大，故C選項(xiàng)正確；設(shè)電場(chǎng)力沿細(xì)管方向提供的加速度為a電，小球在A點(diǎn)時(shí)，在重力和電場(chǎng)力沿細(xì)管向下的分力提供向下的加速度，agsin30a電，在C點(diǎn)時(shí)，加速度沿細(xì)管向上，aa電gsin30，聯(lián)立解得aga，故D選項(xiàng)正確答案：BCD二、非選

8、擇題7.如圖所示，虛線(xiàn)為電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面，A、B兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差為10 V，且A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，相鄰兩等勢(shì)面電勢(shì)差相等，一個(gè)電子在僅受電場(chǎng)力作用下從電場(chǎng)中M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的軌跡如圖中實(shí)線(xiàn)所示，電子經(jīng)過(guò)M點(diǎn)的動(dòng)能為8 eV，則：(1)電子經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為多大？(2)電子從M運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電勢(shì)能變化了多少？解析：(1)UMN7.5 V，對(duì)電子由MN用動(dòng)能定理得UMNqEkNEkM，即7.5 eVEkN8 eV，EkN0.5 eV.(2)電場(chǎng)力做功7.5 eV，電勢(shì)能增加量為7.5 eV.答案：(1)0.5 eV(2)7.5 eV8.如圖所示，直角三角形ABC為某斜面體的橫截面，已知斜面高為h，上表面光滑，與水平面夾角為C30，D為底邊BC上一點(diǎn)，AD與豎直方向的夾角BAD30，D點(diǎn)處?kù)o置一帶電荷量為Q的點(diǎn)電荷現(xiàn)使一個(gè)帶電荷量為q、質(zhì)量為m的小球從斜面頂端由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為多大