高二物理電勢(shì)與電勢(shì)能專項(xiàng)練習(xí)題

1、高二物理電勢(shì)與電勢(shì)能專項(xiàng)練習(xí)題一、電場(chǎng)力的功1、特點(diǎn):電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)。2、計(jì)算方法（1）由公式W=qE·d（d為電荷初末位置在電場(chǎng)方向上的位移）（2）由公式（為電荷初末位置AB間電勢(shì)差,注意下標(biāo)的使用）（3）由電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的變化的關(guān)系：分別是電荷電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能）（4）由動(dòng)能定理：二、電勢(shì)能1.電勢(shì)能：電荷在電場(chǎng)中由其相對(duì)位置決定的能（類似重力勢(shì)能）2.電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能等于電荷從這點(diǎn)移到零電勢(shì)能點(diǎn)(通常選大地或無限遠(yuǎn)處)過程中電場(chǎng)力做的功。EPA=WA電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加；電場(chǎng)力不做功，電勢(shì)能不變。3.比較電

2、勢(shì)能的大小（1）場(chǎng)電荷判斷法離場(chǎng)正電荷越近，檢驗(yàn)正電荷的電勢(shì)能越大；檢驗(yàn)負(fù)電荷的電勢(shì)能越小.離場(chǎng)負(fù)電荷越近，檢驗(yàn)正電荷的電勢(shì)能越小；檢驗(yàn)負(fù)電荷的電勢(shì)能越大.（2）電場(chǎng)線法正電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸減??；逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸增大.負(fù)電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸增大；逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸減小.（3）做功判斷法無論正、負(fù)電荷，電場(chǎng)力做正功，電荷從電勢(shì)能較大的地方移向電勢(shì)能較小的地方，反之，如果電荷克服電場(chǎng)力做功，那么電荷將從電勢(shì)能較小的地方移向電勢(shì)能較大的地方.三、電勢(shì).定義：PA為試探電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能，q為電荷量，可以帶符號(hào)運(yùn)算。2.單位：伏特

3、V，1V=1J/3.電勢(shì)是標(biāo)量，有正負(fù)，但沒有方向。規(guī)定大地或無限遠(yuǎn)電勢(shì)為零。4.物理意義：描述電場(chǎng)能的特性，由場(chǎng)源電荷量和相對(duì)位置來決定，與是否放試探電荷無關(guān)。5.電勢(shì)高低判斷的三種方法(1)根據(jù)公式計(jì)算：，帶符號(hào)代入運(yùn)算。(2)沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)是降低的，逆著電場(chǎng)線方向電勢(shì)是升高的。(3)將AB和q帶符號(hào)代入，根據(jù)UAB的正負(fù)判斷、兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，UAB=A-B。若UAB>，則A>B；若UAB=，則A=B；若UAB<則A<B。四、等勢(shì)面1、定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫等勢(shì)面。2、等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系（1）電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直，且從高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面。（2

4、）電場(chǎng)線越密的地方，等勢(shì)面也越密集。（3）沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功，沿電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，正電荷電場(chǎng)力做正功，負(fù)電荷電場(chǎng)力做負(fù)功。（4）電場(chǎng)線和等勢(shì)面都是人們虛擬出來形象描述電場(chǎng)的工具（5）實(shí)際中測(cè)量等電勢(shì)點(diǎn)較容易，所以往往通過描繪等勢(shì)線來確定電場(chǎng)線。五、電勢(shì)差1.定義：，與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無關(guān)。2.與電場(chǎng)力做功的關(guān)系：（任何電場(chǎng)成立，可帶符號(hào)運(yùn)算）3. 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度等于沿電場(chǎng)線單位距離上的電勢(shì)差(2)公式U/d，U是指兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，d是指這兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)線方向的距離，或者相鄰等勢(shì)面間的距離，因此電場(chǎng)強(qiáng)度是電勢(shì)降落最快的方向。(3)U=Ed只適用勻強(qiáng)電場(chǎng)的

5、計(jì)算，對(duì)非勻強(qiáng)場(chǎng)可以用來定性分析，如非勻強(qiáng)電場(chǎng)中各相鄰的等勢(shì)面的電勢(shì)差一定時(shí)，E越大處，d越小，即等勢(shì)面而越密集。(4)勻強(qiáng)電場(chǎng)中相互平行的方向上相等的距離上電勢(shì)降落相等。六、練習(xí)1一個(gè)電容器，帶了電量Q后，兩極板電勢(shì)差為U，若它帶的電量減少Q(mào)/2，則（ ）A電容為原來的1/2，兩極板電壓不變 B電容為原來2倍，兩極板電壓不變C電容不變，兩極板電壓是原來的1/2 D電容不變，兩極板電壓是原來的2倍2下列說法正確的有 （ ）A把兩個(gè)同種點(diǎn)電荷間的距離增大一些，電荷的電勢(shì)能一定增加B把兩個(gè)同種點(diǎn)電荷間的距離減小一些，電荷的電勢(shì)能一定增加C把兩個(gè)異種點(diǎn)電荷間的距離增大一些，電荷的電勢(shì)能一定增加D把兩

6、個(gè)異種點(diǎn)電荷間的距離增大一些，電荷的電勢(shì)能一定減小3關(guān)于電場(chǎng)線和等勢(shì)面，正確的說法是（ ）A電場(chǎng)中電勢(shì)越高的地方，等勢(shì)面越密B電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)越大的地方，電場(chǎng)線越密C沒有電場(chǎng)線的地方，場(chǎng)強(qiáng)為零 D電場(chǎng)線和等勢(shì)面一定垂直4某帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)線、粒子在A點(diǎn)的初速度及運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，可以判定 ( )A粒子在A點(diǎn)的加速度大于它在B點(diǎn)的加速度B粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于它在B點(diǎn)的動(dòng)能C粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在B點(diǎn)的電勢(shì)能DA點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì) 5如圖所示，Q是帶正電的點(diǎn)電荷，P1和P2為其電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，若E1、E2為P1、P2兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，1、2為P1、P2兩點(diǎn)的電勢(shì)，

7、則（ ）AE1>E2，1>2BE1>E2，1<2 CE1<E2，1>2DE1<E2，1<26如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線，且相鄰兩等勢(shì)線的電勢(shì)差相等，一個(gè)正電荷在等勢(shì)線3上時(shí)具有動(dòng)能20J，它運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線1上時(shí)，速度恰好為零，令2=0，那么該電荷的電勢(shì)能為4J時(shí)，其動(dòng)能為 （ ）A16JB10JC6JD4J7在圖中，A、B兩個(gè)等量正電荷位置固定，一個(gè)電子（重力忽略）沿A、B中垂線自無窮遠(yuǎn)處向A、B連線的中點(diǎn)O飛來，則電子在此過程中（ ）A加速度不斷增大，電勢(shì)能減小B加速度先增加后減小，電勢(shì)能減小C加速度不斷減小，速度不斷增大D加速度先減小

8、后增大，速度不斷增大8圖中實(shí)線表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，各等勢(shì)面的電勢(shì)值如圖中所示。把一個(gè)負(fù)電荷沿ABC移動(dòng)，電荷在這三點(diǎn)所受的電場(chǎng)力為FA、FB、FC，電場(chǎng)力在AB段和BC段做的功為WAB和WBC，那么（ ）AFA=FB=FC，WABBC BFA<FB<FC，WAB>BC CFA>FB>FC，WAB<BC DFA>FB>FC，WABBC9一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電量q=2.0×109C，在靜電場(chǎng)中，由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，在這過程中，除電場(chǎng)力外，其他力做的功為6.0×105J，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0×105J，求a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)

9、差Uab為多少？10如圖所示，豎直實(shí)線為電場(chǎng)線，質(zhì)量為m，電量為q的質(zhì)點(diǎn)P從電場(chǎng)邊緣A射入電場(chǎng)，并沿直線AB從B飛出，AB直線與電場(chǎng)線夾角為，A、B兩點(diǎn)相距為d，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為多少？11如圖所示，有一電子經(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)入兩塊間距為d，電壓為U的平行金屬板間，若電子從兩板正中間射入，且恰好能穿出電場(chǎng)，求：（1）金屬板的長(zhǎng)度；（2）電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能. 12一束質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示。如果兩極板間電壓為U，兩極板間的距離為d、板長(zhǎng)為L(zhǎng)。設(shè)粒子束不會(huì)擊中極板，求粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到飛出極板時(shí)電勢(shì)能的變化量為多少？（粒子的重力忽略不計(jì)）1

10、3如圖所示，相距為d、水平放置的兩塊平行金屬板a、b，其電容量為C，開始時(shí)兩板均不帶電，a板接地且中央有孔，現(xiàn)將帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電液滴一滴一滴地從小孔上方高處無初速地滴下，豎直落向b板，到達(dá)b板后電荷全部傳給b板（重力加速度為g，不計(jì)a、b板外電磁場(chǎng)及阻力的影響），求：（1）第幾滴滴在a、b板間將作勻速直線運(yùn)動(dòng)？（2）能夠到達(dá)b板的液滴不會(huì)超過多少滴？14如圖（a）所示，在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q（圖中未畫出），A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.2m和0.5m。放在A、B兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷q1、q2受到的電場(chǎng)力跟檢驗(yàn)電荷所帶電量的關(guān)系如圖（b）所示。則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_N/C，點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為

11、x=_m。15.一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.開始時(shí)，將線與小球拉成水平，小球靜止在A點(diǎn)，釋放后小球由靜止開始向下擺動(dòng)，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過60°角時(shí)，小球到達(dá)B點(diǎn)且速度恰好為零.試求： (1)AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大?。?3)在A、B兩處繩子拉力的大小。16靜電噴漆技術(shù)具有效率高，浪費(fèi)少，質(zhì)量好，有利于工人健康等優(yōu)點(diǎn)，其裝置如圖所示。A、B為兩塊平行金屬板，間距d0.40m，兩板間有方向由B指向A，大小為E1.0×103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在A板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍

12、的半圓形噴嘴可向各個(gè)方向均勻地噴出帶電油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均為v02.0 m/s，質(zhì)量m5.0×1015kg、帶電量為q2.0×1016C。微粒的重力和所受空氣阻力均不計(jì)，油漆微粒最后都落在金屬板B上。試求：（1）電場(chǎng)力對(duì)每個(gè)微粒所做的功。（2）微粒打在B板上的動(dòng)能。（3）微粒到達(dá)B板所需的最短時(shí)間。（4）微粒最后落在B板上所形成的圖形及面積的大小。17.（12分）如圖所示，一根長(zhǎng)L=1.5m的光滑絕緣細(xì)直桿MN，豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為E=1.0×105N/C、與水平方向成=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A，電荷量Q=+4

13、.5×106C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量q=+1.0×106C，質(zhì)量m=1.0×102kg。現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運(yùn)動(dòng)。(靜電力常量k=9.0 ×109N·m2/C2取g=10m/s2) (1)小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大? (2)小球B的速度最大時(shí)，距M端的高度h1為多大? (3)小球B從N端運(yùn)動(dòng)到距M端的高度h2=0.61m時(shí)，速度為v=1.0m/s，求此過程中小球B的電勢(shì)能改變了多少?答案1C 2BC 3BD 4BD 5A 6C 7B薄8D 9 1×104V10. 粒子運(yùn)動(dòng)方向與mg、Eq方向有夾角，仍做直線運(yùn)動(dòng)，所以Eq=mgUAB= 11. （1）設(shè)電子進(jìn)入平行金屬板時(shí)的速度 ，則有由做類平拋運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)加速度解得運(yùn)動(dòng)時(shí)間 金屬板長(zhǎng)l為（2）由動(dòng)能定理可得12. 13. （1）電場(chǎng)力與重力平衡時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)第n+1滴做勻速直線運(yùn)動(dòng) （2）液滴到達(dá)b板時(shí)速度為零就不能到達(dá) 第N+1滴不能到達(dá) 14. 2×103N/C； 0.3m。15. (2) (3) mg 16. 解：（1）（3分）（2）（1分）（2分）（3）（2分）（1分）所以（1分）（4）圓形，（1分）（1分）（1分）17. 解