2020高中物理 第一章 5 第4節(jié) 電勢能和電勢練習(xí)（含解析）-1

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE11-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精電勢能和電勢（建議用時：40分鐘)【A組基礎(chǔ)鞏固】1．靜電場中,下列說法正確的是(）A．電場強(qiáng)度相同的各點，電勢也一定相同B．電場越強(qiáng)的地方,電勢也越高C．同一等勢面上各個點的電場強(qiáng)度不一定相等D．點電荷在電勢越高的地方，其電勢能也越大解析：選C。電場強(qiáng)度相同的各點,電勢不一定相同，例如勻強(qiáng)電場中同一條電場線上的各點電場強(qiáng)度相同，但是電勢不同,選項A錯誤；電場越強(qiáng)的地方，電勢不一定越高，例如距離負(fù)的點電荷較近的點,電場強(qiáng)度較大,但是電勢較低,選項B錯誤；同一等勢面上各個點的電場強(qiáng)度不一定相等，例如等量異種電荷連線的中垂線上的各點,電勢均為零，但是電場強(qiáng)度不相同，選項C正確;正的點電荷在電勢越高的地方,其電勢能也越大，選項D錯誤．2．帶有等量異種電荷的一對平行金屬板，如果兩極板間距不是足夠近或者兩極板面積不是足夠大，即使在兩極板之間，它的電場線也不是彼此平行的直線，而是如圖所示的曲線(電場的方向未畫出)．在圖中，若上極板帶正電，虛線MN是穿過兩板正中央的一條直線,則關(guān)于這個電場，以下說法正確的是(）A．a(chǎn)點的電場強(qiáng)度小于b點的電場強(qiáng)度B．b點的電勢低于c點的電勢C．平行金屬板之間的電場，可以看做勻強(qiáng)電場D．若將一正電荷從電場中的任一點由靜止釋放，它必將沿電場線運動到負(fù)極板解析:選B。由電場線疏密可知，a點電場強(qiáng)度大于b點電場強(qiáng)度，選項A錯誤；由于φb＝φd，而φc〉φd，所以φc>φb，選項B正確；由于電場線不是平行等間距直線,所以平行金屬板間電場不能看做勻強(qiáng)電場,選項C錯誤；由于有的電場線不是直線，所以電荷不一定沿電場線運動，選項D錯誤．3．（2019·湖南衡陽一中月考）空間某區(qū)域里電場的電場線分布如圖所示，下列說法正確的是(）A．c點電場強(qiáng)度方向與d點電場強(qiáng)度方向相同B．a(chǎn)點電勢高于b點電勢C．若將一試探電荷＋q由a點靜止釋放，它將沿電場線運動到b點D．將一試探電荷－q由a移至b的過程中，電勢能減小解析：選B.電場線上的每一點的切線方向表示電場強(qiáng)度方向，由圖可知，c點和d點的電場強(qiáng)度方向不同，故A錯誤;沿著電場線的方向電勢逐漸降低，則φa〉φb，故B正確；若將一試探電荷＋q由a點靜止釋放，將沿著a點的電場強(qiáng)度方向開始運動,運動軌跡不是電場線，故C錯誤；若將一試探電荷－q由a點到b點電場力做負(fù)功，電勢能增加,故D錯誤．4。(2019·廣西南寧期中)如圖所示的電場中有A、B兩點,下列判斷正確的是(）A．電勢φA〉φB，電場強(qiáng)度EA>EBB．電勢φA<φB,電場強(qiáng)度EA<EBC．將電荷量為q的正電荷從A點移到B點,電場力做負(fù)功，電勢能增大D．將電荷量為q的負(fù)電荷分別放在A、B兩點，電荷具有的電勢能EpA〈EpB解析：選D。由圖示可知，B處的電場線密，A處的電場線稀疏，因此B點的電場強(qiáng)度大，A點的電場強(qiáng)度小，即EA〈EB；沿著電場線的方向，電勢逐漸降低,由圖示可知φB<φA，故A、B錯誤；將電荷量為q的正電荷從A點移到B點，電場力做正功,電勢能減小，故C錯誤；將電荷量為q的負(fù)電荷從A點移到B點，電場力做負(fù)功，電勢能增加,則有EpB〉EpA，故D正確．5.(2019·福建師大附中期中）如圖所示的三條相互平行、距離相等的虛線分別表示電場中的三個等勢面,電勢分別為7V、14V、21V，實線是一帶電粒子（不計重力）在該區(qū)域內(nèi)的運動軌跡，下列說法正確的是()A．粒子運動徑跡一定是a→b→cB．粒子一定帶正電C．粒子在三點的電勢能大小關(guān)系為Epc＞Epa＞EpbD．粒子在三點的動能大小關(guān)系為Ekb＜Eka＜Ekc解析：選D。據(jù)運動的對稱性，粒子可能a→b→c運動,也可能c→b→a運動，故A項錯誤；據(jù)等勢面平行等間距和電勢的高低可知，電場是勻強(qiáng)電場且方向豎直向上，結(jié)合粒子軌跡的彎曲方向可知粒子所受電場力方向向下，所以粒子帶負(fù)電，故B項錯誤；粒子帶負(fù)電，電勢越高，電勢能越小，則Epc〈Epa〈Epb，故C項錯誤；只有電場力做功,粒子的電勢能和動能之和不變，又Epc<Epa<Epb,所以Ekc>Eka〉Ekb,故D項正確．6。(多選)一帶電粒子射入一固定在O點的點電荷的電場中，粒子運動軌跡如圖中虛線ABC所示,圖中實線是同心圓弧，表示電場的等勢面，不計重力，可以判斷（）A．此粒子一直受到靜電排斥力作用B．粒子在A點和C點的速度大小一定相等C．粒子在B點的動能一定大于在A點的動能D．粒子在B點的電勢能一定大于在C點的電勢能解析：選ABD.如題圖所示，軌跡向左彎曲，帶電粒子所受的電場力方向向左，則帶電粒子受到了排斥力作用,故A正確；A、C兩點處于同一等勢面上，從A到C，電場力做功為零，則A、C兩點動能相等，速度大小相等，故B正確；從A到B過程中,電場力做負(fù)功，可知電勢能增大，動能減小,粒子在B點的動能一定小于在A點的動能，故C錯誤；從B到C過程中，電場力做正功，可知電勢能減小，粒子在B點的電勢能一定大于在C點的電勢能，故D正確．7．（多選）(2019·廣西融水中學(xué)段考）如圖所示，平行線代表電場線,但未標(biāo)明方向，一個帶正電、電荷量為10－6C的微粒在電場中僅受電場力作用,當(dāng)它從A點運動到B點時動能減少了10－5J，則以下判斷正確的是(）A．微粒的運動軌跡如圖中的虛線1所示B．微粒的運動軌跡如圖中的虛線2所示C．B點電勢高于A點電勢D．B點電勢低于A點電勢解析：選AC.由題，帶正電的微粒僅受電場力的作用,從A點運動到B點時動能減少了10－5J，說明電場力做負(fù)功，則知電場力方向水平向左,根據(jù)曲線運動的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，故微粒的運動軌跡是如圖虛線1所示．故A正確,B錯誤；由于微粒帶正電，電場力水平向左，則電場強(qiáng)度方向水平向左．順著電場線方向，電勢降低，則B點電勢高于A點電勢，故C正確,D錯誤．8．（2019·山東青島二中質(zhì)檢)如圖所示，有四個等量異種電荷，放在正方形的四個頂點處．A、B、C、D為正方形四個邊的中點,O為正方形的中心，下列說法中正確的是（）A．A、B、C、D四個點的電場強(qiáng)度相同B．O點電場強(qiáng)度等于零C．將一帶正電的試探電荷勻速從B點沿直線移動到D點,電場力做功為零D．將一帶正電的試探電荷勻速從A點沿直線移動到C點，試探電荷具有的電勢能增大解析：選C。由點電荷電場疊加規(guī)律以及對稱關(guān)系可知，A、C兩點電場強(qiáng)度相同,B、D兩點電場強(qiáng)度相同，選項A錯誤；O點的電場強(qiáng)度方向水平向右,不為0,選項B錯誤;由電場分布和對稱關(guān)系可知，將一帶正電的試探電荷勻速從B點沿直線移動到D點,電場力做功為零;將一帶正電的試探電荷勻速從A點沿直線移動到C點，電場力做正功，試探電荷具有的電勢能減小，選項C正確,D錯誤．【B組素養(yǎng)提升】9．(多選）(2019·福建三明聯(lián)考)如圖所示，帶電粒子在電場中由A點運動到B點，圖中實線為電場線，虛線為粒子運動軌跡，則下列說法判斷正確的是()A．該帶電粒子帶正電B．A處電勢比B處電勢高C．從A到B的運動過程中，電場力做負(fù)功，動能減少D．該粒子從A到B的過程中加速度增大，速度也增大解析:選ABD.電場力的方向沿電場線的切線，又粒子做曲線運動，電場力指向軌跡的凹側(cè)，則粒子在A點的受力如圖，粒子帶正電，故A項正確；過B點作等勢面如圖，順著電場線電勢降低,則A處電勢比B處電勢高，故B項正確;從A到B的運動過程中，電場力方向與運動方向成銳角，電場力做正功，粒子動能增大,速度增大,故C項錯誤;粒子從A向B運動，電場線變得密集，粒子所受電場力增大,粒子的加速度增大，又據(jù)C項分析知，粒子速度增大,故D項正確．10．（多選）（2019·安徽滁州期中）如圖所示,虛線AB和CD分別為橢圓的長軸和短軸，相交于O點，兩個等量異種點電荷分別處于橢圓的兩個焦點M、N上，下列說法中正確的是()A．A、B兩處電勢、電場強(qiáng)度均相同B．C、D兩處電勢、電場強(qiáng)度均相同C．在虛線AB上O點的電場強(qiáng)度最大D．帶正電的試探電荷在O處的電勢能大于在B處的電勢能解析：選BD.根據(jù)順著電場線方向電勢降低,結(jié)合等量異種電荷電場線、等勢面分布對稱性特點可知，A、B電場強(qiáng)度相同，A點電勢高，故A錯誤;根據(jù)等量異種電荷等勢面分布可知：CD是一條等勢線,C、D兩處電勢相同．由電場分布的對稱性可知:C、D兩處的電場強(qiáng)度相同，故B正確;根據(jù)電場線疏密表示電場強(qiáng)度的大小可知，在AB之間，O點電場強(qiáng)度最小，故C錯誤；O點電勢高于B點電勢，正試探電荷在O處電勢能大于在B處電勢能,故D正確．11．如圖所示，在電場強(qiáng)度為E＝1×104N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，用一根長L＝1m的絕緣細(xì)桿（質(zhì)量不計)固定一個質(zhì)量為m＝0。2kg、電荷量為q＝5×10－6C、帶正電的小球．細(xì)桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動．現(xiàn)將桿由水平位置A輕輕釋放，在小球運動到最低點B的過程中．求：（1)電場力對小球做功W電為多少？小球電勢能如何變化？(2)小球在最低點的動能EkB為多少？解析：（1）電場力做功僅與初、末位置有關(guān),W電＝qE·L＝5×10－6×1×104×1J＝5×10－2J電場力做正功，小球電勢能減?。?）由動能定理得mgL＋W電＝EkB－0所以EkB＝0.2×10×1J＋5×10－2J＝2.05J.答案:(1)5×10－2J電勢能減小(2）2。05J12．（2019·湖南長郡中學(xué)質(zhì)檢)如圖所示，在絕緣光滑水平面的上方存在著水平方向的勻強(qiáng)電場，現(xiàn)有一個質(zhì)量m＝2。0×10－3kg、電荷量q＝2。0×10－6C的帶正電的物體(可視為質(zhì)點)，從O點開始以一定的水平初速度向右做直線運動,其位移隨時間的變化規(guī)律為s＝6.0t－10t2，式中s的單位為m，t的單位為s。不計空氣阻力,取g＝10m/s2.求:（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小和方向；（2）帶電物體在0～0.5s內(nèi)電勢能的變化量．解析：（1）由位移隨時間的變化規(guī)律s＝6。0t－10t2知,物體的初速度為v0＝6m/s,加速度為a＝－20m/s2，由牛頓第二定