【名师同步导学】高中物理 第1章 第4节 第2课时 等势面课后强化演练 新人教版选修31.doc

第一章 第4节第2课时等势面课后强化演练一、选择题1下列关于静电场的电场线和等势面的说法，正确的是()a等势面上各点的电势一定为零b等势面上各点的电势一定相等c同一条电场线上的两点，电势必定不相等d同一条电场线上的两点，所在位置的场强必定不相等解析：等势面上各点的电势一定相等，但不一定为零，故a错，b对；沿电场线方向电势降低，故c正确；匀强电场中各点的场强相同，故d错答案：bc2.如右图所示，实线是某电场的一条电场线，虚线是该电场中的两条等势线，由图可以得出的正确结论是()am点的电势一定高于n点的电势bm点的场强一定大于n点的场强c由m点向n点移动电荷时，电势能的变化量与零电势的选取无关d某电荷在m点或n点具有的电势能与零电势的选取无关解析：由题图可知，该电场一定是点电荷的电场，场源电荷在m点的左侧，但场源电荷的种类不确定，故a错，b对；由公式wabepaepb可知，无论选取何处为零电势，由m点向n点移动电荷时，电场力做功是不变的，而epmmq，epnnq，则与零电势的选取有关，故c对，d错答案：bc3下面所述电场中，a、b两点场强和电势都相同的是()a距正的点电荷等距离的a、b两点b等量异种点电荷的连线的中垂线上，距连线中点o等距离的a、b两点c等量同种点电荷的连线上，距连线中点o等距离的a、b两点d两块带有等量异种电荷的平行金属板间，距同一板不等距离的a、b两点解析：正的点电荷电场线和等势面分布如图甲所示，a、b两点在同一等势面上，电势相同，场强大小相同，但方向不同，故a错由图乙知，a、b两点位于同一等势面上，故两点电势相同，a、b两点处电场线分布疏密程度相同，且a、b两点处电场线的切线方向也相同，故两点场强相同由图丙，a、b两点分别位于对称的等势面上，故两点电势相同，a、b两点处电场线分布的疏密程度相同，两点场强大小相同，但a点场强方向沿连线指向b，b点场强方向沿连线指向a，故两点场强方向不相同而带有等量异种电荷的平行金属板产生的是匀强电场，距同一板不等距离的a、b两点场强相等，电势不等，故d错答案：b4如图所示，在点电荷q形成的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，两点在同一等势面上，甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，两个粒子经过a点时具有相同的动能，可由此判断()a甲经过c点时与乙经过d点时具有相同的动能b甲、乙所带电荷的电性相反c若取无限远处电势为零，甲经过c点和乙经过d点时电势能相等d两粒子经过b点时具有相同的动能解析：由甲、乙两个带电粒子运动的轨迹可判断出，甲受引力，乙受斥力，则甲带负电，乙带正电，故b项正确虽然c、d位于同一个等势面上，但静电力对甲做正功，对乙做负功，即甲的动能增加，乙的动能减少，故动能不相同，则a项错；若取无限远处电势为零，甲由c移到无限远处克服静电力做功，电势能增加，最终为零，故甲在c处电势能为负值，乙由d移至无限远处，静电力做正功，电势能减少，最终为零，则乙在d处电势能为正值，故甲、乙电势能不相等，所以c错；由于在a时两粒子动能相等，由a到b，静电力不做功，故动能不变，所以d项正确答案：bd5.如图所示，a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6 v、4 v和1.5 v，一质子(h)从等势面a上某处由静止释放，仅受静电力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动有下列判断，正确的是()a质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5 evb质子从a等势面运动到c等势面动能减少4.5 evc质子经过等势面c时的速率为2.25vd质子经过等势面c时的速率为1.5v解析：质子由高等势面向低等势面运动，电势能减少，动能增加，选项a、b都错误；质子从等势面a到等势面b，由动能定理得mv22 ev，质子从等势面a到等势面c，由动能定理得mv4.5 ev，解得vc1.5v，故选项d正确答案：d6(2012高考重庆理综)空间中p、q两点处各固定一个点电荷，其中p点处为正电荷，p、q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则()ap、q两点处的电荷等量同种ba点和b点的电场强度相同cc点的电势低于d点的电势d负电荷从a到c，电势能减少解析：由电场的等势面分布图可判断p、q为等量异种点电荷，q带负电，a项错误a、b两点的电场强度方向不同，故b项错误由正电荷到负电荷电势逐渐降低知cd，故c项错误负电荷从a到c，电场力做正功，电势能减小，故d正确答案：d二、非选择题7.如图所示，虚线为电场中的一簇等势面，a、b两等势面间的电势差为10 v，且a点的电势高于b点的电势，相邻两等势面电势差相等，一个电子在仅受电场力作用下从电场中m点运动到n点的轨迹如图中实线所示，电子经过m点的动能为8 ev，则：(1)电子经过n点时的动能为多大？(2)电子从m运动到n点，电势能变化了多少？解析：(1)umn7.5 v，对电子由mn用动能定理得umnqeknekm，即7.5 evekn8 ev，ekn0.5 ev.(2)电场力做功7.5 ev，电势能增加量为7.5 ev.答案：(1)0.5 ev(2)7.5 ev8.如图所示，直角三角形abc为某斜面体的横截面，已知斜面高为h，上表面光滑，与水平面夹角为c30，d为底边bc上一点，ad与竖直方向的夹角bad30，d点处静置一带电荷量为q的点电荷现使一个带电荷量为q、质量为m的小球从斜面顶端由静止开始运动，则小球到达c点时的速度为多大？解析：点电荷q周围的等