高中物理 第1章 4電勢能和電勢課時(shí)作業(yè)（含解析）新人教版選修

1、課時(shí)作業(yè)(四)電勢能和電勢全員參與基礎(chǔ)練1(多選)下列關(guān)于電勢高低的判斷，正確的是()A負(fù)電荷從A移到B時(shí)，外力做正功，A點(diǎn)的電勢一定較高B負(fù)電荷從A移到B時(shí)，電勢能增加，A點(diǎn)的電勢一定較低C正電荷從A移到B時(shí)，電勢能增加，A點(diǎn)的電勢一定較低D正電荷只在電場力作用下從靜止開始，由A移到B，A點(diǎn)的電勢一定較高【解析】根據(jù)電場力做功和電勢能變化的關(guān)系，不管是正電荷做功還是負(fù)電荷做功，只要做正功電勢能就減少；只要做負(fù)功電勢能就增加正、負(fù)電荷在電勢高低不同的位置具有的電勢能不同，正電荷在電勢高處具有的電勢能多；負(fù)電荷在電勢低處具有的電勢能多所以C、D正確【答案】CD2(多選)如圖1411所示為點(diǎn)電荷a

2、、b所形成的電場線分布，以下說法正確的是()圖1411Aa、b為異種電荷Ba、b為同種電荷CA點(diǎn)場強(qiáng)大于B點(diǎn)場強(qiáng) DA點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢【解析】本題考查點(diǎn)電荷的電場線特點(diǎn)電場線從正電荷或無窮遠(yuǎn)出發(fā)，終止于負(fù)電荷或者無窮遠(yuǎn)，所以a應(yīng)為正電荷b為負(fù)電荷，故A選項(xiàng)正確電場線越密集，場強(qiáng)越大，故C選項(xiàng)錯誤沿電場線方向電勢逐漸降低，故D選項(xiàng)正確【答案】AD3(多選)一帶電粒子沿著圖1412中曲線JK穿過一勻強(qiáng)電場，a、b、c、d為該電場的電勢面，其中abcd，若不計(jì)粒子受的重力，可以確定()圖1412A該粒子帶正電B該粒子帶負(fù)電C從J到K粒子的電勢能增加D粒子從J到K運(yùn)動過程中的動能與電勢能之和不變【解

3、析】此題已知電場中的一簇等勢面，并且知道各等勢面電勢的高低，可知電場線與等勢面垂直，且指向左由粒子運(yùn)動的軌跡知，粒子所受電場力的方向與電場線方向相反，所以粒子帶負(fù)電，A錯，B正確；粒子從J到K運(yùn)動過程中，電場力做正功，所以電勢能減小，C錯；只有電場力做功，動能與電勢能之和保持不變，D對【答案】BD4(多選)如圖1413所示，固定在Q點(diǎn)的正點(diǎn)電荷的電場中有M、N兩點(diǎn)，已知MQNQ.下列敘述正確的是()圖1413A若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則靜電力對該電荷做功，電勢能減少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

4、靜電力對該電荷做功，電勢能減少D若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，再從N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該電荷所做的功，電勢能不變【解析】由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的特點(diǎn)可知，M點(diǎn)的電勢高，N點(diǎn)的電勢低，所以正電荷從M點(diǎn)到N點(diǎn)，靜電力做正功，電勢能減小，故A對，B錯；負(fù)電荷由M點(diǎn)到N點(diǎn)，克服靜電力做功，電勢能增加，故C錯；靜電力做功與路徑無關(guān)，負(fù)點(diǎn)電荷又回到M點(diǎn)，則整個(gè)過程中靜電力不做功，電勢能不變，故D對【答案】AD5關(guān)于等勢面的說法，正確的是()A電荷在等勢面上移動時(shí)，由于不受電場力作用，所以說電場力不做功B在同一個(gè)等勢面上各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等C兩個(gè)不等電勢的等勢面可

5、能相交D若相鄰兩等勢面的電勢差相等，則等勢面的疏密程度能反映場強(qiáng)的大小【解析】等勢面由電勢相等的點(diǎn)組成，等勢面附近的電場線跟等勢面垂直，因此電荷在等勢面上移動時(shí)，電場力不做功，但并不是不受電場力的作用，A錯等勢面上各點(diǎn)場強(qiáng)大小不一定相等，等勢面不可能相交，B、C錯等差等勢面的疏密反映場強(qiáng)的大小，D對【答案】D6(2015福州高二檢測)如圖1414所示，在點(diǎn)電荷Q形成的電場中，已知a、b，兩點(diǎn)在同一等勢面上，c、d兩點(diǎn)在另一等勢面上甲、乙兩個(gè)帶電粒子的運(yùn)動軌跡分別為accb和adb曲線，已知乙粒子帶正電那么下列判斷正確的是()圖1414A甲粒子在b點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)小B乙粒子在d點(diǎn)速度最大Ca、

6、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同Dd點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢高【解析】根據(jù)乙粒子的運(yùn)動軌跡及乙粒子帶正電的條件，可知點(diǎn)電荷Q帶正電，而甲粒子帶負(fù)電，甲粒子從b向c運(yùn)動過程中，電場力做正功，甲粒子的電勢能減小，因此，EpbEpc，選項(xiàng)A錯誤；對于乙粒子，若從b向d運(yùn)動，電場力對粒子做負(fù)功，粒子的電勢能增加，則EpbEpd，故bEkd，則vbvd，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)正點(diǎn)電荷電場的特點(diǎn)可知，a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小相等，但方向不同，選項(xiàng)C錯誤【答案】D7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()Ab點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B電場線方向一定從b指向aCb點(diǎn)的電勢一定比a點(diǎn)高D該電荷的動能一定減小【解析】電場

7、力做負(fù)功，該電荷電勢能增加正電荷在電勢高處電勢能較大，C正確電場力做負(fù)功同時(shí)電荷可能還受其他力作用，總功不一定為負(fù)由動能定理可知，動能不一定減小，D錯電勢高低與場強(qiáng)大小無必然聯(lián)系，A錯b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，但a、b可能不在同一條電場線上，B錯【答案】C8如圖1415所示，帶等量異號電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置，M、N為板間同一電場線上的兩點(diǎn)，一帶電粒子(不計(jì)重力)以速度vM經(jīng)過M點(diǎn)在電場線上向下運(yùn)動，且未與下板接觸，一段時(shí)間后，粒子以速度vN折回N點(diǎn)，則()圖1415A粒子受電場力的方向一定由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)的電勢能一定比在N點(diǎn)的大D電場中M點(diǎn)的電勢一定

8、高于N點(diǎn)的電勢【解析】由題意可知M、N在同一電場線上，帶電粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中，電場力做負(fù)功，動能減小，電勢能增加，故選項(xiàng)A、C錯誤，B正確；由于題中未說明帶電粒子及兩極板的電性，故無法判斷M、N兩點(diǎn)的電勢高低，選項(xiàng)D錯誤【答案】B超越自我提升練9如圖1416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)的電場強(qiáng)度和電勢，則()圖1416AEA一定大于EB，A一定大于BBEA不一定大于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)的電場強(qiáng)度和

9、電勢由這兩個(gè)點(diǎn)電荷共同決定，電場強(qiáng)度是矢量，P、Q兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，在無限遠(yuǎn)處的合場強(qiáng)也為零，從O點(diǎn)沿PQ垂直平分線向遠(yuǎn)處移動，場強(qiáng)先增大，后減小，所以EA不一定大于EB.電勢是標(biāo)量，由等量同號電荷的電場線分布圖可知，從O點(diǎn)向遠(yuǎn)處，電勢是一直降低的，故A一定大于B.【答案】B10(多選)如圖1417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)動到b點(diǎn)的過程中，下列說法中正確

10、的是()圖1417A小圓環(huán)所受庫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)電勢能先增加后減少【解析】庫侖力的大小先增大后減小，選項(xiàng)A正確；由于小圓環(huán)運(yùn)動到小球正上方時(shí)，加速度為零，選項(xiàng)B錯；由動能定理，電場力先做正功后做負(fù)功，因而動能先增加后減少，電勢能先減少后增加，選項(xiàng)C正確；D錯誤【答案】AC11一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向是水平的(如圖1418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，恰能沿與場強(qiáng)的反方向成角的直線運(yùn)動求小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)其電勢能與在O點(diǎn)的電勢能之差圖1418【解析】設(shè)小球

11、的電荷量為q，因小球做直線運(yùn)動，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v2as運(yùn)動的水平距離為lscos 由上面公式可得靜電力做功WEqlmvcos2 電勢能之差EpWmvcos2 【答案】mvcos2 12如圖1419所示，在場強(qiáng)E104 N/C的水平勻強(qiáng)電場中，有一根長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)，小球從靜止開始釋放，g取10 m/s2.求：圖1419(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)B的過程中重力勢能、電勢能分別變化了多少？(2)若取A點(diǎn)電勢為零，小球在B點(diǎn)的電勢能、電勢分別為多大？(3)小球到B點(diǎn)時(shí)速度為多大？繩子張