高中物理 第4节 电势能和电势课时训练 新人教版选修31(1).doc

第4节 电势能和电势课时训练1.在静电场中下列说法正确的是()a电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零b电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同c电场强度的方向总是跟等势面垂直d沿着电场强度的方向，电势总是不断降低的2(2009德州高二检测)如图所示，在点电荷的电场中的一条电场线上依次有a、b、c三点，先把q的试探电荷依次放在三点上，然后把q的试探电荷依次放在三点上，关于电荷的电势能的说法正确的是()a放上q时，epaepbepcb放上q时，epaepbepbepcd无论放q，还是q，epaepbecedcadbcdadcb3(2009贵州兴义市清华实验中学高二检测)在真空中a、b两点分别放有等量异号点电荷q和q，在电场中通过a、b两点的竖直平面内，于对称位置取一个矩形路径abcd，如图所示，现将一个电子沿abcd移动一周，则正确的结论是()a由ab，电势降低，电子的电势能减小b由bc，电场力对电子先做正功，后做负功总功为零c由cd，电子电势能增大d由da，电子电势能先减小，后增大，电势能总增量为零4如下图所示，甲是某电场中的一条电场线，a、b是这条电场线上的两点，若将一负电荷从a点自由释放，负电荷沿电场线从a到b运动过程中的速度图线如图乙所示，比较a、b两点电势的高低和场强e的大小，可得()aab baeb deaeb5在一些电磁现象中会产生一种特殊的电场，其电场线为一个个同心圆，没有起点和终点，如下图所示，实线为电场线，方向为顺时针，虚线mn为经过圆心的一条直线已知该电场的电场线和静电场的电场线在描述某一点的场强时具有相同规律，则()am点的场强比n点的场强大bm点的电势比n点电势高c将一点电荷沿直线从m点移到n点，电势能不变d将一点电荷从m点由静止释放，点电荷会沿电场线做圆周运动6如图所示，一质量为m的塑料球形容器放在桌面上，它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧直立地固定于容器内壁的底部，弹簧上端经绝缘体系住一只带正电q、质量也为m的小球从加一个竖直向上的场强为e的匀强电场起，到容器对桌面压力减为零时为止，求：(1)小球的电势能改变量；(2)容器对桌面压力减为零时小球的速度大小7如图所示，直角三角形abc的斜边倾角为30，底边bc长2l，处在水平位置，斜边ac是光滑绝缘的，在底边中点o处放置一正电荷q，一个质量为m、电荷量为q的带负电的质点从斜面顶端a沿斜边滑下，滑到斜边的垂足d时速度为v将(1)、(2)题正确选项前的标号填在括号内(1)在质点的运动中不发生变化的是()动能电势能与重力势能之和动能与重力势能之和动能、电势能、重力势能之和a bc d(2)质点的运动是()a匀加速运动b匀减速运动c先匀加速后匀减速的运动d加速度随时间变化的运动(3)该质点滑到非常接近斜边底端c点时速率vc为多少？此时沿斜面向下的加速度ac为多少？第4节 电势能和电势课时训练答案 1.答案：cd解析：针对a：当静电场中的导体处于静电平衡时，其内部电场强度处处为零，但该导体为等势体，其电势不为零，故a错针对b：在匀强电场中，电场强度处处相等，但电势沿电场线方向降低，故b错针对c：电场线方向处处与等势面垂直，即电场线上各点的切线方向与等势面垂直，各点电场强度方向就是电场线各点切线方向，故c正确针对d：电场强度方向是电势降落最快的方向，故d正确2.答案：a3.答案：bd解析：由题图可知b处的电场线比a处的电场线密，说明b处的场强大于a处的场强根据牛顿第二定律，试探电荷在b处的加速度大于在a处的加速度，a选项错由题图可知，电荷做曲线运动，必受到不等于零的合外力，即f0，且f的方向应指向运动轨迹的凹向因为试探电荷带负电，所以电场线指向是从疏到密再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断a、b处电势高低关系是ab，c选项不正确根据试探电荷的位移与所受电场力的夹角大于90，可知电场力对试探电荷做负功功是能量变化的量度，可判断由ab电势能增加，b选项正确又因电场力做功与路径无关，系统的能量守恒，电势能增加则动能减小，即速度减小，d选项正确4.答案：ab5.答案：bcd解析：由等势线的形状知，这是一个位于圆心的点电荷产生的电场，两个粒子与点电荷的作用情况是相反的，所以两个粒子电性一定不同粒子1的动能先减小后增大，粒子2的电势能先减小后增大到b、c两点时两个粒子的速度可能相同也可能不同，无法确定6.答案：qelcosqelcosqelcos电场力做功的大小与路径无关，只与始末位置有关解析：路径ab、acb、曲线adb在电场线方向上的投影都是bclcos，因此沿这三条路径电荷由a运动到b，电场力做的功都是qelcos，因此电场力做功的特点是：与路径无关，只与始末位置有关7.答案：1.11014j，减小了1.11014j解析：电场力对质子做的功为wqedcos1.6101941050.2j1.11014j质子电势能减小了1.11014j.8.解析：由图乙可知，正的检验电荷放在a点负的检验电荷放在b点所受电场力方向均沿x轴正方向，说明场源电荷为负电荷，且放在ab之间，由fq图线的斜率可知a点场强ea2103n/c，b点场强eb5102n/c，说明场源电荷离a点较近，所以a点的电势低于b点的电势.1.答案：ac解析：由于带正电的粒子，进入q的点电荷所形成的电场中，粒子受到的排斥力一定指向轨迹的凹侧从曲线的弯曲情况看，m点曲率半径大，n点曲率半径小，说明n点更接近形成电场的点电荷q，因此，n点电势高，粒子由m到n电场力做负功，电势能增大，动能减小2.答案：bd解析：根据电场线的分布情况可知，该区域的电场是等量异种点电荷形成的电场，由对称性可知：eaeb，eced，由电场线的疏密程度可知：eaed，ebec，故a错b对，根据沿电场线电势降低得ab，dc，又由等势面与电场线垂直得：ad，cb.所以c错d对3.答案：d4.答案：bc解析：由乙图可看出，电荷运动过程中，加速度越来越小，所以电荷所受的静电力越来越小，所以可判定eaeb，故c对d错因为负电荷自由释放后，沿ab运动所以电场方向从b指向a，由此可判定b对a错5.答案：c解析：据电场线疏密n点场强比m点场强大，n和m应在同一等势面上，电势应相等，a、b错，c正确将一点电荷从m点由静止释放，点电荷会运动，但不会沿电场线做圆周运动，假设这样运动，没有力充当向心力，所以d错误6.答案：(1)(2)2解析：(1)初状态，对小球进行受力分析，得弹簧压缩量：mgkx1，x1；当容器对桌面压力为零时，对容器受力分析，说明弹簧伸长且拉力为mg，弹簧伸长量x2x1；该过程电场力做功：weq(x1x2)，所以小球电势能减少；(2)对小球用动能定理，该过程弹簧做功是零：(eqmg)(x1x2)mv2，v2.7.答案：(1)c(2)d(3)vc；acg解析：(1)c；(2)d；(3)因bdocod，则b、c、d三点在以o为圆心的同一圆周上，是o点处点电荷q产生的电