2024-2025版高中物理第一章4电势能和电势课时作业新人教版选修3-1

PAGEPAGE44电势能和电势1.(2024·陕西校级月考)关于静电场,下列说法正确的是(D)A.电势等于零的物体肯定不带电B.电场强度为零的点,电势肯定为零C.同一电场线上的各点,电势肯定相等D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能肯定增加解析:电势是否为零与电势零点位置的选取有关,与物体是否带电无关,选项A错误;电场强度为零的点电势不肯定为零,选项B错误;同一电场线上,沿电场线方向电势降低,各点电势肯定不同,选项C错误;负电荷沿电场线移动时,静电力做负功,电荷的电势能增加,选项D正确.2.(2024·福建龙岩检测)在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,静电力做了负功,则(C)A.b点的电场强度肯定比a点大B.电场线方向肯定从b指向aC.b点的电势肯定比a点高D.该电荷的动能肯定减小解析:静电力做负功,电势能增大,正电荷在电势高处电势能大,C正确;静电力做负功同时电荷可能还受其他力作用做正功,总功不肯定为负.由动能定理可知,动能不肯定减小,D错误;电势凹凸与电场强度大小无必定联系,A错误;b点电势高于a点,但a,b可能不在同一条电场线上,B错误.3.如图所示,实线是某电场中的一条电场线,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(C)A.M点的电势肯定低于N点的电势B.M点的电场强度肯定小于N点的电场强度C.由M点向N点移动电荷时,电势能的变更量与零势能点的选取无关D.某电荷在M点或N点具有的电势能与零势能点的选取无关解析:沿着电场线方向电势渐渐降低,可知M点的电势高于N点的电势,A错误;依据电场线与等势面垂直,可以作出如图所示电场线,可得EM>EN,B错误;M,N两点的电势能之差与零势能点的选取无关,C正确;电势能的大小与零势能点的选取有关,D错误.4.(2024·湖北襄阳月考)带有等量异种电荷的一对平行金属板,假如两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大,即使在两极板之间,它的电场线也不是彼此平行的直线,而是如图所示的曲线(电场的方向未画出).在图中,若上极板带正电,虚线MN是穿过两板正中心的一条直线,则关于这个电场,以下说法正确的是(B)A.a点的电场强度小于b点的电场强度B.b点的电势低于c点的电势C.平行金属板之间的电场,可以看做匀强电场D.若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放,它必将沿电场线运动到负极板解析:由电场线疏密可知,a点电场强度大于b点电场强度,选项A错误;由于φb=φd,而φc>φd,所以φc>φb,选项B正确;由于电场线不是平行等间距直线,所以平行金属板间电场不能看做匀强电场,选项C错误;由于有的电场线不是直线,所以电荷不肯定沿电场线运动,选项D错误.5(2024·山东青岛校级检测)一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示,容器内表面为等势面,A,B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是(C)A.A点的电场强度比B点的大B.小球表面的电势比容器内表面的低C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,静电力所做的功不同解析:由题图知,B点处的电场线比A点处的密,则A点的电场强度比B点的小,选项A错误;沿电场线方向电势降低,选项B错误;电场强度的方向总与等势面垂直,选项C正确;检验电荷由A点移动到B点,静电力做功肯定,与路径无关,选项D错误.6(2024·甘肃校级月考)光滑绝缘的斜面置于电场中,一质量为m、带电荷量为q的点电荷从A点以v0的初速度沿斜面运动到B点时,速度也为v0.则下列说法正确的是(C)A.A点的电场强度大于B点的电场强度B.A点的电势高于B点的电势C.电荷在A点的电势能大于在B点的电势能D.点电荷肯定带正电解析:点电荷从A到B的过程中,受三个力作用.依据动能定理可知静电力做正功.由功能关系可知,电荷的电势能减小,C正确;由于不知道电场方向和电场是否是匀强电场,所以A,B,D错误.7.(2024·湖南湘潭月考)质量为m的带电小球射入匀强电场后,以方向竖直向上、大小为2g的加速度向下运动,在小球下落h的过程中(D)A.小球的重力势能削减了2mghB.小球的动能增加了2mghC.静电力做负功2mghD.小球的电势能增加了3mgh解析:带电小球受到向上的静电力和向下的重力,据牛顿其次定律F合=F电-mg=2mg,得F电=3mg.在下落过程中静电力做功W电=-3mgh,重力做功WG=mgh,总功W=W电+WG=-2mgh,依据做功与势能变更关系可推断,小球重力势能削减了mgh,电势能增加了3mgh;依据动能定理,小球的动能削减了2mgh,故D正确.8.(2024·四川德阳模拟)如图所示匀强电场E的区域内,在O点处放置一点电荷+Q.a,b,c,d,e,f为以O为球心的球面上的点,aecf平面与电场平行,bedf平面与电场垂直,则下列说法中正确的是(D)A.b,d两点的电场强度相同B.a点的电势等于f点的电势C.点电荷+q在球面上随意两点之间移动时,静电力肯定做功D.将点电荷+q在球面上随意两点之间移动,从a点移动到c点电势能的变更量肯定最大解析:b,d两点的电场强度为+Q产生的电场与匀强电场E的合场强,由对称性可知,其大小相等、方向不同,A错误;a,f两点虽在+Q的同一等势面上,但在匀强电场E中此两点的电势不相等,B错误;在bedf面上各点电势相同,点电荷+q在bedf面上移动时,静电力不做功,C错误;从a点移到c点,+Q对它的静电力不做功,但匀强电场对+q做功最多,电势能变更量肯定最大,D正确.9.(2024·湖南岳阳一中校级月考)(多选)在真空中A,B两点分别放置等量异种电荷,在电场中通过A,B两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径abcd,如图所示,现将一电子沿abcd移动一周,则下列推断正确的是(BD)A.由a→b静电力做正功,电子的电势能减小B.由b→c静电力对电子先做负功,后做正功,总功为零C.由c→d电子的电势能始终增加D.由d→a电子的电势能先削减后增加,电势能变更量为零解析:电子带负电,由a→b静电力做负功,电势能增加,由c→d静电力做正功,电势能削减,选项A,C错误;由b→c,静电力对电子先做负功后做正功,由对称性,b,c两点电子电势能相等,故总功为零,选项B正确;由d→a,静电力对电子先做正功后做负功,故电子的电势能先削减后增加,再由对称性可确定电势能变更量为零,选项D正确.(老师备用)1.(2024·甘肃模拟)如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,最低点是P,直径MN水平,a,b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b固定在M点,a从N点静止释放,沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零,则小球a(B)A.从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小B.从N到P的过程中,速领先增大后减小C.从N到Q的过程中,电势能先减小后增大D.从P到Q的过程中,动能削减量小于电势能增加量解析:小球a从N点释放始终到达Q点的过程中,a,b两球的距离始终减小,库仑力变大,a受重力不变,重力和库仑力的夹角从90°始终减小,故合力变大,选项A错误;小球a从N到P的过程中,速度方向与重力和库仑力的合力方向的夹角由小于90°到大于90°,故库仑力与重力的合力先做正功后做负功,a球速领先增大后减小,选项B正确;小球a由N到Q的过程中库仑力始终做负功,电势能始终增加,选项C错误;小球a从P到Q的过程中,削减的动能转化为重力势能和电势能之和,故动能的削减量大于电势能的增加量,则选项D错误.2.(2024·山东济南校级月考)如图所示,在电场强度为E=1×104N/C、方向水平向右的匀强电场中,用一根长l=1m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m=0.2kg、电荷量为q=5×10-6C解析:静电力做功与路径无关.在小球由A运动到最低点B的过程中,静电力对小球做的正功为W=qEl=5×10-6×1×104×1J=0.05J,静电力对小球做正功,小球电势能削减,削减的电势能为0.05J.答案:0.05J削减0.05J3.(2024·四川乐山期中)如图所示,匀强电场的电场线与AC平行,把10-8C的负电荷从A点移到B点,静电力做功6×10-8J,AB长6cm,AB与AC成60°(1)匀强电场的电场强度方向;(2)设B处电势为1V,则A处电势为多少?电子在A处的电势