人教版高中物理必修第三冊(cè)第十章靜電場中的能量第1節(jié)電勢能和電勢課時(shí)作業(yè)含答案

(限時(shí)：35分鐘)【合格考練】1．某靜電場的電場線分布如圖所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ，電勢分別為φP和φQ，則()A．EP＜EQ，φP＞φQ B．EP＞EQ，φP＜φQC．EP＞EQ，φP＞φQ D．EP＜EQ，φP＜φQ解析：選A。由題圖知Q點(diǎn)電場線密，電場強(qiáng)度大，EQ＞EP，P、Q在同一條電場線上，沿電場線的方向電勢降低，φP＞φQ。2．在靜電場中，將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力做了負(fù)功，則()A．該電荷的電勢能一定減小B．b點(diǎn)的電勢一定比a點(diǎn)高C．電場線方向一定從b指向aD．b點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大解析：選B。電場力做負(fù)功，電勢能一定增加，A錯(cuò)誤；由φ＝eq\f(Ep,q)知，正電荷在電勢越高處電勢能越大，B正確；b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，但電場線方向不一定從b指向a，C錯(cuò)誤；電場強(qiáng)度大小與電勢高低無關(guān)，D錯(cuò)誤。3．(多選)如圖所示的電場中有A、B兩點(diǎn)，下列判斷正確的是()A．電勢φA<φB，電場強(qiáng)度EA>EBB．電勢φA>φB，電場強(qiáng)度EA<EBC．將電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做正功，電勢能減少D．將電荷量為q的負(fù)電荷分別放在A、B兩點(diǎn)，電荷具有的電勢能EpA<EpB解析：選BCD。沿電場線方向電勢降低，則電勢φA>φB，電場線越密集電場強(qiáng)度越大，則電場強(qiáng)度EA<EB，A錯(cuò)誤，B正確；將電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做正功，電勢能減少，C正確；負(fù)電荷在高電勢點(diǎn)的電勢能較小，則將電荷量為q的負(fù)電荷分別放在A、B兩點(diǎn)，電荷具有的電勢能EpA<EpB，D正確。4．將一電荷量為－q的試探電荷從無窮遠(yuǎn)處移到電場中的A點(diǎn)，該過程中電場力做功為W，若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，則試探電荷在A點(diǎn)的電勢能及電場中A點(diǎn)的電勢分別為()A．－W，eq\f(W,q) B．W，－eq\f(W,q)C．W，eq\f(W,q) D．－W，－eq\f(W,q)解析：選A。依題意，電荷量為－q的試探電荷從無窮遠(yuǎn)處被移到電場中的A點(diǎn)時(shí)，電場力做的功為W，則試探電荷的電勢能減少W，無窮遠(yuǎn)處該試探電荷的電勢能為零，則該試探電荷在A點(diǎn)的電勢能為Ep＝－W，A點(diǎn)的電勢φA＝eq\f(Ep,－q)＝eq\f(－W,－q)＝eq\f(W,q)，A正確。5．如圖為電子束焊接機(jī)示意圖，圖中帶箭頭的虛線代表電場線，B、C是電場中兩點(diǎn)。K為陰極，A為陽極，下列說法正確的是()A．B點(diǎn)電勢高于C點(diǎn)電勢B．B點(diǎn)電勢低于C點(diǎn)電勢C．B點(diǎn)電場強(qiáng)度大于C點(diǎn)電場強(qiáng)度D．B點(diǎn)電場強(qiáng)度等于C點(diǎn)電場強(qiáng)度答案：B【等級(jí)考練】6．(2024·廣東統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)圖中的正點(diǎn)電荷固定，一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷p從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，下列說法正確的是()A.M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的高，p的電勢能增大B．M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的高，p的電勢能減小C．M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的低，p的電勢能增大D．M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的低，p的電勢能減小答案：D7．(多選)如圖，在空間固定有兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷，MN為它們連線的中垂線，O點(diǎn)為連線與中垂線的交點(diǎn)。另一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，僅在電場力作用下由MN上A處靜止釋放，在運(yùn)動(dòng)過程中負(fù)點(diǎn)電荷漏失了一部分電荷，但質(zhì)量保持不變，負(fù)點(diǎn)電荷達(dá)B處(圖中未畫出)時(shí)速度變?yōu)榱?，則下列說法正確的是()A．OA的距離大于OB的距離B．A處場強(qiáng)可能大于B處場強(qiáng)C．A處電勢必高于B處電勢D．負(fù)電荷在A處電勢能大于在B處電勢能解析：選BC。如果沒有漏失部分電荷，B點(diǎn)與A點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，電荷在AB間振動(dòng)；如果點(diǎn)電荷漏失一部分電荷，會(huì)導(dǎo)致所受電場力減小，OB間距增加，故A錯(cuò)誤；由于OB大于OA，且中垂直線上有電場強(qiáng)度最大的位置，故A處場強(qiáng)可能大于B處場強(qiáng)，故B正確；由于OB大于OA，故A處電勢高于B處電勢，故C正確；根據(jù)Ep＝qφ，A處電勢高于B處電勢，故負(fù)電荷在A處電勢能小于在B處電勢能，故D錯(cuò)誤。8．如圖所示的勻強(qiáng)電場中，有A、B、C三點(diǎn)，eq\x\to(AB)＝5cm，eq\x\to(BC)＝12cm，其中AB沿電場方向，BC和電場方向夾角為60°。一個(gè)電荷量為q＝4×10－8C的正電荷從A移到B，電場力做功為W1＝1.2×10－7J。(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小。(2)該電荷從B到C，電荷的電勢能改變多少？解析：(1)由W1＝qEeq\x\to(AB)得，該電場的電場強(qiáng)度大小為：E＝eq\f(W1,qeq\x\to(AB))＝eq\f(1.2×10－7,4×10－8×5×10－2)N/C＝60N/C。(2)該電荷從B到C，電場力做功為：W2＝Feq\x\to(BC)cos60°＝qEeq\x\to(BC)cos60°＝4×10－8×60×12×10－2×0.5J＝1.44×10－7J所以，該過程電荷的電勢能減少1.44×10－7J。答案：(1)60N/C(2)減少1.44×10－7J9．如圖所示，在電場強(qiáng)度為E＝1×104N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，用一根長L＝1m的絕緣細(xì)桿(質(zhì)量不計(jì))固定一個(gè)質(zhì)量為m＝0.2kg、電荷量為q＝5×10－6C、帶正電的小球，g取10m/s2。細(xì)桿可繞O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)將桿由水平位置A輕輕釋放，在小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B的過程中。問：(1)電場力對(duì)小球做功W電為多少？小球電勢能如何變化？(2)小球在最低點(diǎn)的動(dòng)能EkB為多少？解析：(1)電場力做功僅與初、末位置有關(guān)，W電＝qEL＝5×10－6