06必修第三册 第十章 静电场中的能量 第1-2节同步练习

PAGE1PAGE直击电势能和电势同步练习（答题时间：40分钟）1.关于电势和电势能下列说法中正确的是（）A.在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大B.在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大C.在电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D.在负的点电荷所产生的电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能2.如图所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点。一个带负电的点电荷仅受静电力作用，从A点沿电场线运动到B点。在此过程中，该点电荷的速度v随时间t变化的规律如图所示。则下列说法中正确的是（）A.A点的电场强度比B点的大B.A、B两点的电场强度相等C.A点的电势比B点的电势高D.A点的电势比B点的电势低3.某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（）A.c点电场强度大于b点电场强度B.a点电势高于b点电势C.若将一试探电荷＋q由a点释放，它将沿电场线运动到b点D.若在d点再固定一点电荷－Q，将一试探电荷＋q由a移至b的过程中，电势能减少4.图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子（）A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能大于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化量大于由b点到c点的动能变化量5.如图所示，φ­x图象表示空间某一静电场的电势φ沿x轴的变化规律，图象关于φ轴对称分布。x轴上a、b两点电场强度在x方向上的分量分别是Eax、Ebx，则（）A.Eax<EbxB.Eax沿x轴负方向，Ebx沿x轴正方向C.同一点电荷在a、b两点受到的电场力方向一定相反D.将正电荷沿x轴从a点移动到b点的过程中，其电势能先增加后减小*6.静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系如图所示，x轴正向为电场强度正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（）A.在x2和x4处电势能相等B.由x1运动到x3的过程中电势能增大C.由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大*7.如图所示为某静电除尘装置的原理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带电的尘埃（不计重力）仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则以下说法正确的是（）A.尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度B.尘埃带正电C.A点电势高于B点电势D.尘埃在迁移过程中电势能一直在增大8.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，小球重力势能、动能和电势能的的变化量各是多少？

直击电势能和电势同步练习参考答案1.【答案】D【解析】由，正电荷在电势高的地方具有的电势能就大，负电荷反之，选项A、B错误；q和取同号时的乘积大于取异号时的乘积，选项C错误，D正确。2.【答案】C【解析】由题图可知负电荷从A运动到B，速度逐渐减小，故静电力做负功，电场线方向由A指向B，所以A点的电势比B点的电势高，C正确，D错误；由v-t图可知速度变化得越来越快，故加速度越来越大，点电荷在B点所受的静电力比在A点所受的静电力大，故B点的电场强度大于A点的电场强度，A、B错误。3.【答案】BD【解析】根据电场线的疏密表示电场强度的大小可知，c点电场强度小于b点电场强度，A错误；沿电场线方向电势降低（最快），a点电势高于b点电势，B正确；若将一试探电荷＋q由a点释放，因其受力方向沿电场线切线方向，故它不能沿电场线运动到b点，C错误；若在d点再固定一点电荷－Q，叠加后电势仍然a高于b，将一试探电荷＋q由a移至b的过程中，因电势降低，所以电势能减少，D正确。4.【答案】CD【解析】由粒子的运动轨迹可知，粒子所受的电场力指向曲线的凹侧，故粒子带正电，故A错误；在c点，粒子离点电荷最远，根据库仑定律可知，粒子受力最小，故B错误；从b到c，电场力做正功，电势能减小，所以粒子在b点的电势能大于在c点的电势能，故C正确；ab间的电势差大于bc间的电势差，粒子由a到b电场力做功多，动能变化大，故D正确。5.【答案】BD【解析】由E＝可知Eax>Ebx，A错误；由沿着电场线方向电势降低可知，B正确；由于Eax和Ebx不是a、b两点的总场强，电场线方向不确定，故C错误；正电荷从a移到b，电势能先增加后减小，D正确。6.【答案】BC【解析】由题图可知，x1到x4电场强度先增大，再减小，则点电荷受到的电场力先增大后减小，C正确，D错误。由x1到x3及由x2到x4过程中，逆着电场线方向移动，电势升高，电场力做负功，电势能增大，A错误，B正确。7.【答案】A【解析】A点电场线密集，电场力大，加速度大，A正确；带电尘埃竖直方向逆着电场线运动，尘埃带负电，B错；φA<φB，C错；尘埃在迁移过程中电场力做正功，电势能减小，D错。8.【答案】小球的重力势能减少了mgh；动能减少了2mgh；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，据牛顿第二定律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，根据做功与势能变化关系可判断：小球重力势能减少了mgh，电势能增加了3mgh；根据动能定理，小球的动能减少了2mgh。

电势差重难点突破同步练习（答题时间：40分钟）1.关于静电场的等势面，下列说法正确的是（）A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功2.如图所示，在a点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，设ab所在的电场线竖直向下，a、b间的高度差为h，则（）A.带电粒子带负电 B.a、b两点间的电势差Uab＝mgh/qC.b点电场强度大于a点电场强度 D.a点电场强度大于b点电场强度3.如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（）A.三个等势面中，等势面a的电势最高B.带电质点一定是从P点向Q点运动C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时的小D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时的小4.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中（）A.做直线运动，电势能先变小后变大B.做直线运动，电势能先变大后变小C.做曲线运动，电势能先变小后变大D.做曲线运动，电势能先变大后变小5.如图所示，虚线a、b、c是某静电场中的三个等势面，一正粒子的运动轨迹如图中实线KLMN所示。由图可知（）A.粒子从K到L的过程中，静电力做负功，电势能增加B.粒子从L到M的过程中，静电力做负功，电势能增加C.a＞b＞cD.a＜b＜c6.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（）A.三个等势面中，c等势面电势最高B.带电质点通过P点时电势能较大C.带电质点通过Q点时动能较大D.带电质点通过P点时加速度较大*7.如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，电荷量为－q的有孔小球从杆上的A点无初速度下滑，已知q＜Q，＝h。小球滑到B点时速度大小为。求：（1）小球由A到B的过程中静电力做的功；（2）A、C两点间的电势差。

电势差重难点突破同步练习参考答案1.【答案】B【解析】等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，故A错误；电场线与等势面垂直，B正确；同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C错误；将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D错误。2.【答案】ABC【解析】带电粒子由a到b的过程中，重力做正功，而动能没有增大，说明静电力做负功。根据动能定理有mgh－qUab＝0，解得a、b两点间电势差为Uab＝mgh/q。因为a点电势高于b点电势，Uab>0，所以粒子带负电，选项A、B皆正确。带电粒子由a到b运动过程中，在重力和静电力共同作用下，先加速运动后减速运动，因为重力为恒力，所以静电力为变力，且静电力越来越大，由此可见b点电场强度大于a点电场强度。3.【答案】C【解析】电场线和等势面垂直，可以根据等势面来画出某处的电场线。又质点做曲线运动所受电场力的方向指向曲线的凹侧，由此可以判断出电场线的方向大致是从c指向a，而沿着电场线的方向电势逐渐降低，a、b、c三个等势面的电势关系为φc>φb>φc，故选项A错误。无法从质点的受力情况来判断其运动方向，选项B错误。质点在P点的电势能大于在Q点的电势能，而电势能和动能的总和不变，所以，质点在P点的动能小于在Q点的动能，选项C正确。P点的等势面比Q点的等势面密，故场强较大，质点受到的电场力较大，加速度较大，选项D错误。4.【答案】C【解析】带电粒子在A处时，由于电场线与等势面垂直，所以粒子所受电场力方向与速度方向垂直，由此可知粒子做曲线运动，带电粒子在进入电场时的电势能εA＝qφA，离开电场时的电势能ε∞＝qφ∞，φA＝φ∞＝0，所以εA＝ε∞.粒子在A点时所受电场力方向与速度方向垂直，所以电场力要做正功，电势能要减小，由此可以判断电势能先减小后增大，C正确。5.【答案】AD【解析】由等势面的分布规律可知，该电场为点电荷产生的电场。由运动轨迹可知，运动的正粒子跟场源电荷的相互作用是斥力，所以场源电荷是正电荷。根据电场线与等势面垂直，直场线的分布是发散状辐射向外的。正粒子从K到L受静电力的方向背离圆心，与移动方向夹角为钝角，静电力做负功，粒子的电势能增加，选项A正确；从L到M，可看作轨迹与L所在等势面的另一交点运动到M，粒子受到的静电力与移动方向夹角为锐角，静电力做正功，电荷的电势能减少，选项B错误；根据电场线的方向是电势降低的方向可知选项D正确。6.【答案】BCD【解析】假设质点由P运动到Q，根据：①运动轨迹的切线方向为速度方向；②电场线与等势面垂直；③正电荷所受的电场力与电场强度方向相同；④做曲线运动的带正电荷的质点，其所受的电场力指向运动轨迹的凹侧，从而确定质点经过P时的速度和电场力方向，如图所示。根据正电荷所受电场力的方向可知，电场线由等势面a指向等势面c，故φa>φb>φc，A错误；电场力与瞬时速度成锐角，故由P运动到Q电场力对质点做正功，质点的电势能减小，动能增加，B、C正确；等差