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1、人教版高中物理选修3-1电势能和电势第2名师精编课时作业第一章第4节第2课时等势面课后强化演练一、选择题1下列关于静电场的电场线和等势面的说法，正确的是()A等势面上各点的电势一定为零B等势面上各点的电势一定相等C同一条电场线上的两点，电势必定不相等D同一条电场线上的两点，所在位置的场强必定不相等解析：等势面上各点的电势一定相等，但不一定为零，故A错，B对；沿电场线方向电势降低，故C正确；匀强电场中各点的场强相同，故D错答案：BC2.(2021南平市松溪一中期中)如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是(
2、)A粒子带正电B粒子在A点加速度小C粒子在B点动能大DA、B两点相比，B点电势较高解析：根据曲线运动轨迹和受力的关系可知，电场力沿电场线的反方向，故粒子带负电，A选项错误；电场线的疏密程度表示场强的强弱，故粒子在A点的电场力小，加速度小，B选项正确；电场力从A运动到B做负功，动能减小，故粒子在B点的动能小，C选项错误；沿电场线电势逐渐降低，B点的电势较低，D选项错误答案：B3下面所述电场中，a、b两点场强和电势都相同的是()A距正的点电荷等距离的a、b两点B等量异种点电荷的连线的中垂线上，距连线中点O等距离的a、b两点C等量同种点电荷的连线上，距连线中点O等距离的a、b两点D两块带有等量异种电
3、荷的平行金属板间，距同一板不等距离的a、b两点解析：正的点电荷电场线和等势面分布如图甲所示，a、b两点在同一等势面上，电势相同，场强大小相同，但方向不同，故A错由图乙知，a、b两点位于同一等势面上，故两点电势相同，a、b两点处电场线分布疏密程度相同，且a、b两点处电场线的切线方向也相同，故两点场强相同由图丙，a、b两点分别位于对称的等势面上，故两点电势相同，a、b两点处电场线分布的疏密程度相同，两点场强大小相同，但a点场强方向沿连线指向b，b点场强方向沿连线指向a，故两点场强方向不相同而带有等量异种电荷的平行金属板产生的是匀强电场，距同一板不等距离的a、b 两点场强相等，电势不等，故D错答案：
4、B4(2021青岛一模)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是()A带正电B速度先变大后变小C电势能先变大后变小D经过b点和d点时的速度大小相同解析：由曲线运动中力和轨迹的关系可知，力指向轨迹的内侧，电场力方向竖直向上，沿着电场线电势逐渐降低，电场线的方向竖直向下，据此可得带电粒子带负电，故A选项错误；负电荷在电势低的地方电势能大，由a运动到c的过程中，电势能增大，由c运动到e的过程中，电势能减小，故电势能先增大再减小，C选项正确；只有电场力做功，粒子的动
5、能和电势能之和保持不变，电势能先增大再减小，则动能先减小后增大，速度先减小再增大，故B选项错误；b、d处于同一等势面，粒子在两点电势能相等，由上述分析可知，两点处动能相等，速度大小相等，故D选项正确答案：CD5.(2021深圳中学期中)两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是()Aa、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大Ba点电势比b点高Ca、b、c三点和无穷远处等电势D一个电子在a点无初速度释放，则它将在c点两侧往复振动解析：画出等量异种电荷电场线和等势线的分布图，中垂线上场强方向相同，但是b点场强比a点大，A选项正确；中垂线上电势相等，与无穷远处等
6、势，B选项错误，C选项正确；一个电子在a点受到的电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速度释放后，将向左下方运动，不可能到达c点，D选项错误答案：AC6(2021南通一模)如图所示，光滑绝缘细管与水平面成30角，在管的上方P点固定一个点电荷Q，P点与细管在同一竖直平面内，管的顶端A与P点连线水平电荷量为q的小球(小球直径略小于细管内径)从管中A处由静止开始沿管向下运动，在A处时小球的加速度为A图中PBAC，B是AC的中点，不考虑小球电荷量对电场的影响则在Q形成的电场中() AA点的电势高于B点的电势B B 点的电场强度大小是A 点的4倍C 小球从A 到C 的过程中电势能先减小后增大D 小球运动到C
7、 处的加速度为g a解析：点电荷形成的电场中，等势面的分布是以点电荷为球心的同心球面，A 、B 两点处于不同的球面上，电势不相等，B 点离点电荷近，电势高于A 点，故A 选项错误；根据电场强度的定义式可知点电荷周围的场强E k Q r 2，根据几何关系r B r A 12，则E B E A r 2A r 2B41，则B 点的电场强度大小是A 点的4倍，故B 选项正确；根据点电荷形成的电场的场强分布情况可知，A C B ，负电荷在电势高的地方电势能小，在电势低的地方电势能大，带负电的小球从A 到C 的过程中电势能先减小后增大，故C 选项正确；设电场力沿细管方向提供的加速度为a 电，小球在A 点时
8、，在重力和电场力沿细管向下的分力提供向下的加速度，a g sin30a 电，在C 点时，加速度沿细管向上，a a 电g sin30，联立解得a g a ，故D 选项正确答案：BCD二、非选择题7.如图所示，虚线为电场中的一簇等势面，A 、B 两等势面间的电势差为10 V ，且A 点的电势高于B 点的电势，相邻两等势面电势差相等，一个电子在仅受电场力作用下从电场中M 点运动到N 点的轨迹如图中实线所示，电子经过M 点的动能为8 eV ，则： (1)电子经过N 点时的动能为多大？(2)电子从M 运动到N 点，电势能变化了多少？解析：(1)U MN 7.5 V ，对电子由M N 用动能定理得U MN
9、 q E k N E k M ，即7.5 eV E k N 8 eV ，E k N 0.5 eV .(2)电场力做功7.5 eV ，电势能增加量为7.5 eV .答案：(1)0.5 eV (2)7.5 eV8.如图所示，直角三角形ABC 为某斜面体的横截面，已知斜面高为h ，上表面光滑，与水平面夹角为C30，D为底边BC上一点，AD与竖直方向的夹角BAD30，D点处静置一带电荷量为Q的点电荷现使一个带电荷量为q、质量为m的小球从斜面顶端由静止开始运动，则小球到达C点时的速度为多大？解析：点电荷Q周围的等势面为以Q为圆心的同心圆，又由几何关系可知，ADCD，因此A、C在同一等势面上，即A、C两点电势相等，则小球在A、C 两点的电势能相等；由能量守恒定律可知，从A到C过程中，小球动能增加量等于重力势能的减少量，即12m v2mgh，解得：v2gh.答案：2gh