2018年高中物理 第2章 電勢能與電勢差 第2節(jié) 電勢與等勢面隨堂演練鞏固提升 魯科版選修3-1.doc

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第2節(jié) 電勢與等勢面隨堂檢測1(2018天津靜海一中高二檢測)在靜電場中，下列說法中正確的是()A電勢為零的點，電場強(qiáng)度也一定為零B電場強(qiáng)度的方向處處與等勢面垂直C由靜止釋放的正電荷，僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡一定與電場線重合D電荷在沿電場線方向移動時，電勢能減小解析：選B電場強(qiáng)度為零的點，電勢不一定為零，電勢的零點可以人為選擇，A錯誤；電場線與等勢面垂直，而電場強(qiáng)度的方向為電場線的方向，故電場強(qiáng)度的方向與等勢面垂直，B正確；只在電場力作用下，電荷移動方向與電荷有沒有初速度，初速度的方向怎樣有關(guān)，所以從靜止釋放的正電荷，其運(yùn)動軌跡不一定沿電場線方向移動，只有電場線是直線的才沿電場線方向，C錯誤；電場線方向是由正電荷指向負(fù)電荷的，負(fù)電荷沿電場線方向移動，電場力做負(fù)功，電勢能增加；正電荷沿電場線方向移動，電場力做正功，電勢能減少，D錯誤2如圖所示，B、C、D三點都在以點電荷Q為圓心，半徑為r的圓弧上，將一試探電荷從A點分別移動到B、C、D各點時，電場力做功是()AWABWACBWADWABCWACWADDWABWAC解析：選D由WABq(AB)，又BDC，故WABWACWAD.3(2018黑龍江哈爾濱第三中學(xué)期中)如圖所示，實線表示某電場的電場線，虛線表示等勢線，A、B、C 是電場中的三點，下列關(guān)于電場強(qiáng)度 E和電勢的大小關(guān)系正確的是()AEAECBEBEACAC DBA解析：選D電場線的疏密程度反映場強(qiáng)的大小，A處電場線最密，場強(qiáng)最大，則有EAEB，EAEC，故A、B錯誤沿電場線方向電勢越來越低，則知BA，因BC，故CA，故C錯誤，D正確4.如圖所示，在某一電場中有一條直電場線，在電場線上取AB兩點，現(xiàn)將一個電子由A點以某一初速度釋放，它能沿直線運(yùn)動到B點，且到達(dá)B點時速度恰為零，電子運(yùn)動的vt圖象如圖所示則下列判斷正確的是()AB點場強(qiáng)一定小于A點場強(qiáng)BB點的電勢一定低于A點的電勢C電子在A點的加速度一定小于在B點的加速度D該電場是正點電荷產(chǎn)生的，場源電荷一定在A點左側(cè)解析：選B電子從A到B的運(yùn)動圖象如題圖所示，說明電子做勻減速運(yùn)動，故它受到的電場力不變且與運(yùn)動方向相反，即由B到A，所以電場的場強(qiáng)方向是由A到B；由FqE可知，A點場強(qiáng)一定等于B點場強(qiáng)，選項A錯誤；因為電場線的方向是由A到B，故B點的電勢一定低于A點的電勢，選項B正確；電子做勻減速運(yùn)動，故加速度是相等的，選項C錯誤；因為AB兩點的場強(qiáng)相等，故它不可能是由點電荷形成的，選項D錯誤課時作業(yè)一、單項選擇題1關(guān)于等勢面下列說法正確的是()A電荷在等勢面上移動時不受電場力作用，所以不做功B等勢面上各點的場強(qiáng)相等C等差等勢面越密的地方，場強(qiáng)越大D在負(fù)的點電荷形成的電場中，電場線由低等勢面指向高等勢面解析：選C電荷在等勢面上移動時受電場力作用，只是電場力與運(yùn)動方向垂直，所以電場力不做功，故A錯；等勢面的疏密表示電場的強(qiáng)弱，等差等勢面越密表示場強(qiáng)越強(qiáng)，故C對；但同一等勢面上電場線疏密及方向可以不同，場強(qiáng)不一定相同，故B錯；在任何的電場中電場線總是由高電勢指向低電勢，故D錯2在以點電荷為球心、r為半徑的球面上各點的物理量不相同的是()A電場強(qiáng)度B同一電荷所受電場力的大小C電勢D同一電荷具有的電勢能解析：選A電場強(qiáng)度、電場力都是矢量，有方向，在以點電荷為球心的球面上的各點，這兩個量的大小相同但方向都不同，電勢、電勢能是標(biāo)量，在球面上的各點上，同一電荷所具有的電勢能以及電勢都是相同的3在如圖所示的四種電場中，分別標(biāo)記有a、b兩點其中a、b兩點的電勢相等，電場強(qiáng)度大小相等、方向也相同的是()A甲圖：與點電荷等距的a、b兩點B乙圖：兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點C丙圖：點電荷與帶電平板形成的電場中平板上表面的a、b兩點D丁圖：勻強(qiáng)電場中的a、b兩點解析：選B甲圖中的a、b兩點電勢相同，場強(qiáng)的大小也相同，但是場強(qiáng)的方向不同，故選項A錯誤；乙圖中的a、b兩點電勢相等，電場強(qiáng)度大小相等、方向都是水平向左，故選項B正確；丙圖中的a、b兩點電勢相等，場強(qiáng)的方向垂直于平板，但是大小不同，故選項C錯誤；丁圖中勻強(qiáng)電場中的a、b兩點，a點電勢低于b點，兩點的場強(qiáng)大小和方向均相同，故選項D錯誤4一個點電荷，從靜電場中的a點移到b點，其電勢能的變化為零，則()A兩點電場強(qiáng)度一定相等B該點電荷一定沿等勢面移動C作用于該點的電場力與其移動方向總是垂直D兩點的電勢一定相等解析：選D電荷在電場中移動電勢能的變化為零，說明電場力沒做功，也就是a、b兩點的電勢相等但因為電場力對電荷做功與路徑無關(guān)，所以電荷不一定是在等勢面上移動的，電場力也不一定總與移動方向垂直所以D對，A、B、C錯5圖中K、L、M為靜電場中3個相距很近的等勢面(K、M之間無電荷)一帶電粒子射入此靜電場中后，沿abcde軌跡運(yùn)動已知電勢KLM，且粒子在ab段做減速運(yùn)動下列說法中正確的是()A粒子帶負(fù)電B粒子在bc段也做減速運(yùn)動C粒子在a點與e點的速度相等D粒子從c點到d點的過程中電場力做負(fù)功解析：選B由帶電粒子的運(yùn)動軌跡可知，粒子所受電場力指向軌跡的凹側(cè)畫出過a、b、c、d、e各點的電場線，因K LM，可知粒子帶正電，選項A錯誤；粒子由b到c的過程中，電場力做負(fù)功，速率減小，選項B正確；由于a、e兩點電勢相等，故粒子在a、e兩點的電勢能相等，由能量守恒定律知，粒子在a、e兩點的動能相等，速度大小相等，但方向不同，選項C錯誤；粒子從c點到d點的過程中電場力做正功，選項D錯誤6(2018德州高二期中)如圖甲所示，在一條電場線上有A、B兩點，若從A點由靜止釋放一電子，假設(shè)電子僅受電場力作用，電子從A點運(yùn)動到B點的速度時間圖象如圖乙所示，則()A電子在A、B兩點受的電場力FAFBBA、B兩點的電場強(qiáng)度EAEBCA、B兩點的電勢ABD電子在A、B兩點具有的電勢能EpAEpB解析：選B由圖象斜率減小可知，加速度減小，故場強(qiáng)減小，電場力減小，A錯，B對由于電子速度增大，電場力做正功，故EpAEpB，D錯電場力方向由A指向B，電場線方向由B指向A，故BA，C錯二、多項選擇題7(2018福建三明市一中高二月考)下列關(guān)于靜電場的說法正確的是()A在點電荷形成的電場中沒有場強(qiáng)相等的兩點，但有電勢相等的兩點B正電荷只在電場力作用下，一定從高電勢向低電勢運(yùn)動C場強(qiáng)為零處，電勢不一定為零；電勢為零處，場強(qiáng)不一定為零D初速為零的正電荷在電場力作用下一定沿電場線運(yùn)動解析：選AC在點電荷形成的電場中沒有場強(qiáng)相等的兩點不是方向不同，就是大小不同，但有電勢相等的兩點，在以點電荷為圓心的同一圓周上電勢均相同，選項A正確；正電荷只在電場力作用下，當(dāng)從靜止開始運(yùn)動時，從高電勢向低電勢運(yùn)動，選項B錯誤；場強(qiáng)為零處，電勢不一定為零，例如等量同種電荷連線的中點處；電勢為零處，場強(qiáng)不一定為零，例如等量異種電荷連線的中垂線上各點，選項C正確；如果電場線為直線，初速為零的正電荷在電場力作用下一定沿電場線運(yùn)動，選項D錯誤8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，外力做正功，A點的電勢一定較高B負(fù)電荷從A移到B時，電勢能增加， A點的電勢一定較低C正電荷從A移到B時，電勢能增加，A點的電勢一定較低D正電荷只在電場力作用下從靜止開始，由A移到B，A點的電勢一定較高解析：選CD根據(jù)電場力做功和電勢能變化的關(guān)系，不管是正電荷還是負(fù)電荷，只要電場力做正功電勢能就減少；只要電場力做負(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大；負(fù)電荷在電勢低處具有的電勢能大，選項C、D正確9如圖所示，關(guān)于電場中的A、B兩點，下列說法中正確的是()A電勢AB，電場強(qiáng)度EAEBB電勢AB，電場強(qiáng)度EAEBC將q電荷從A點移到B點靜電力做了正功D將q電荷分別放在A、B兩點時具有的電勢能EpAEpB解析：選BC由于B處電場線密集，所以電場強(qiáng)度EAEB，A選項錯誤沿電場線電勢降低，所以電勢AB，B選項正確將q電荷從A點移到B點靜電力做了正功，C選項正確q電荷在電勢高的A點具有的電勢能反而小，所以EpAEpB，D選項錯誤10一帶電粒子在電場力的作用下沿圖中曲線JK穿過一勻強(qiáng)電場，a、b、c、d為該電場的等勢面，其中有abcd，若不計粒子的重力，可以確定()A粒子帶負(fù)電B從J到K粒子的電勢能增加C電場強(qiáng)度EJEKD粒子從J到K運(yùn)動過程中的動能與電勢能之和不變解析：選AD由等勢線判斷出電場線垂直于等勢線且水平向左由粒子的運(yùn)動軌跡和電場線方向判斷出粒子帶負(fù)電，故A對從J到K電場力做正功電勢能減小，故B錯整個過程電勢能轉(zhuǎn)化為動能，由能量守恒定律，動能和電勢能之和不變，故D對該電場為勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)處處相等，故C錯三、非選擇題11如圖所示，在點電荷Q形成的電場中，把一個q2108 C的點電荷由無窮遠(yuǎn)處分別移到電場中的A、B、C三點，電場力做功分別為6.0107 J，4.0107 J，1.0107 J以無窮遠(yuǎn)處為電勢零點，這三點的電勢分別是多少？解析：由公式及WEp可知A V30 VB V20 VC V5 V.答案：30 V20 V5 V12為使帶負(fù)電的點電荷q在一勻強(qiáng)電場中沿直線勻速地由A運(yùn)動到B，必須對該電荷施加一個恒力F，如圖所示，若AB0.4 m，37，q3107 C，F(xiàn)1.5104 N，(不計重力)(1)在圖中用實線畫出電場線，用虛線畫出通過A、B兩點的等勢線，并說明它們的電勢高低情況；(2)求q在由A到B的過程中電勢能的變化量是多少？解析：(1)因為負(fù)電荷勻速運(yùn)動，所以電場力和F平衡，即電場力方向與F方向相反，所以電場線方向與F方向相同如圖所示又等勢面與電場線垂直，所以過A、B兩點分別作電場線的垂線，可得過A、B兩點的等勢線因為沿電場線方向電勢降低，所以A點電勢高于B點電勢(2)在運(yùn)動過程中，q克服電場力做功，電勢能增加，因為F做功與電場力做功的多少是相同的，由WFFABcos 1.51040.40.8 J4.8105 J得電勢能增加了4.8105 J.答案：(1)電場線與力F方向相同，等勢線垂直于電場線，A點電勢高(圖見解析)(2)電勢能增加了4.8105 J