2019學(xué)年高二物理人教版習(xí)題(選修3-1)：第1章第4節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì)1

1、第 4 節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì)課時(shí)訓(xùn)練夯實(shí)基礎(chǔ)1.在靜電場(chǎng)中下列說(shuō)法正確的是（）A. 電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處為零B. 電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處相同C. 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是跟等勢(shì)面垂直D.沿著電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，電勢(shì)總是不斷降低的2.如圖所示，在點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線(xiàn)上依次有A、B、C三點(diǎn)，先把+q的試探電荷依次放在三點(diǎn)上， 然后把一q的試探電荷依次放在三點(diǎn)上， 關(guān)于電荷的電勢(shì)能的說(shuō)法正確的是（） A B CA.放上+q時(shí)，EpAEpBE）cB.放上+q時(shí)，EpAEpBEPBEPCD.無(wú)論放+q,還是q,EPAEPBEC=EDC.A= D B= CD.A D C B3在

2、真空中A B兩點(diǎn)分別放有等量異號(hào)點(diǎn)電荷+q和一q,在電場(chǎng)中通過(guò)A、B兩點(diǎn)的豎直平面內(nèi)，于對(duì)稱(chēng)位置取一個(gè)矩形路徑abcd，如圖所示，現(xiàn)將一個(gè)電子沿abcd移動(dòng)一周，則正確的結(jié)論是4.如下圖所示，甲是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線(xiàn)，A、B是這條電場(chǎng)線(xiàn)上的兩點(diǎn)，若將一負(fù)電A.由b, 電勢(shì)降低，電子的電勢(shì)能減小B.由電場(chǎng)力對(duì)電子先做正功，后做負(fù)功總功為零C.由電子電勢(shì)能增大D.由dTa,電子電勢(shì)能先減小，后增大，電勢(shì)能總增量為零(1)在質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)中不發(fā)生變化的是()荷從A點(diǎn)自由釋放，負(fù)電荷沿電場(chǎng)線(xiàn)從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度圖線(xiàn)如圖乙所示，比較兩點(diǎn)電勢(shì)0的咼低和場(chǎng)強(qiáng)E的大小，可得川A. 0A0BB. 0AEBD.E

3、=EB5.在一些電磁現(xiàn)象中會(huì)產(chǎn)生一種特殊的電場(chǎng)，其電場(chǎng)線(xiàn)為一個(gè)個(gè)同心圓，沒(méi)有起點(diǎn)和終點(diǎn)，如下圖所示，實(shí)線(xiàn)為電場(chǎng)線(xiàn)，方向?yàn)轫槙r(shí)針，虛線(xiàn)MN為經(jīng)過(guò)圓心的一條直線(xiàn).已知該電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)和靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)在描述某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)時(shí)具有相同規(guī)律，則A. M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大B. M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)電勢(shì)高C.將一點(diǎn)電荷沿直線(xiàn)從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電勢(shì)能不變D.將一點(diǎn)電荷從M點(diǎn)由靜止釋放，點(diǎn)電荷會(huì)沿電場(chǎng)線(xiàn)做圓周運(yùn)動(dòng)6 .如圖所示，一質(zhì)量為m的塑料球形容器放在桌面上，它的內(nèi)部有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，彈簧直立地固定于容器內(nèi)壁的底部，彈簧上端經(jīng)絕緣體系住一只帶正電q、質(zhì)量也為m的小球.從加一個(gè)豎直向上的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)起，

4、到容器對(duì)桌面壓力減為零時(shí)為止，求：(1) 小球的電勢(shì)能改變量；(2) 容器對(duì)桌面壓力減為零時(shí)小球的速度大小.7.如圖所示，直角三角形ABC的斜邊傾角為 30,底邊BC長(zhǎng) 2L,處在水平位置，斜邊AC是光滑絕緣的，在底邊中點(diǎn)O處放置一正電荷Q一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的帶負(fù)電的質(zhì)(1)在質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)中不發(fā)生變化的是()點(diǎn)從斜面頂端A沿斜邊滑下，滑到斜邊的垂足D時(shí)速度為v1動(dòng)能2電勢(shì)能與重力勢(shì)能之和3動(dòng)能與重力勢(shì)能之和4動(dòng)能、電勢(shì)能、重力勢(shì)能之和A.B .C.D .(2) 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是()A. 勻加速運(yùn)動(dòng)B. 勻減速運(yùn)動(dòng)C. 先勻加速后勻減速的運(yùn)動(dòng)D. 加速度隨時(shí)間變化的運(yùn)動(dòng)(3) 該質(zhì)點(diǎn)滑到非常接近斜

5、邊底端少？第 4 節(jié) 電勢(shì)能和電勢(shì)課時(shí)訓(xùn)練答案夯實(shí)基礎(chǔ)1. 答案：CD解析：針對(duì) A:當(dāng)靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，但該導(dǎo)體 為等勢(shì)體，其電勢(shì)不為零，故 A 錯(cuò).針對(duì) B:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等，但電勢(shì)沿電場(chǎng)線(xiàn)方向降低，故B 錯(cuò).針對(duì) C:電場(chǎng)線(xiàn)方向處處與等勢(shì)面垂直，即電場(chǎng)線(xiàn)上各點(diǎn)的切線(xiàn)方向與等勢(shì)面垂直，各點(diǎn) 電場(chǎng)強(qiáng)度方向就是電場(chǎng)線(xiàn)各點(diǎn)切線(xiàn)方向，故C 正確.針對(duì) D:電場(chǎng)強(qiáng)度方向是電勢(shì)降落最快的方向，故D 正確.2. 答案：A3.答案：BDC點(diǎn)時(shí)速率vc為多少？此時(shí)沿斜面向下的加速度ac為多解析：由題圖可知b處的電場(chǎng)線(xiàn)比a處的電場(chǎng)線(xiàn)密，說(shuō)明b處的場(chǎng)強(qiáng)大于a處的

6、場(chǎng)強(qiáng).根據(jù)牛頓第二定律，試探電荷在b處的加速度大于在a處的加速度，A 選項(xiàng)錯(cuò).由題圖可知，電荷做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，必受到不等于零的合外力，即FM0,且F的方向應(yīng)指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹向因?yàn)樵囂诫姾蓭ж?fù)電，所以電場(chǎng)線(xiàn)指向是從疏到密再利用“電場(chǎng)線(xiàn)方向?yàn)殡妱?shì)降低最快的方向”判斷a、b處電勢(shì)高低關(guān)系是 $a$b, C 選項(xiàng)不正確.根據(jù)試探電荷的位移與所受電場(chǎng)力 的夾角大于90,可知電場(chǎng)力對(duì)試探電荷做負(fù)功功是能量變化的量度，可判斷由ab電勢(shì)能增加，B 選項(xiàng)正確.又因電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，系統(tǒng)的能量守恒，電勢(shì)能增加則動(dòng)能減小，即速度減小，D 選項(xiàng)正確.4. 答案：AB5. 答案：BCD解析：由等勢(shì)線(xiàn)的形狀知，這是一個(gè)位

7、于圓心的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，兩個(gè)粒子與點(diǎn)電荷的作用情況是相反的，所以?xún)蓚€(gè)粒子電性一定不同粒子1 的動(dòng)能先減小后增大，粒子2 的電勢(shì)能先減小后增大到B C兩點(diǎn)時(shí)兩個(gè)粒子的速度可能相同也可能不同，無(wú)法確定.6. 答案：qElcos0qELcos0qELcos0電場(chǎng)力做功的大小與路徑無(wú)關(guān)，只與始末位置有 關(guān)解析：路徑AB ACB曲線(xiàn)ADB在電場(chǎng)線(xiàn)方向上的投影都是BC=Lcos0，因此沿這三條路徑電荷由A運(yùn)動(dòng)到B,電場(chǎng)力做的功都是qELcos0，因此電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)是：與路徑無(wú) 關(guān)，只與始末位置有關(guān).7. 答案：1.1X10 TJ,減小了 1.1X10一14J解析：電場(chǎng)力對(duì)質(zhì)子做的功為W=qEdcos0

8、= 1.6X10_19X4X105X0.2X23J = 1.1X10一14J一14質(zhì)子電勢(shì)能減小了 1.1X10 J.8. 解析：由圖乙可知，正的檢驗(yàn)電荷放在A點(diǎn)負(fù)的檢驗(yàn)電荷放在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向均沿x軸正方向，說(shuō)明場(chǎng)源電荷為負(fù)電荷，且放在AB之間，由F-q圖線(xiàn)的斜率可知A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)Ex= 2X103N/C,B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)EB= 5X102N/C，說(shuō)明場(chǎng)源電荷離A點(diǎn)較近，所以A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì).能力提升向軌跡的凹側(cè)從曲線(xiàn)的彎曲情況看，M點(diǎn)曲率半徑大，N點(diǎn)曲率半徑小，說(shuō)明N點(diǎn)更接近形1.答案：AC解析：由于帶正電的粒子，進(jìn)入+Q的點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)中，粒子受到的排斥力一定指成電場(chǎng)的點(diǎn)電荷+Q因此，N

9、點(diǎn)電勢(shì)高，粒子由M到N電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小.2. 答案：BD解析：根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的分布情況可知，該區(qū)域的電場(chǎng)是等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，由對(duì)稱(chēng)性可知：EA=EB,EC=丘，由電場(chǎng)線(xiàn)的疏密程度可知：EED,曰EC，故 A 錯(cuò) B 對(duì)，根據(jù)沿電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)降低得0A0B,0D0C,又由等勢(shì)面與電場(chǎng)線(xiàn)垂直得：0A0D,0C0B.所以 C 錯(cuò) D對(duì).3. 答案：D4. 答案：BC解析：由乙圖可看出，電荷運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度越來(lái)越小，所以電荷所受的靜電力越來(lái)越小，所以可判定EAEB,故 C 對(duì) D 錯(cuò)因?yàn)樨?fù)電荷自由釋放后，沿AB運(yùn)動(dòng)所以電場(chǎng)方向從B指向A,由此可判定 B 對(duì) A 錯(cuò).5. 答案：C解

10、析：據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)疏密N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大，N和M應(yīng)在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)應(yīng)相等，A、B 錯(cuò)，C 正確.將一點(diǎn)電荷從M點(diǎn)由靜止釋放，點(diǎn)電荷會(huì)運(yùn)動(dòng)，但不會(huì)沿電場(chǎng)線(xiàn)做圓周運(yùn)動(dòng)， 假設(shè)這樣運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有力充當(dāng)向心力，所以D 錯(cuò)誤.6. 答案：警 2)2 嚴(yán)嚴(yán)解析：(1)初狀態(tài)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，得彈簧壓縮量：mg= kxi,xi=罟 當(dāng)容器對(duì)桌BC解析：(1)C ; (2)D ;因 BD=3 =OC= OD則B C D三點(diǎn)在以是O點(diǎn)處點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中的等勢(shì)點(diǎn)，所以，q由D到C的過(guò)程中電場(chǎng)力做功為零，由機(jī)1212械能守恒定律：mgh=?mv ?mv面壓力為零時(shí)，對(duì)容器受力分析，說(shuō)明彈簧伸長(zhǎng)且拉力為mg該過(guò)程電場(chǎng)力做功：W=Eq(X1+X2) =qg所以小球電勢(shì)能減少qg12(Eq- mg(劉+X2)=2mv,v= 2/g(Eq mgV k7.答案：(1)C (2)D (3)Vc=v+3gl;13kQq2g2mL0為圓心的同一圓周上,mg彈簧伸長(zhǎng)