（课堂设计）高中物理 14电势能 电势与电势差基础巩固试题 教科版选修31.doc

（课堂设计）2014-2015高中物理 1-4电势能 电势与电势差基础巩固试题 教科版选修3-1一、单项选择题1两个带异种电荷的物体间距离增大一些时()a电场力做正功，电势能增加b电场力做负功，电势能增加c电场力做正功，电势能减少d电场力做负功，电势能减少答案：b2关于静电场，下列结论普遍成立的是()a电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低b电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关c在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向d将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零解析：在静电场中，电势沿着电场线逐渐降低，场强方向是电势降低最快的方向，场强的大小与电场线分布疏密有关，故a项错误，c项正确电场中两点间的电势差既与场强有关又与距离有关，b项错误场强为零的一点到场强为零的另一点间的电势差不一定为零，故电场力做功不一定为零比如，在两个等量同种点电荷形成的电场中，电场的中心点与边缘点之间答案：c3.如图1414所示，图中实线表示一匀强电场的电场线，一带负电荷的粒子射入电场，虚线是它的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若粒子所受重力不计，则下列判断正确的是()图1414a电场线方向向下b粒子一定从a点运动到b点ca点电势比b点电势高d粒子在a点的电势能大于在b点的电势能解析：无论粒子从a点或者从b点射入电场，由于运动轨迹向下弯曲，说明粒子受电场力方向向下，可判断电场线的方向向上而不是向下，a项错误；粒子既可以从a点运动到b点，也可以从b点运动到a点，b项错误；由于顺着电场线方向电势在降低，故有ab，c项错误；负电荷逆着电场方向运动时电势能减少，顺着电场方向运动时电势能增加，因而粒子在a点的电势能大于在b点的电势能，d项正确答案：d4一个带正电的质点，电荷量q2.0109 c，在静电场中由a点移动到b点，在这过程中，除电场力外，其他外力做的功为6.0105 j，质点的动能增加了8.0105 j，则a、b两点间的电势差uab为()a1104 v b1104 vc4104 v d7104 v解析：设电场力做功为w，由动能定理知：w6.0105 j8.0105 j，可求得w2.0105 j，因此a、b两点间的电势差的绝对值为|uab|1104 v，考虑正电荷由a到b的过程中，电场力做正功，故uab大于零答案：a5.带电粒子运动时穿过电场的径迹如图1415中的虚线所示，不考虑重力和空气阻力，在由电场中的a点运动到b点的过程中，粒子的能量变化是()图1415a动能减小b电势能减小c动能、电势能之和减小d动能、电势能之和增大解析：因为带电粒子只受电场力作用，所以判断电场力的方向是解题关键，由轨迹的弯曲方向可知，粒子受电场力向上，因而带负电，即由ab电场力做负功，电势能增加因为只有电场力做功，所以电势能与动能的总和保持不变，故粒子动能减小，所以只有a项正确答案：a二、多项选择题6如图1416中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过m点，再经过n点，可以判定()图1416am点的电势大于n点的电势bm点的电势小于n点的电势c粒子在m点受到的电场力大于在n点受到的电场力d粒子在m点受到的电场力小于在n点受到的电场力解析：由于沿电场线方向电势逐渐降低，故mn，a项正确，b项错误；由电场线疏密程度表示场强大小知，emen，电场力fqe，所以粒子在m点受到电场力小于在n点受到的电场力，c项错误，d项正确答案：ad7一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的a点运动到b点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则a、b两点电场强度ea、eb及该电荷在a、b两点的电势能epa、epb之间的关系正确的为()aeaeb beaebcepaepb depaepb解析：该电荷仅在电场力作用下做初速度为零的匀加速直线运动，所以电场为匀强电场，电场力做正功，电势能减小答案：ad8如图1417所示，实线为电场线，虚线为等势线，且abbc，电场中的a、b、c三点的场强分别为ea、eb、ec，电势分别为a、b、c，ab、bc间的电势差分别为uab、ubc，则下列关系中正确的有()图1417aabc becebeacuabubc duabubc解析：a、b、c三点处在一根电场线上，沿着电场线的方向电势降低，故abc，a项正确；由电场线的密集程度可看出电场强度的大小关系为ecebea，b项对；电场线密集的地方电势降低较快，故ubcuab，c项对d项错答案：abc9.如图1418所示，虚线圆是某静电场中的等势面，其电势分别为a、b和c.一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线klmn所示，由图可知()图1418a粒子从k到l的过程中，电场力做负功；电势能增加b粒子从l到m的过程中，电场力做负功；电势能增加c粒子从k到l的过程中，电势能增加；动能减少d粒子从l到m的过程中，动能减少；电势能增加解析：由粒子运动轨迹可知，该电场是正点电荷形成的电场，带正电的粒子射入电场中时，受斥力作用，在靠近场源电荷的过程中，电场力做负功，动能减少，电势能增加在远离场源电荷的过程中，电场力做正功，动能增加，电势能减少粒子由k到l的过程中，由低电势到高电势处，电场力做负功，动能减少，电势能增加，故a、c两项正确；粒子由l到m的过程中，由高电势向低电势处移动，电场力做正功，动能增加，电势能减少，故b、d项错答案：ac三、非选择题10.如图1419所示为一负点电荷q产生的电场中的a、b两点，两点间的电势差为150 v现有电荷量为7106 c的电荷从b沿直线移到a，它的电势能变化多少？如果电荷从b沿图中曲线移到a，则它的电势能又变化多少？试比较a、b两点的电势高低、场强大小？图1419解析：由于电场力做功只与始、末位置有关，与路径无关，因此不论把电荷从b沿直线移到a，还是从b沿曲线移到a，电场力做的功均等于wbaquba7106150 j1.05103 j.根据电场力做功和电势能变化的关系知，把电荷从b移至a(无论沿直线还是沿曲线)电场力做了1.05103 j的正功，所以电荷的电势能均减少了1.05103 j.根据负电荷产生电场的电场线分布情况知，越靠近负电荷场强越大，故场强eaeb.因负电荷电场的电场线指向负电荷，而沿着电场线的方向电势越来越低，故可判断出电势ba.答案：减少1.05103 j减少1.05103 jeaebba11.为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由a运动到b，必须对该电荷施加一个恒力f，如图1420所示若ab0.4 m，37，q3107 c，f1.5104 n，a点的电势a100 v(不计负电荷受的重力)图1420(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过a、b两点的等势线，并标明它们的电势(2)求q在由a到b的过程中电势能的变化量解析：电荷由a匀速运动到b，说明电荷受到的电场力与恒力f是一对平衡力，等大反向，又因为是负电荷，所以电场力跟场强的方向相反，可以判断出场强与f同向再根据电场线与等势面垂直画出过a、b两点的等势线如右图所示，要求b点的电势和由a到b过程中电荷电势能的变化量，就要先求出q在由a到b的过程中电场力所做的功(1)电荷由a到b过程中电场力做的功wabfabcos(180)4.8105 ja、b两点的电势差uab v160 v所以ab160 v所以ba160 v100 v160 v60 v.(2)q由a到b过程中，电势能的变化量等于电场力做功的负值epquab3107160 j4.8105 j.答案：(1)见解析(2)电势能增加4.8105 j12.在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定在o点把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为，如图1421所示求小球