2019學(xué)年高中物理魯科版選修3-1學(xué)業(yè)分層測評：5電場力做功與電勢能

1、學(xué)業(yè)分層測評（五）（建議用時：45 分鐘）學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1 下列說法中正確的是（）1無論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時，電場力做的正 功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢能越大2無論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時，電場力做的正 功越少，電荷在該點(diǎn)的電勢能越大3無論是正電荷還是負(fù)電荷，從無窮遠(yuǎn)處移到電場中某點(diǎn)時，克服電場力做 功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢能越大4無論是正電荷還是負(fù)電荷，從無窮遠(yuǎn)處移到電場中某點(diǎn)時，電場力做功越 多，電荷在該點(diǎn)的電勢能越大A B C D 【解析】 無窮遠(yuǎn)處的電勢能為零，電荷從電場中某處移到無窮遠(yuǎn)處時，若電 場力做正功，電勢能減少，到無窮遠(yuǎn)處時電勢能減為零，

2、電荷在該點(diǎn)的電勢能為 正值，且等于移動過程中電荷電勢能的變化， 也就等于電場力做的功， 因此電場 力做的正功越多，電荷在該點(diǎn)電勢能越大，正確，錯誤；電荷從無窮遠(yuǎn)處移到電場中某點(diǎn)時，若克服電場力做功，電勢能由零增大到某值，此值就是電荷在 該點(diǎn)的電勢能值，因此，電荷在該點(diǎn)的電勢能等于電荷從無窮遠(yuǎn)處移到該點(diǎn)時克 服電場力所做的功，故 正確，錯誤故選項(xiàng) A 正確.【答案】A2 如圖 2-1-6 所示，A、B 是一條電場線上的兩點(diǎn)，若在 A 點(diǎn)釋放一初速度為 零的電子，電子僅受電場力作用，沿電場線從 A 運(yùn)動到 B.則（）4-*-圖 2-1-6A 電場強(qiáng)度的方向向左B A 點(diǎn)場強(qiáng)一定大于 B 點(diǎn)場強(qiáng)C.

3、電場力做負(fù)功D A 點(diǎn)的電勢能小于 B 點(diǎn)的電勢能【解析】 電子由靜止開始由 A 向 B 運(yùn)動，說明受到向右的電場力，電子帶負(fù) 電，所受電場力方向與場強(qiáng)方向相反，所以場強(qiáng)方向向左，A 正確；一條電場線不能說明電場的強(qiáng)弱情況，所以 B 錯誤；由 A 到 B 電場力對電子做了正功，其電 勢能減少，C、D 錯誤.【答案】A3某電場區(qū)域的電場線如圖 2-1-7 所示，把一個電子從 A 點(diǎn)移到 B 點(diǎn)時（）圖 2-1-7A .電子所受的電場力增大，電子克服電場力做功B .電子所受的電場力減小，電場力對電子做正功C.電子所受的電場力增大，電勢能減少D .電子所受的電場力增大，電勢能增加【解析】 電子從 A

4、 點(diǎn)向 B 點(diǎn)移動，電子受力方向與運(yùn)動方向相同，所以電場 力做正功，電勢能減少.又因?yàn)殡妶鼍€密處場強(qiáng)大，同時粒子的受力也大，所以 電子在 B點(diǎn)受力要大于 A 點(diǎn).【答案】C4.如圖 2-1-8 所示，在兩點(diǎn)電荷形成的電場中，B 點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，一電子 沿直線從 A 點(diǎn)移動到 C 點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）圖 2-1-8A .電子從 A 到 B 的過程中，電場力對其做正功B .電子從 A 到 C 的過程中，電場力對其做負(fù)功C.電子從 A 到 C 的過程中，其電勢能先增大后減小D .電子從 A 到 C 的過程中，其電勢能先減小后增大【解析】 由于電子帶負(fù)電，且 B 點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，所以 A-

5、B 過程中，合場強(qiáng)方向向右，電子受力向左，BC 的過程中，合場強(qiáng)方向向左，電子受力向右.所 以AC 的過程中，電場力對電子先做負(fù)功，后做正功，所以電勢能先增大后減小， 應(yīng)選C 項(xiàng).【答案】C5.如圖 2-1-9 所示，在真空中有兩個帶正電的點(diǎn)電荷，分別置于M、N 兩點(diǎn).M 處正電荷的電荷量大于 N 處正電荷的電荷量，A、B 為 M、N 連線的中垂線上的兩 點(diǎn).現(xiàn)將一負(fù)點(diǎn)電荷 q 由 A 點(diǎn)沿中垂線移動到 B 點(diǎn)，在此過程中，下列說法正確 的是（）圖 2-1-9A.q 的電勢能逐漸減小B.q 的電勢能逐漸增大C.q 的電勢能先增大后減小D.q 的電勢能先減小后增大【解析】 負(fù)電荷從 A 到 B

6、的過程中，電場力一直做負(fù)功，電勢能增大，所以 A、C、D 均錯，B 對.【答案】B6.如圖 2-1-10 所示，圖甲是某電場中的一條電場線，a、b 是這條線上的兩點(diǎn)，一負(fù)電荷只受電場力作用，沿電場線從 a 運(yùn)動到 b，在這個過程中，電荷的速度一 時間圖象如圖乙所示，比較 a、b 兩點(diǎn)場強(qiáng)大小 Ea、Eb和負(fù)電荷具有的電勢能 Epa、Epb,有（）圖 2-1-10【解析】 由 v-t 圖象知負(fù)電荷速度均勻減小電場力做負(fù)功.動能減小，電勢A . Ea Eb、EpaVEpbB . Ea= Eb、Epa EpbC . EaVEb、D . Ea= Eb、EpaVEpb能增加.即 EpaVEpb.因加速度

7、恒定，受電場力不變，應(yīng)為勻強(qiáng)電場.Ea= Eb, D 正確.【答案】D7.(多選)如圖 2-1-11 所示，實(shí)線是一個電場中的電場線，虛線是一個負(fù)的試 探電荷在這個電場中僅在電場力作用下運(yùn)動的軌跡.若電荷是從 A 處運(yùn)動到 B 處,以下判斷正確的是()A .電荷從 A 到 B 加速度減小B .電荷從 A 到 B 加速度增大C.電荷從 A 到 B 電勢能減少D .電荷從 A 到 B 電勢能增加【解析】 根據(jù)電場線的疏密程度可以判斷在 A 處的電場強(qiáng)度大于 B 處的電場 強(qiáng)度，也就是說試探電荷在 A 處受到的電場力大于在 B 處的電場力，由牛頓第二 定律可知電荷在 A 處的加速度大于 B 處的加速

8、度，所以選項(xiàng) A 正確；根據(jù)帶電粒 子做曲線運(yùn)動的條件，曲線向力的方向彎曲，可判定，在 A、B 兩點(diǎn)所受到的電場 力的方向都應(yīng)在電場線上并大致向左，由此判斷電場線方向發(fā)散向外，電荷在電 場中從 A 向 B 點(diǎn)運(yùn)動，電場力對電荷做負(fù)功，電勢能不斷增大，選項(xiàng)D 正確.【答案】AD8.有一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，從電場中的 A 點(diǎn)移到 B 點(diǎn)時，克服電場力做功 6X10一4丄從 B 點(diǎn)移到 C 點(diǎn)時，電場力做功 9X10-4J,問：(1) 若以 A 為零勢能點(diǎn)，B、C 兩點(diǎn)的電勢能各為多少？ A、C 間的電勢能之差 為多少？(2) 若以 B 為零勢能點(diǎn)，A、C 兩點(diǎn)的電勢能各為多少？ A、C 間的電勢能之差

9、 為多少？【解析】 從 A 點(diǎn)移到 B 點(diǎn)，克服電場力做功 6X10_4J,電勢能增加 6X10一4J，由于 A 點(diǎn)的電勢能為零， 故 B 點(diǎn)電勢能為 6X104J .從 B 點(diǎn)移到 C 點(diǎn)， 電 場力做功 9X104J,電勢能減少 9X10_4J,故 C 點(diǎn)電勢能為一 3X10_4J.由于 A 為零勢能點(diǎn)，故 A、C 間的電勢能之差為 3X1O4J.以 B 點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，將電荷從 A 點(diǎn)移到 B 點(diǎn)，電勢能增加 6X104J, B 點(diǎn) 電勢能為零，故 A 點(diǎn)電勢能為一 6X10一4J.從 B 點(diǎn)移到 C 點(diǎn)，電勢能減少 9X1O_4J,故 C點(diǎn)電勢能為一 9X10-4J, A、C 間的電勢能

10、之差為 3X10_4J.【答案】（1）6X10_4J 3X10-4J 3X10_4J（2）6X104J9X104J 3X104J能力提升9.一帶電油滴在勻強(qiáng)電場 E 中的運(yùn)動軌跡如圖 2-1-12 所示，電場方向豎直向 下.若不計空氣阻力，則此帶電油滴從 a 點(diǎn)運(yùn)動到 b 點(diǎn)的過程中，能量變化情況 為（）A .動能減少B .電勢能增加C.動能和電勢能之和減少D .重力勢能和電勢能之和增加【解析】 由油滴的運(yùn)動軌跡可知，油滴受到向上的電場力，必然帶負(fù)電.在 從 a點(diǎn)到 b 點(diǎn)的運(yùn)動過程中，電場力做正功，電勢能減少，重力做負(fù)功，重力勢 能增加，但動能、重力勢能、電勢能的總和保持不變，所以動能和電勢

11、能之和減 少，選項(xiàng) B 錯誤，C 正確.由運(yùn)動軌跡為曲線可知電場力 F 大于重力 mg，合力方 向向上，由動能定理可知從 a 點(diǎn)運(yùn)動到 b 點(diǎn)，合力做正功，動能增加，重力勢能 和電勢能之和減少，選項(xiàng) A、D 錯誤.【答案】C10. 如圖 2-1-13 所示，a、b 是豎直方向上同一電場線上的兩點(diǎn)，一帶負(fù)電質(zhì) 點(diǎn)在a 點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá) b 點(diǎn)時速度最大（重力不能忽略），則（）圖 2-1-13A電場線的方向豎直向上B a 點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于 b 點(diǎn)的電場強(qiáng)度C.質(zhì)點(diǎn)從 a 點(diǎn)運(yùn)動到 b 點(diǎn)的過程中電勢能增加D .質(zhì)點(diǎn)在 a 點(diǎn)受到的電場力小于在 b 點(diǎn)受到的電場力【解析】 質(zhì)點(diǎn)受電場力方向向上，由

12、于帶負(fù)電，所以電場線方向從ba, A錯誤；從 a 到 b 電場力做正功，電勢能應(yīng)減少，所以 C 錯誤；a 處電場力大于重力， 而b 處電場力等于重力，所以 B 正確，D 錯誤.【答案】B11.侈選）一個帶電小球從空中的 a 點(diǎn)運(yùn)動到 b 點(diǎn)的過程中，重力做功 3 J， 電場力做功 1 J,克服空氣阻力做功 0.5 J,則小球（）A .在 a 點(diǎn)的重力勢能比在 b 點(diǎn)大 3 JB .在 a 點(diǎn)的電勢能比 b 點(diǎn)小 1 JC.在 a 點(diǎn)的動能比在 b 點(diǎn)大 3.5 JD.a 點(diǎn)的機(jī)械能比 b 點(diǎn)機(jī)械能少 0.5 J【解析】 重力做正功，重力勢能減少，減少量等于重力做功的多少，A 對；同理，電場力做正功，電勢能減少，減少量等于電場力做功的多少，B 錯；動能的變化等于合力做功，合力做正功，動能增大，C 錯；機(jī)械能的變化等于除重力外其 他力做功的和，D 對.【答案】AD12. 一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向是水平的（如圖 2-1-14 所示）.一個質(zhì)量為 m 的帶正電的小球，從 O 點(diǎn)出發(fā)，初速度的大小為 vo，在電場力與重力的作用下，恰能 沿與場強(qiáng)的反方向成B角的直線運(yùn)動.求小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時其電勢能與在O 點(diǎn)的電勢能之差.圖