人教版选修31 第1章第4节电势能和电势 课时作业.doc

第一章 静电场1.4 电势能和电势1.1.如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，1、2两点间距离与3、4两点间距离相等下列判断正确的是a. 2、3两点的电势相等b. 1、3两点的电场强度相等c. 1、2两点的电场强度相等d. 1、2两点的电势差与3、4两点的电势差相等【答案】a【解析】【详解】由题目可得，2与3处于同学一条等势线上，所以2与3两点的电势相等，a正确；电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与3比较，它们的电场强度的大小不，方向不同学，b错误；电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与2比较，它们的电场强度的大小不，方向，c错误；根据，由于1、2两点的电场线比3、4两点间的电场线密集，故在12两点间电场力做功多，故12两点间电势差大，d错误【点睛】根据电场线的分布特点：从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止，分析该点电荷的电性；电场线越密，场强越大顺着电场线，电势降低利用这些知识进行判断2.2.某带电粒子仅在电场力的作用下由a点运动到b点，电场线、粒子在a点时的初速度及运动轨迹如图所示，则可以判定 a. 粒子在a点时的加速度大于它在b点时的加速度b. 粒子在a点时的动能小于它在b点时的动能c. 粒子在a点时的电势能小于它在b点时的电势能d. 电场中a点的电势低于b点的电势【答案】b【解析】【详解】由电场线可知，b点的电场线密，所以b点的电场强度大，粒子受的电场力大，加速度也就大，所以a错误；粒子受到的电场力指向曲线弯曲的内侧，所以受到的电场力的方向是沿电场线向上的，所以粒子从a到b的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在a点的动能小于它在b点的动能，所以b正确，c错误；沿电场线的方向，电势降低，所以a点的电势大于b点的电势，所以d错误。故选b。【点睛】电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，用电场线可以形象地描述电场的强弱和方向沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小3.3.一带电粒子仅在电场力作用下从a点开始以做直线运动，其v-t图像如图所示，粒子在时刻运动到b点，3时刻运动到c点，下列判断正确的是a. a、b、c三点的电势关系为 b. a、b、c三点场强大小关系为c. 粒子从a点经b点运动到c点，电势能先增加后减少d. 粒子从a点经b点运动到c点，电场线先做正功后做负功【答案】c【解析】【分析】根据速度与时间图象可知，加速度是恒定，则可确定电场力大小，进而得出电场强度大小；因粒子的电性不知，则无法确定电场强度的方向，由于从a到b，动能增加，则电场力对粒子做正功，导致电势能减小，从而即可求解【详解】由于粒子不知电性，无法确定电场强度的方向，因此无法比较电势的高低，a错误；v-t图像的斜率表示运动的加速度，b点的加速度最大，即受到的电场力最大，故b点的电场强度大，b错误；由图象可知，粒子从a点经b点运动到c点速度先减小后增大，所以动能先减小后增大，根据动能定理可知电场力先做负功，后做正功，电势能应该先增大后减小，c正确【点睛】考查由速度与时间图象，来确定加速度大小与方向的方法，理解电场力做功与电势能变化关系，以及动能的变化，注意粒子不知电性，因此电势高低无法确定4.4.关于等势面和等势线的说法，下列哪些说法是正确的（）a. 等势面和电场线处处垂直，等势线的疏密可以反映电场强度的强弱b. 同学一等势面上的点场强大小必定处处相等c. 电荷从电场中一点移到另一点，电场力不做功，电荷必在同学一等势面上移动d. 负电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向【答案】d【解析】【分析】电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；等势面与电场线垂直，沿着等势面移动点电荷，电场力不做功电场线与等势面垂直电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小【详解】等势面和电场线处处垂直，电场线的疏密可以反映电场强度的强弱，等差等势面等势线的疏密也可以反映电场强度的强弱。故a错误。电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面，等势面上各个点的场强大小情况要看具体的电场，故b错误。电荷从电场中一点移到另一点，电场力始终不做功，电荷必在同学一等势面上移动；而电荷从电场中一点移到另一点，电场力不做功，电荷的起到与终点在同学一个等势面上，当未必在同学一等势面上移动。 故c错误。等势面与电场线垂直，点电荷与等势面也垂直，负电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向。故d正确。故选d。【点睛】电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；等势面与电场线垂直，沿着等势面移动点电荷，电场力不做功5.5.在静电场中，一个电子由a点移到b点时电场力做功为+4ev，则下列判断中正确的是a. 电子的电势能增加4ev b. 电子的电势能减少4evc. 电子的电势能减少4j d. a、b两点间电势差=4v【答案】b【解析】由可知，电场力做正功+4ev，电势能必然减少；ab两点电势差为。综上分析，b正确。6.6.如图所示，真空中有两个点电荷和，分别固定在 坐标轴上，其中位于处，位于处在 轴上a. 场强为0的点有两处b. 在区域，电势沿 轴正方向降低c. 质子从运动到处，电势能升高d. 在的区域，场强沿 轴正方向【答案】d【解析】某点的电场强度是正电荷q1和负电荷q2在该处产学生的电场的叠加，是合场强。根据点电荷的场强公式，所以要使电场强度为零，那么正电荷q1和负电荷q2在该处产学生的场强必须大小相等、方向相反。不会在q1的左边，因为q1的电荷量大于q2，也不会在q1 q2之间，因为它们电性相反，在中间的电场方向都向右。所以，只能在q2右边。即在 坐标轴上电场强度为零的点只有一个。故a错误；由选项a的分析可知，在 6cm区域，有一点使得电场强度为0，则在 6cm区域，电势沿 轴正方向先降低后增大，故b错误； 6cm区域电场强度方向沿 正方向，质子从 =1cm运动到 =5cm处，电势能减小，故c错误；由上分析，可知，在0 6cm的区域，场强沿 轴正方向，故d正确。故选d。点睛：空间中某一点的电场，是空间所有电荷产学生的电场的叠加，场强是矢量，其合成遵守平行四边形定则7.7.如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点图中a、b两点的电势相等、且电场强度的是a. 甲图：与点电荷等距的a、b两点b. 乙图：两平行板间电场中的a、b两点c. 丙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点d. 丁图：点电荷与带电平板形成的电场，平板上表面与点电荷距离不相等的a、b两点【答案】cd【解析】【详解】a：某点电场线的切线方向表示该点的场强方向，图甲中a、b两点的场强方向不同学。b：顺着电场线电势降低，等势线垂直于电场线，则图乙中a、b两点的电势不等。c：电场线的疏密程度表示电场的强弱，某点电场线的切线方向表示该点的场强方向，则图丙中a、b两点的场强；又等量异种电荷连线的中垂线是等势线，则图丙中a、b两点的电势。d：电场线的疏密程度表示电场的强弱，则平板上表面与点电荷距离不相等的a、b两点场强大小不同学。综上，图中a、b两点的电势相等、且电场强度的是c项。【点睛】电场线的疏密程度表示电场的强弱，某点电场线的切线方向表示该点的场强方向。顺着电场线电势降低，等势线垂直于电场线。8.8.如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）a. 粒子一定带正电b. 粒子在a点和在c点的加速度c. 粒子在a、c之间运动过程中的动能先增大后减小d. 粒子在a点的电势能比在b点时的电势能大【答案】cd【解析】由粒子的运动轨迹可知，粒子的电性与场源电荷的电性相反，但不能确定粒子的电性，选项a错误；粒子在a点和在c点所受的电场力大小，方向不同学，则加速度大小，方向不同学，选项b错误；粒子在a、c之间运动过程中，电场力先做正功，后做负功，则粒子的动能先增大后减小，选项c正确；从b到a电场力做负功，电势能变大，则粒子在a点的电势能比在b点时的电势能大，选项d正确；故选cd.点睛：本题中解题的关键在于曲线的弯曲方向的判断，应掌握根据弯曲方向判断受力方向的方法；本题中告诉的是等势面，很多同学 由于思维定势当成了电场线从而出现错解。9.9.将一个电量为2109c的点电荷从电场中的n点移动到m点，需克服电场力做功1.4108j，求：（1）n、m 两点间的电势差unm 为多少？（2）若将该电荷从m移到n，电场力做什么功？umn为多少？【答案】（1）7v；（2）正功，7v【解析】（1）由题意可知，将电荷从n移动到m点，电场力做负功，