《2019新一线增分方案教科版物理选修3-1同步随堂演练：第一章 4 第4节 电势能 电势与电势 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019新一线增分方案教科版物理选修3-1同步随堂演练：第一章 4 第4节 电势能 电势与电势 Word版含解析.pdf（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、 1下列说法中正确的是( ) A正电荷放于电势越低处，电势能越小 B负电荷放于电场线越密处，电势能越小 C正电荷由电势低处移到电势高处，电场力做正功 D负电荷沿电场线移动，电势能减小 解析：选 A.根据推论可知，正电荷放于电势越低处，电势能越小故 A 正确负电荷放于 电场线越密处，电场强度越大，受到的电场力大，但电势能不一定越小故 B 错误正电 荷由电势低处移到电势高处，电荷的电势能增加，则电场力做负功故 C 错误负电荷受 到的电场力的方向与电场线的方向相反，顺着电场线移动，负电荷电势能增大故 D 错误 2.电场线分布如图所示，电场中 a、b 两点的电场强度大小分别为 Ea和 Eb， 电势分别
2、为 a和 b，则( ) AEaEb，ab BEaEb，ab CEaEb，ab DEaEb，ab 解析：选 C.a、b 两位置相比，a 处电场线较 b 处稀疏，所以 a 处电场强度较 b 处电场强度 小一些，所以 EaEb；沿着电场线方向电势降低，所以 ab，正确选项为 C. 3在电场中，A、B 两点间的电势差 UAB75 V，B、C 两点间的电势差为 UBC200 V， 则 A、B、C 三点电势高低关系为( ) AABC BAAB DCBA 解析 ： 选C.因为UABAB75 V0， 所以AB.又UBCBC200 V0， 所以B C.又 UACUABUBC75 V(200 V)125 V0，所
3、以 AC.则 CAB.故正确 答案为 C. 4如图所示的情况中，a、b 两点的电场强度和电势均相同的是( ) A甲图：离点电荷等距的 a、b 两点 B乙图：两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的 a、b 两点 C丙图：两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的 a、b 两点 D丁图：带电平行金属板两板间分别靠近两板的 a、b 两点 解析：选 B.电场强度是矢量，在甲图中，电势相同，电场强度大小相同，方向不同，A 项 错误；由等量异种点电荷电场线的特点可知两点的电场强度的大小和方向相同，且 a、b 两 点所在等势面电势为零，B 项正确；由等量同种点电荷的电场特点可知丙图中两点电场强度
4、 大小相同，但方向相反，C 项错误；图丁为匀强电场，电场强度处处相等，沿电场线方向电 势降低，所以 a 点的电势较高，D 项错误 5.如图所示，匀强电场电场线与AC平行，把108 C的负电荷从A点移到B 点，电场力做功 6108 J，AB 长 6 cm，AB 与 AC 成 60角求： (1)场强方向； (2)设 B 处电势为 1 V，则 A 处电势为多少？ (3)电子在 A 点电势能为多少？ 解析：(1)将负电荷从 A 移至 B，电场力做正功，所以所受电场力方向由 A 指向 C.因为是负 电荷，场强方向与负电荷方向相反，所以场强方向由 C 指向 A. (2)由 WABEpAEpBq(AB)，得
5、 AB V5 V. WAB q( 6 108 108 1) (3)电子在 A 点的电势能 EpAqA(1.61019 C)(5 V)81019 J. 答案：(1)由 C 指向 A (2)5 V (3)81019 J 一、单项选择题 1下列说法正确的是( ) A最早提出用电场线描述电场的物理学家是富兰克林 B场强处处为零的区域内，电势一定处处相等 C电势降落的方向一定是场强方向 D同一电场中等势面分布越密的地方，电势一定越高 解析：选 B.最早提出用电场线描述电场的物理学家是法拉第，不是富兰克林，故 A 错 误场强处处为零的区域内，任意两点的电势差为零，则电势一定处处相等，故 B 正 确电势降落
6、的方向不一定是场强方向，只有电势降落最快的方向才是场强方向，故 C 错 误 同一电场中等差等势面分布越密的地方， 场强一定越大， 但电势不一定越高， 故 D 错误 2某静电场的电场线分布如图所示，图中 P、Q 两点的电场强度的大小分别为 EP和 EQ， 电势分别为 P和 Q，则( ) AEPEQ，PQ BEPEQ，PQ DEPEQ.沿电场线方向电势降低， 故 PQ，A 项正确 3如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷， x 轴垂直于环面且过圆心 O.下列关于 x 轴上的 电场强度和电势的说法中正确的是( ) AO 点的电场强度为零，电势最低 BO 点的电场强度为零，电势最高 C从 O 点沿 x 轴
7、正方向，电场强度减小，电势升高 D从 O 点沿 x 轴正方向，电场强度增大，电势降低 解析：选 B.根据电场的对称性和电场的叠加原理知，O 点的电场强度为零在 x 轴上，电 场强度的方向自 O 点分别指向 x 轴正方向和 x 轴负方向，且沿电场线方向电势越来越低， 所以 O 点电势最高在 x 轴上离 O 点无限远处的电场强度为零，故沿 x 轴正方向和 x 轴负 方向的电场强度先增大后减小选项 B 正确 4如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的 小物块由静止释 放后， 两个物块向相反方向运动， 并最终停止 在物块的 运动过程中， 下列表述正确的是( ) A两个物块的电势能逐
8、渐减少 B物块受到的库仑力不做功 C两个物块的机械能守恒 D物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力 解析 ： 选 A.在库仑力作用下， 电荷沿库仑力的方向运动， 静电力做正功， 电势能减少， A 对， B 错整个运动过程中，物块的机械能先增加后减少，C 错由题意分析可知，小物块先加速 后减速，说明库仑力先是大于摩擦力，后又小于摩擦力，D 错 5空间中 P、Q 两点处各固定一个点电荷，其中 P 点处为正电荷，P、Q 两点附近电场的等 势面分布如图所示，a、b、c、d 为电场中的 4 个点则( ) AP、Q 两点处的电荷等量同种 Ba 点和 b 点的电场强度相同 Cc 点的电势低于 d 点的电势
9、D负电荷从 a 到 c，电势能减少 解析：选 D.由题中所给的等势面分布图是对称的及电场线与等势面垂直可得，P、Q 两点应 为等量的异种电荷，A 错；a、b 两点的电场强度大小相等，但方向不同，故 B 错；因 P 处 为正电荷，因此 c 点的电势高于 d 点的电势，C 错；因 P 处为正电荷，故 Q 处为负电荷， 负电荷从靠负电荷 Q 较近的 a 点移到靠正电荷 P 较近的 c 点时， 电场力做正功， 电势能减小， D 对 6如图所示，虚线为静电场中的等势面 1、2、3、4，相邻的等势面之间 的电势差相等， 其中等势面 3 的电势为 0.一带正电的点电荷在静电力的作 用下运动，经过 a、 b
10、点时的动能分别为 26 eV 和 5 eV.当这一点电荷运动 到某一位置时，其电势能变为8 eV，它的动能应为( ) A8 eV B13 eV C20 eV D34 eV 解析：选 C.等势面 3 的电势为零，则电荷在该处的电势能也是零由于两相邻等势面的电 势差相等， 又知 EkaEkb则 a 点的电势能可表示为2qU(U 为相邻两等势面间的电势差)， b 点的电势能可表示为 qU.由于总的能量守恒， 则有 ： Eka(2qU)EkbqU， 即 262qU5 qU， 解得 qU7 eV， 则总能量为 7 eV5 eV12 eV， 当电势能为8 eV 时， 动能 Ek12 eV(8 eV)20
11、eV. 二、多项选择题 7关于电势和电势能的说法正确的是( ) A在电场中电势高的地方，电荷在那一点具有的电势能也越大 B在电场中电势高的地方，放在那一点的电荷的电量越大，它所具有的电势能越大 C在正的点电荷电场中任意一点，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能 D在负的点电荷电场中任意一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能 解析：选 CD.根据公式 Epq 可知，正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的 地方电势能小， 由于不知电荷的正负， 因此无法判断它在电势高的地方电势能的高低， 故 A 错误；若放在同一点的电荷带电量为负值，电荷量大，则其具有电势能小，故
12、 B 错误；在 正点电荷电场中的任意一点处，若选取无穷远处为 0 势能点，则此处的电势为正，则正电荷 所具有的电势能大于负电荷所具有的电势能；故 C 正确；在负点电荷电场中的任意一点处， 若选取无穷远处为 0 势能点， 则此处的电势为负， 则正电荷所具有的电势能小于负电荷所具 有的电势能，故 D 正确 8电荷量为2.0108 C 的微粒先后经过电场中的 A、B 两点时，克服电场力做功 6.0 106 J，已知 B 点电势为 100 V，则( ) AA、B 两点间的电势差为300 V BA 点电势为200 V C微粒的电势能减少 6.0106 J D把电荷量为 2.0108 C 的负电荷放在 A
13、 点时的电势能为 4.0106 J 解析 ： 选 ABD.A、 B 间的电势差为 UAB V300 V， 故 A 正确 ； 根据 UAB WAB q 6 106 2 108 AB，B100 V，得A200 V，故 B 正确 ； 微粒克服电场力做功 6.0106 J，则 微粒的电势能增加 6.0106 J，故 C 错误；把电荷量为 2.0108 C 的负电荷放在 A 点时 的电势能为 EpqA2.0108(200) J4106 J，故 D 正确 9.位于 A、B 处的两个带有不等量负电荷的点电荷在平面内的等势线分 布如图所示，图中实线表示等势线，则( ) Aa 点和 b 点的电场强度相同 B正电
14、荷从 c 点移到 d 点，静电力做正功 C负电荷从 a 点移到 c 点，静电力做正功 D正电荷从 e 点沿图中虚线移到 f 点，电势能先减小后增大 解析：选 CD.等差等势面越密的地方，电场线越密，电场线的疏密表示电场的强弱；正电荷 从 c 点移到 d 点，静电力做负功，负电荷从 a 点移到 c 点，静电力做正功；正电荷从 e 点沿 图中虚线移到 f 点，静电力先做正功，后做负功，故电势能先减小后增大 10如图所示，在粗糙的斜面上固定一点电荷 Q，在 M 点无初速度地释 放带有恒定电荷的小物块，小物块在 Q 的电场中沿斜面运动到 N 点静 止，则从 M 到 N 的过程中( ) A小物块所受的静
15、电力减小 B小物块的电势能可能增加 C小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功 DM 点的电势一定高于 N 点的电势 解析：选 AC.Q 为点电荷，由 Fk，因 rMrN，所以 FNFM，A 正确；由小物块的初、 Qq r2 末状态可知，小物块从 M 到 N 的过程先加速再减速，这说明，物块在运动过程中沿斜面向 下的力在减小，而重力和摩擦力均为恒力，所以电荷间的库仑力为斥力，且库仑力做正功， 电势能减小，B 错误；由功能关系可知，克服摩擦力做的功等于电势能的减少量和重力势能 的减少量之和，故 C 正确；因不知 Q 和物块的电性，无法判断电势高低，D 错误 三、非选择题 11如图，在匀强
16、电场中， 电场线与水平方向的夹角为 ， 有一质量为 m， 带电量为 q 的带电小球，用长为 L 的细线悬挂于 O 点，当小球静止时， 细线 OA 恰好呈水平状态(重力加速度为 g) (1)求电场强度的大小 (2)若用外力使小球绕 O 点做半径为 L 的圆周运动沿圆弧(图中虚线)从 A 点运动到 O 点正下 方的 B 点，求此过程中电场力对小球做的功 解析：(1)小球静止在 A 点时，根据平衡方程得： qEsin mg0 则匀强电场的场强为：E. mg qsin (2)小球沿圆弧从 A 运动到 B 的过程中，沿电场线方向发生的位移为：sLcos Lsin 根据功的定义式可知，该过程中电场力做的功
17、为： WABqE(Lcos Lsin )cos 180 WABqE(Lcos Lsin ) 则：WABmgL. ( cos sin 1) 答案：(1) (2)mgL mg qsin ( cos sin 1) 12将电荷量为 6106 C 的负电荷从电场中 A 点移到 B 点，克服电场力做了 3105 J 的 功，再将该电荷从 B 点移到 C 点，电场力做了 1.2105 J 的功，则 AC 两点间的电势差是 多少？ 解析：AB 间的电势差 UABV5 V，BC 间的电势差 UBC WAB q 3 105 6 106 WBC q V2 V所以 UACUABUBC3 V故 AC 间的电势差为 3 V. 1.2 105 6 106 答案：3 V