【名师同步导学】2013-2014学年高中物理 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3-1

1 第一章第一章 第第 4 4 节节 第第 2 2 课时课时 等势面等势面 课后强化演练课后强化演练 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 BC 2 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 A M点的电势一定高于N点的电势 B M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WAB EpA EpB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EpM Mq EpN Nq 则与零电势的选 取有关 故 C 对 D 错 答案 BC 3 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 2 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 B 4 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 c d 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 BD 5 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 1 1 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 3 A 质子从a等势面运动到c等势面电势能增加 4 5 eV B 质子从a等势面运动到c等势面动能减少 4 5 eV C 质子经过等势面c时的速率为 2 25v D 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mv2 2 eV 质子从等势面a到等势面c 由 1 2 动能定理得mv 4 5 eV 解得vc 1 5v 故选项 D 正确 1 22c 答案 D 6 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 A P Q两点处的电荷等量同种 B a点和b点的电场强度相同 C c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 c d 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 UMN 7 5 V 对电子由M N用动能定理得UMNq EkN EkM 即 7 5 eV EkN 8 eV EkN 0 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 eV 4 8 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 C 30 D为底边BC上一点 AD与竖直方向的夹角 BAD 30 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周围的等势面