高中物理 第一章 静电场 第4节 电势能和电势课后训练 新人教版选修3-1.doc

第4节 电势能和电势课后训练基础巩固1一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为0，则（）aa、b两点的场强一定相等b该电荷一定沿等势面移动c作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的da、b两点的电势一定相等2光滑绝缘的斜面置于电场中，一质量为m、带电荷量为q的点电荷从a点以v0的初速度沿斜面运动到b点时，速度也为v0。则下列说法正确的是（）aa点的场强大于b点的场强ba点的电势高于b点的电势c电荷在a点的电势能大于b点的电势能d点电荷一定带正电3一个带电小球在从空中a点运动到b点的过程中，重力做功3 j，电场力做功1 j，克服空气阻力做功0.5 j，则小球（）a在a点的重力势能比在b点的重力势能大3 jb在a点的动能比在b点的动能小3.5 jc在a点的电势能比在b点的电势能小1 jd在a点的机械能比在b点的机械能小0.5 j4孤立点电荷电场中的一簇等势面如图中虚线所示，其电势分别为1、2、3，其中a、b、c是某电场线与这簇等势面的交点，且abbc。现将一负电荷由a移到b，电场力做正功w1；由b移至c，电场力做正功w2，则（）aw1w2，123bw1w2，123cw1w2，123dw1w2，1235将一正点电荷从无穷远处移入电场中m点，电场力做功为6.0109 j，若将一个等量的负点电荷从电场中n点移向无穷远处，电场力做功为7109 j，则m、n两点的电势m、n有如下关系（）amn0bnm0cnm0 dmn0能力提升6（山西调考）如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，画一正方形abcd，对角线ac与两点电荷的连线重合，两对角线的交点o恰为电荷连线的中点。下列说法中正确的是（）aa点的电场强度大于b点的电场强度且两点电场强度方向不同bb、d两点的电场强度及电势均相同c电子由b点沿bcd路径移至d点，电势能先减小后增大d质子由c点沿coa路径移至a点，电场力对其先做负功后做正功7如图所示匀强电场e的区域内，在o点处放置一点电荷q。a、b、c、d、e、f为以o为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是（）ab、d两点的电场强度相同ba点的电势等于f点的电势c点电荷q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功d将点电荷q在球面上任意两点之间移动，从a点移动到c点电势能的变化量一定最大8（探究创新）在光滑绝缘的水平面上，用长为2l的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球a和b。a球的带电荷量为2q，b球的带电荷量为3q，组成一带电系统。如下图所示，虚线mp为ab两球连线的垂直平分线，虚线nq与mp平行且相距为4l。最初a球和b球分别静止于虚线mp的两侧，距mp的距离均为l，且a球距虚线nq的距离为3l。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线mp、nq间加上水平向右的匀强电场e后，求：（1）b球刚进入电场后，a球与b球组成的带电系统的速度大小；（2）带电系统从开始运动到速度第一次为零时所需的时间以及b球电势能的变化量。参考答案1答案：d点拨：选项正误解析a由题意分析可知a，b两点的电势相等，但并不能说明a、b两点的场强一定相等。因为电势和场强是两个截然不同的物理量。b电场力做功与路径无关，只与始末位置有关。电势能变化为0，说明电场力做功为0，电荷由a点移到b点，可能经过一些电势不等的点，只要始位置a和末位置b的电势相等即可，不一定非在同一个等势面上移动。c只有在等势面上移动电荷，电场力与其移动方向总是垂直的。d2答案：c点拨：点电荷从a到b的过程中，受三个力作用。根据动能定理可知电场力做正功。由功能关系可知，电荷的电势能减小，c正确；由于不知道电场方向和电场是否均匀，所以a、b、d错。3答案：abd点拨：重力做正功，重力势能减小；电场力做正功，电势能减小；电场力和空气阻力做功的代数和等于小球机械能的变化量。4答案：c点拨：由电场力做正功可知，负电荷受电场力向右，电场线方向向左，所以场源电荷为负电荷在左侧，则ab间场强比bc间强，电场力做功多，即w1w2.沿电场线电势降低，则有123，选项c正确。5答案：c点拨：将正点电荷从无穷远处移入电场中m点的过程中，w10qm6.0109 j，将负点电荷从电场中n点移向无穷远处的过程中，w2qn07109 j。6答案：b点拨：由电场的叠加原理，a点的电场强度大于b点的电场强度，但两点电场强度方向相同，选项a错误；b、d两点的电场强度及电势均相同，选项b正确：因c点的电势小于零，所以电子由b点沿bcd路径移至d点，电势能先增大后减小，选项c错误；质子由c点沿coa路径移至a点，电场力对其一直做负功，选项d错误。7答案：d点拨：选项正误解析ab、d两点的场强为q产生的场与匀强电场e的合场强，由对称性可知，其大小相等、方向不同。ba、f两点虽在q的同一等势面上，但在匀强电场e中此两点不等势。c在bedf面上各点电势相同，点电荷q在bedf面上移动时，电场力不做功。d从a点移到c点，q对它的电场力不做功，但匀强电场对q做功最多，电势能变化量一定最大。8答案：（1）（2）6eql点拨：（1）带电系统刚开始运动时，设加速度为a1，由牛顿第二定律得a1球b刚进入电场时，带电系统的速度为v1，有v2a1l求得v1。（2）对带电系统进行分析，假设球a能到达nq，且a球到达nq时电场力对系统做功为w1，有w12qe3l（3qe2l）0故带电系统速度第一次为零时，球a恰好到达nq设球b从静止到刚进入电场的时间为t1，则t1，解得t1l球b进入电场后