2012高二物理 1.4 電勢(shì)能和電勢(shì) 同步練習(xí) 新人教版選修3-1

1、第1章 4電勢(shì)能和電勢(shì)(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁(yè)形式分冊(cè)裝訂！)1下列關(guān)于電勢(shì)高低的判斷，正確的是()A負(fù)電荷從A移到B時(shí)，外力做正功，A點(diǎn)的電勢(shì)一定較高B負(fù)電荷從A移到B時(shí)，電勢(shì)能增加，A點(diǎn)的電勢(shì)一定較低C正電荷從A移到B時(shí)，電勢(shì)能增加，A點(diǎn)的電勢(shì)一定較低D正電荷只在電場(chǎng)力作用下從靜止開(kāi)始，由A移到B，A點(diǎn)的電勢(shì)一定較高解析：根據(jù)電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能變化的關(guān)系，不管是正電荷做功還是負(fù)電荷做功，只要做正功電勢(shì)能就減少；只要做負(fù)功電勢(shì)能就增加正、負(fù)電荷在電勢(shì)高低不同的位置具有的電勢(shì)能不同，正電荷在電勢(shì)高處具有的電勢(shì)能多；負(fù)電荷在電勢(shì)低處具有的電勢(shì)能多所以C、D正確答案：CD2.如圖所示為點(diǎn)電

2、荷a、b所形成的電場(chǎng)線分布，以下說(shuō)法正確的是()Aa、b為異種電荷Ba、b為同種電荷CA點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)DA點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)解析：本題考查點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線特點(diǎn)電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)出發(fā)，終止于負(fù)電荷或者無(wú)窮遠(yuǎn)，所以a應(yīng)為正電荷b為負(fù)電荷，故A選項(xiàng)正確電場(chǎng)線越密集，場(chǎng)強(qiáng)越大，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，故D選項(xiàng)正確本題難度較低答案：AD3.一帶電粒子沿著右圖中曲線JK穿過(guò)一勻強(qiáng)電場(chǎng)，a、b、c、d為該電場(chǎng)的電勢(shì)面，其中abcd，若不計(jì)粒子受的重力，可以確定()A該粒子帶正電B該粒子帶負(fù)電C從J到K粒子的電勢(shì)能增加D粒子從J到K運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)能與電勢(shì)能之和不變解析：此題已知電場(chǎng)中的一簇

3、等勢(shì)面，并且知道各等勢(shì)面電勢(shì)的高低，可知電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且指向左由粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡知，粒子所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)線方向相反，所以粒子帶負(fù)電，A錯(cuò)，B正確；粒子從J到K運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，所以電勢(shì)能減小，C錯(cuò)；只有電場(chǎng)力做功，動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變，D對(duì)答案：BD4.如右圖所示，固定在Q點(diǎn)的正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中有M、N兩點(diǎn)，已知.下列敘述正確的是()A若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則靜電力對(duì)該電荷做功，電勢(shì)能減少B若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則該電荷克服靜電力做功，電勢(shì)能增加C若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則靜電力對(duì)該電荷做功，電勢(shì)能減少D若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿

4、直線移到N點(diǎn)，再?gòu)腘點(diǎn)沿不同路徑移回到M點(diǎn)，則該電荷克服靜電力做的功等于靜電力對(duì)該電荷所做的功，電勢(shì)能不變解析：由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的特點(diǎn)可知，M點(diǎn)的電勢(shì)高，N點(diǎn)的電勢(shì)低，所以正電荷從M點(diǎn)到N點(diǎn)，靜電力做正功，電勢(shì)能減小，故A對(duì)，B錯(cuò)；負(fù)電荷由M點(diǎn)到N點(diǎn)，克服靜電力做功，電勢(shì)能增加，故C錯(cuò)；靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)，負(fù)點(diǎn)電荷又回到M點(diǎn)，則整個(gè)過(guò)程中靜電力不做功，電勢(shì)能不變，故D對(duì)答案：AD5關(guān)于等勢(shì)面的說(shuō)法，正確的是()A電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)，由于不受電場(chǎng)力作用，所以說(shuō)電場(chǎng)力不做功B在同一個(gè)等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等C兩個(gè)不等電勢(shì)的等勢(shì)面可能相交D若相鄰兩等勢(shì)面的電勢(shì)差相等，則等勢(shì)面的疏密程度能反映

5、場(chǎng)強(qiáng)的大小解析：等勢(shì)面由電勢(shì)相等的點(diǎn)組成，等勢(shì)面附近的電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直，因此電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力不做功，但并不是不受電場(chǎng)力的作用，A錯(cuò)等勢(shì)面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小不一定相等，等勢(shì)面不可能相交，B、C錯(cuò)等差等勢(shì)面的疏密反映場(chǎng)強(qiáng)的大小，D對(duì)答案：D6.(2010上海單科)三個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，圖中a、b兩點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，電勢(shì)分別為a、b，則()AEaEb，abBEaEb，aEb，ab DEab解析：由圖可以看出a處電場(chǎng)線更密，所以EaEb，根據(jù)對(duì)稱性，a處的電勢(shì)應(yīng)與右側(cè)負(fù)電荷附近對(duì)稱點(diǎn)的電勢(shì)相等，再根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可以判定ba，故C項(xiàng)正確答案：C7(2010

6、天津理綜)在靜電場(chǎng)中，將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做了負(fù)功，則()Ab點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B電場(chǎng)線方向一定從b指向aCb點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高D該電荷的動(dòng)能一定減小解析：電場(chǎng)力做負(fù)功，該電荷電勢(shì)能增加正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能較大，C正確電場(chǎng)力做負(fù)功同時(shí)電荷可能還受其他力作用，總功不一定為負(fù)由動(dòng)能定理可知，動(dòng)能不一定減小，D錯(cuò)電勢(shì)高低與場(chǎng)強(qiáng)大小無(wú)必然聯(lián)系，A錯(cuò)b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)但a、b可能不在同一條電場(chǎng)線上，B錯(cuò)答案：C8.如右圖所示，帶等量異號(hào)電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置，M、N為板間同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一帶電粒子(不計(jì)重力)以速度vM經(jīng)過(guò)M點(diǎn)在電場(chǎng)線上向下運(yùn)動(dòng)，且未與下板接觸，一段時(shí)

7、間后，粒子以速度vN折回N點(diǎn)，則()A粒子受電場(chǎng)力的方向一定由M指向NB粒子在M點(diǎn)的速度一定比在N點(diǎn)的大C粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能一定比在N點(diǎn)的大D電場(chǎng)中M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)解析：由題意可知M、N在同一電場(chǎng)線上，帶電粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增加，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B正確；由于題中未說(shuō)明帶電粒子及兩極板的電性，故無(wú)法判斷M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)高低，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：B9.如右圖所示，P、Q是等量的正點(diǎn)電荷，O是它們連線的中點(diǎn)，A、B是中垂線上的兩點(diǎn)，OAOB，用EA、EB和A、B分別表示A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，則()AEA一定大于EB，A一定大于BBEA不一定大

8、于EB，A一定大于BCEA一定大于EB，A不一定大于BDEA不一定大于EB，A不一定大于B解析：P、Q所在空間中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)由這兩個(gè)點(diǎn)電荷共同決定，電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，P、Q兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，在無(wú)限遠(yuǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)也為零，從O點(diǎn)沿PQ垂直平分線向遠(yuǎn)處移動(dòng)，場(chǎng)強(qiáng)先增大，后減小，所以EA不一定大于EB.電勢(shì)是標(biāo)量，由等量同號(hào)電荷的電場(chǎng)線分布圖可知，從O點(diǎn)向遠(yuǎn)處，電勢(shì)是一直降低的，故A一定大于B.答案：B10.如右圖所示，光滑絕緣細(xì)桿AB，水平放置于被固定的帶負(fù)電荷的小球的正上方，小球的電荷量為Q，可視為點(diǎn)電荷a、b是水平細(xì)桿上的兩點(diǎn)，且在以帶負(fù)電小球?yàn)閳A心的同一豎直圓周上一個(gè)質(zhì)量為m、電

9、荷量為q的帶正電的小圓環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))套在細(xì)桿上，由a點(diǎn)靜止釋放，在小圓環(huán)由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()A小圓環(huán)所受庫(kù)侖力的大小先增大后減小B小圓環(huán)的加速度先增大后減小C小圓環(huán)的動(dòng)能先增加后減少D小圓環(huán)與負(fù)電荷組成的系統(tǒng)電勢(shì)能先增加后減少解析：庫(kù)侖力的大小先增大后減小，選項(xiàng)A正確；由于小球運(yùn)動(dòng)到小球正上方時(shí)，加速度為零，選項(xiàng)B錯(cuò)；由動(dòng)能定理，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，因而動(dòng)能先增加后減少，電勢(shì)能先減少后增加，選項(xiàng)C正確；D錯(cuò)誤答案：AC11.一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向是水平的(如右圖所示)一個(gè)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v0，在靜電力與重力的作用下，恰能沿與場(chǎng)強(qiáng)

10、的反方向成角的直線運(yùn)動(dòng)求小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)其電勢(shì)能與在O點(diǎn)的電勢(shì)能之差解析：設(shè)小球的電荷量為q，因小球做直線運(yùn)動(dòng)，則它受到的靜電力Eq和重力mg的合力必沿初速度方向，如右圖所示有mgEqtan 由此可知，小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a設(shè)從O點(diǎn)到最高點(diǎn)的路程為s，有v022as運(yùn)動(dòng)的水平距離為lscos 由上面公式可得靜電力做功WEqlmv02cos2 電勢(shì)能之差EpWmv02cos2 答案：mv02cos2 12.如右圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)E104 N/C的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)l15 cm的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量m3 g、電荷量q2106 C的帶正電小球，當(dāng)細(xì)線處于水平位置時(shí)，小球從靜止開(kāi)始釋放，g取10 m/s2.求：(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能、電勢(shì)能分別變化了多少？(2)若取A點(diǎn)電勢(shì)為零，小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能、電勢(shì)分別為多大？(3)小球到B點(diǎn)時(shí)速度為多大？繩子張力為多大？解析：(1)Epmgl4.