2024版新教材高中物理课时分层作业七电势能和电势新人教版必修第三册

课时分层作业(七)电势能和电势A组基础达标练1.有一电场的电场线如图所示，电场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和φA、φB表示，则()A．EA>EB，φA>φBB．EA>EB，φA<φBC．EA<EB，φA>φBD．EA<EB，φA<φB2．类比是根据两个不同对象的部分特性相似而推出其他性质也可能相似的一种推理方法，是重要的科学方法之一．下列列举的物理量关系中不具有类比关系的是()A．重力场中的重力加速度与电场中的电场强度B．重力场中物体的质量与电场中带电体的电量C．重力场中的重力加速度与电场中的电势D．重力场中物体的重力势能与电场中带电体的电势能3．一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点的过程中，电场力做了2×10－6J的正功．那么()A．电荷在B处时具有2×10－6J的动能B．电荷的动能减少了2×10－6JC．电荷在B处时具有2×10－6J的电势能D．电荷的电势能减少了2×10－6J4.如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点．已知a、b两点的电势分别为φa＝3V，φb＝9V，则下列叙述正确的是()A．c点处的电势一定为6VB．a点处的场强Ea一定小于b点处的场强EbC．正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大D．正电荷只受静电力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大5.静电场中某电场线如图所示．把点电荷从电场中的A点移到B点，其电势能增加1.2×10－7J．该点电荷的电性及在此过程中电场力做的功分别为()A．正电－1.2×10－7JB．负电－1.2×10－7JC．正电1.2×10－7JD．负电1.2×10－7J6.如图所示，实线是匀强电场的电场线，带电粒子q1、q2分别从A、C两点以初速度v沿垂直于电场线的方向射入电场，其运动轨迹分别是图中的ABC、CDA.已知q1带正电，不计粒子重力和阻力．下列说法中正确的是()A．q2也带正电B．A点的电势低于C点的电势C．静电力对q1做正功，对q2做负功D．q1、q2的电势能均减小7．静电除尘机原理如图所示，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．图中虚线为电场线(方向未标出)，实曲线是某尘埃颗粒的运动轨迹，A、B是尘埃颗粒运动轨迹与电场线的两个交点．不考虑尘埃颗粒在迁移过程中的相互作用和电量变化，不计尘埃颗粒的重力，下列说法中正确的是()A．A点电势高于B点电势B．该尘埃颗粒在迁移过程中做匀变速运动C．该尘埃颗粒在迁移过程中电势能先增大后减小D．该尘埃颗粒在A点的加速度小于在B点的加速度8．将带电荷量为1×10－8C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功1×10－6J．(1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？(2)A点的电势是多少？9.如图所示，匀强电场的电场强度大小为3.0×104N/C，方向水平向右．一电荷量为＋2.0×10－8C的带电粒子只在电场力作用下从静止开始由该电场中的M点运动到N点，已知M、N两点间的距离为0.6m．(1)求粒子所受电场力．(2)求粒子从M点运动到N点的过程中，电场力对粒子所做的功．(3)若规定N点的电势为零，则粒子在M点时具有的电势能是多少？B组能力提升练10．如图所示，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()A．电场线方向向下B．粒子一定从a点运动到b点C．a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11．(多选)如图所示，真空中M、N处放置两等量异种点电荷，a、b、c为电场中的三点，实线PQ为M、N连线的中垂线，a、b两点关于MN对称，a、c两点关于PQ对称．已知一带正电的试探电荷从a点移动到c点时，试探电荷的电势能减小．以下判定正确的是()A．M点处放置的是负电荷B．a点的电势高于c点的电势C．a点的场强与c点的场强完全相同D．若将该试探电荷沿直线由a点移动到b点，则电场力先做负功后做正功课时分层作业(七)电势能和电势1．解析：由电场线越密的地方电场强度越大，可知EA<EB；根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知φA<φB.故D正确．答案：D2．解析：电场力的公式F＝qE，重力的公式G＝mg.重力做功，导致重力势能变化，且重力做功与路径无关；电场力做功，导致电势能变化，且电场力做功与路径无关，因此由上可知，重力场中的重力加速度与电场中的电场强度，重力场中物体的质量与电场中带电体的电量，重力场中物体的重力势能与电场中带电体的电势能具有类比关系，但重力场中的重力加速度为矢量与电场中的电势为标量，不具有类比关系．答案：C3．解析：电荷只在电场力作用下运动，电场力做了2×10－6J的正功，即合力做功为2×10－6J，根据动能定理可知，动能增加了2×10－6J，A、B错误；电场力做了2×10－6J的正功，根据功能关系得知，电荷的电势能减少了2×10－6J，C错误，D正确．答案：D4．解析：本题中电场线只有一条，又没说明是哪种电场的电场线，因此电势降落的数值及场强大小情况都不能确定，A、B错误；a、b两点电势已知，正电荷从a到b是从低电势向高电势运动，静电力做负功，动能减小，电势能增大，C正确，D错误．答案：C5．解析：把点电荷从电场中的A点移到B点，其电势能增加1.2×10－7J，电场力做负功，则该点电荷带负电，电场力做功为－1.2×10－7J，故选B.答案：B6．解析：由做曲线运动的条件，知q1所受静电力水平向右，q1带正电，故电场方向向右；q2所受静电力水平向左，故q2带负电荷，故A错误；电场线水平向右，沿电场线的方向电势降低，则A点的电势高于C点的电势，故B错误；由题图可知，静电力与运动方向成锐角，静电力对q1、q2都做正功，q1、q2的电势能都减小，故C错误，D正确．答案：D7．解析：尘埃带负电，向集尘极偏转，可知集尘极带正电，放电极带负电，故电场线由集尘极指向放电极，沿电场线方向电势降低，故A点电势低于B点电势，A错误；由于该电场不是匀强电场，尘埃受到的电场力不断变化，该尘埃颗粒在迁移过程中不是做匀变速运动，B错误；该尘埃颗粒在迁移过程中电场力先做负功后做正功，故该尘埃颗粒在迁移过程中电势能先增大后减小，C正确；由牛顿第二定律可得qE＝ma，A点电场线较密，场强较大，故该尘埃颗粒在A点的加速度较大，D错误．答案：C8．解析：(1)电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功1×10－6J，电荷的电势能增加；无限远处电势能为零，则电荷在A点具有1×10－6J的电势能．(2)A点的电势为φA＝eq\f(EpA,q)＝eq\f(1×10－6,1×10－8)V＝100V.答案：(1)增加，1×10－6J(2)100V9．解析：(1)粒子所受电场力的大小为F＝Eq＝3.0×104×2.0×10－8N＝6.0×10－4N，正电荷的受力方向与场强方向相同，故力的方向向右．(2)粒子从M点运动到N点的过程中，电场力所做的功为WMN＝Fd＝6.0×10－4×0.6J＝3.6×10－4J.(3)根据电势能定义可知EpM＝WMN＝3.6×10－4J.答案：(1)6.0×10－4N方向向右(2)3.6×10－4J(3)3.6×10－4J10．解析：由于运动轨迹向下弯曲，说明粒子所受电场力方向向下，负电荷所受力的方向与电场方向相反，可判断电场线的方向向上，A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错误；由于沿电场线方向电势降低，故有φa<φb，C错误；负电荷逆着电场线方向运动时电势能减少，顺着电场线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正确．答案：