【紅對(duì)勾】2020-2021學(xué)年人教版高中物理選修3-1作業(yè)：1-4-電勢(shì)能和電勢(shì)

課后作業(yè)45分鐘eq\o(\s\up7(限時(shí)：45分鐘總分：100分),\s\do5())一、選擇題(8×5′，共40分)1．(2010年全國(guó)卷一)關(guān)于靜電場(chǎng)，下列結(jié)論普遍成立的是()A．電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)高，電場(chǎng)強(qiáng)度小的地方電勢(shì)低B．電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差只與這兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)有關(guān)C．在正電荷或負(fù)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向都指向電勢(shì)降低最快的方向D．將正點(diǎn)電荷從場(chǎng)強(qiáng)為零的一點(diǎn)移動(dòng)到場(chǎng)強(qiáng)為零的另一點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零解析：電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上沒(méi)有必定的關(guān)系，電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)不肯定高，所以A錯(cuò)；電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)沒(méi)有必定的關(guān)系，所以B錯(cuò)；場(chǎng)強(qiáng)的方向就是電勢(shì)降低最快的方向，C正確；電場(chǎng)力做功只與兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差有關(guān)，所以D錯(cuò)．答案：C2．下列說(shuō)法中，正確的是()A．當(dāng)兩個(gè)正點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們之間的庫(kù)侖力增大，它們的電勢(shì)能也增大B．當(dāng)兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們之間的庫(kù)侖力增大，它們的電勢(shì)能也增大C．一個(gè)正點(diǎn)電荷與一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們之間的庫(kù)侖力增大，它們的電勢(shì)能也增大D．一個(gè)正點(diǎn)電荷與一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們之間的庫(kù)侖力減小，它們的電勢(shì)能也減小答案：AB3．下列說(shuō)法正確的是()A．電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能肯定變化B．電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷電勢(shì)能肯定削減，且電勢(shì)能削減量肯定等于電場(chǎng)力做的功C．電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷電勢(shì)能肯定削減，但電勢(shì)能削減量不肯定等于電場(chǎng)力做的功D．電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷電勢(shì)能增加解析：由電勢(shì)能變化與電場(chǎng)做功關(guān)系知B正確．答案：B圖114．如圖11所示，帶正電的點(diǎn)電荷固定于Q點(diǎn)，電子在庫(kù)侖力作用下，做以Q為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動(dòng)，M、P、N為橢圓上的三點(diǎn)，P點(diǎn)是軌道上離Q最近的點(diǎn)，電子在從M經(jīng)P到達(dá)N點(diǎn)的過(guò)程中()A．速領(lǐng)先增大后減小B．速領(lǐng)先減小后增大C．電勢(shì)能先減小后增大D．電勢(shì)能先增大后減小解析：電子沿M→P→N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，先靠近正的點(diǎn)電荷再遠(yuǎn)離正的點(diǎn)電荷，所以電子受到的庫(kù)侖引力先做正功后做負(fù)功，因此電勢(shì)能先減小后增大，速領(lǐng)先增大后減?。鸢福篈C圖125．如圖12所示，水平固定的小圓盤A所帶電量為Q，電勢(shì)為零。從盤心O釋放一質(zhì)量為m，帶電量為＋q的小球，由于電場(chǎng)的作用，小球豎直上升的高度可達(dá)盤中心豎直線上的C點(diǎn)，OC＝h，又知經(jīng)過(guò)豎直線上B點(diǎn)時(shí)小球速度最大，由此可確定Q所形成的電場(chǎng)的哪些物理量()A．B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) B．C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C．B點(diǎn)的電勢(shì) D．C點(diǎn)的電勢(shì)解析：由于在B點(diǎn)小球的速度最大，所以在B點(diǎn)小球受力平衡，由平衡條件得mg＝qE，所以E＝eq\f(mg,q)，A正確；小球由O點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得qUOC－mgh＝0，所以UOC＝eq\f(mgh,q)，又由于UOC＝φO－φC＝0－φC，所以φC可求，D正確．答案：AD6．如圖13所示，在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱的兩點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷＋Q和－Q，x軸上的P點(diǎn)位于－Q的右側(cè)．下列推斷正確的是()圖13A．在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．若將一摸索電荷＋q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢(shì)能增大D．若將一摸索電荷＋q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢(shì)能減小解析：依據(jù)等量正負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布可知，在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同，即和P點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，A正確；若將一摸索電荷＋q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，所以電勢(shì)能先減小后增大．一般規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，過(guò)O點(diǎn)的中垂線電勢(shì)也為零，所以摸索電荷＋q在P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為負(fù)值，移至O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零，所以電勢(shì)能增大，C正確．答案：AC圖147．一帶電粒子射入一固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，粒子沿圖14中的虛線abc運(yùn)動(dòng)．圖中實(shí)線是同心圓弧，表示電場(chǎng)的等勢(shì)面．不計(jì)重力，以下說(shuō)法正確的是()A．此粒子始終受到靜電排斥力的作用B．粒子在b點(diǎn)的電勢(shì)能肯定小于在a點(diǎn)的電勢(shì)能C．粒子在b點(diǎn)的速度肯定大于在a點(diǎn)的速度D．粒子在a點(diǎn)和c點(diǎn)的速度大小肯定不相等解析：依據(jù)題設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲狀況，粒子始終受到靜電排斥力作用，故選項(xiàng)A正確；若粒子沿a→b方向射入，在斥力作用下要克服斥力做功，導(dǎo)致粒子的電勢(shì)能增加，φb>φa.由于在帶電粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有電場(chǎng)力做功，而且粒子由a到b電場(chǎng)力做負(fù)功，依據(jù)動(dòng)能定理，粒子的動(dòng)能必定削減，速度vb<va.c點(diǎn)與a點(diǎn)位于同一等勢(shì)面上，粒子所具有的電勢(shì)能應(yīng)相等，由于在沿abc運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中只有電場(chǎng)力做功，粒子電勢(shì)能與動(dòng)能的總和時(shí)刻保持恒定，它在c點(diǎn)的動(dòng)能與在a點(diǎn)的動(dòng)能應(yīng)相等，速度的大小也應(yīng)相等．答案：A圖158．圖中虛線為勻強(qiáng)電場(chǎng)中與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的等間距平行直線．兩粒子M、N質(zhì)量相等，所帶電荷的確定值也相等．現(xiàn)將M、N從虛線上的O點(diǎn)以相同速率射出，兩粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡分別如圖15中兩條實(shí)線所示．點(diǎn)a、b、c為實(shí)線與虛線的交點(diǎn)．已知O點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)．若不計(jì)重力，則()A．M帶負(fù)電荷，N帶正電荷B．N在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度大小相同C．N在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功D．M在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)它做的功等于零解析：由圖分析可知M帶正電荷，N帶負(fù)電荷且等量，O→a，O→c電場(chǎng)距離相等，故電場(chǎng)力做功相同，則a、c兩點(diǎn)速度大小相同．N從O到a，電場(chǎng)力做正功，由于O，b在同一等勢(shì)面上，M在從O至b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)它先做正功后做負(fù)功，合功等于零．答案：BD二、非選擇題(9、10題各10分，11、12題各20分，共60分)9．把一個(gè)二價(jià)正離子從大地移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功6eV，再?gòu)碾妶?chǎng)中的A點(diǎn)移到電場(chǎng)中的B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功8eV，則A點(diǎn)電勢(shì)是________V，B點(diǎn)電勢(shì)是________V.解析：大地電勢(shì)為零，所以φA＝eq\f(－W1,q)＝－3V，UAB＝eq\f(W2,q)＝－4V＝φA－φB，所以φB＝1V.答案：－3；1圖1610．在場(chǎng)強(qiáng)為E＝104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一正電荷受電場(chǎng)力大小為F＝2×10－4N，方向向左，則該電荷電荷量為_(kāi)_______，電場(chǎng)線的方向?yàn)開(kāi)_______．現(xiàn)將此點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，如圖16所示，電荷的電勢(shì)能將________(填“增加”或“削減”)．解析：由于F＝qE，所以q＝eq\f(F,E)＝2×10－8C，電場(chǎng)線方向與正電荷受力方向全都，故也是向左，從A點(diǎn)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加．答案：2×10－8C11．閃電是云層與云層之間或云層與地面上的高大建筑物之間猛烈的放電現(xiàn)象.1970年春季的一個(gè)雷雨交加的天氣，上午9時(shí)許，湖北古城黃州的青云塔頂被雷擊為兩截．據(jù)有關(guān)專家估算，這次雷擊釋放的能量至少有3.2×106J．試分析：在塔與云層間放電過(guò)程中，電場(chǎng)力做功狀況如何？在雷擊現(xiàn)象中能量是怎樣變化的？解：在塔與云層之間放電的過(guò)程中，電荷沿電場(chǎng)力方向移動(dòng)，電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能因轉(zhuǎn)化為其他形式的能而削減．故電勢(shì)能削減量為3.2×106J時(shí)，電場(chǎng)力做功：W＝3.2×106J，電能最終都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．圖1712．如圖17所示，在場(chǎng)強(qiáng)E＝104N/C的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)