《2021高二物理寒假作業(yè)同步練習(xí)題:電勢能、電勢、電勢差和電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2021高二物理寒假作業(yè)同步練習(xí)題:電勢能、電勢、電勢差和電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、1、關(guān)于電勢差與電場力做功的說法中,正確的是() A電勢差的大小由電場力在兩點(diǎn)間移動電荷做的功和電荷的電荷量決定 B電場力在兩點(diǎn)間移動電荷做功的多少由兩點(diǎn)間的電勢差和該電荷的電荷量決定 C電勢差是矢量,電場力做的功是標(biāo)量 D電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于把電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)電場力做的功 【答案】B 【解析】電勢差的大小由電場本身的因素決定,與移動電荷的電荷量及移動電荷所做的功無關(guān),A 項 錯由 WABqU AB 知,B 項對電勢差、電場力做的功都是標(biāo)量,C 項錯電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于單 位正電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)電場力所做的功,D 項錯 2、如圖所示是某電場中的一條直線,一電子從 A 點(diǎn)由靜止釋放
2、,它將沿直線向 B 點(diǎn)運(yùn)動下列有關(guān)該電 場情況的判斷正確的是( ) A該電場一定是勻強(qiáng)電場 B電場強(qiáng)度 EA 一定小于 EB C電子的電勢能 EpAE pB D電子的電勢能 EpAE pB 【答案】C 【解析】只有一條電場線,無法判斷該電場是不是勻強(qiáng)電場,也無法判斷電場強(qiáng)度 EA 和 EB 的大小關(guān)系, 故選項 A、B 錯誤;電子在靜電力的作用下從 A 點(diǎn)運(yùn)動到 B 點(diǎn),靜電力做正功,電勢能減少,故選項 C 正 確,選項 D 錯誤 3、在如圖所示的四個電場中,均有相互對稱分布的 a、b 兩點(diǎn),其中 a、b 兩點(diǎn)電勢和場強(qiáng)都相同的是() 【答案】C 【解析】本題考查電場的疊加因為電勢是標(biāo)量,并在
3、題中的四個電場中具有對稱性,故四個電場中 a、b 兩點(diǎn)的電勢都是相等的;而電場強(qiáng)度是矢量,所以 A 圖中點(diǎn)電荷的電場對稱點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等、 方向相反;B 圖中疊加后 a 點(diǎn)斜向右上方, b 點(diǎn)斜向右下方;C 圖中疊加后都是水平向右;D 圖中疊加后 a 點(diǎn)向上,b 點(diǎn)向下因此只有選項 C 正確 4、如圖所示,在處于 O 點(diǎn)的點(diǎn)電荷 Q 形成的電場中,試探電荷 q 由 A 點(diǎn)移到 B 點(diǎn)靜電力做的功為 W1,以 OA 為半徑畫弧交 OB 于 C,再把試探電荷由 A 點(diǎn)移到 C 點(diǎn)靜電力做的功為 W2;由 C 點(diǎn)移到 B 點(diǎn) 靜電力做功的為 W3.則三次靜電力做功的大小關(guān)系為 ( ) AW 1W
4、 2W 30 BW 1W 2W 30 CW 1W 3W 20 DW 3W 1W 20 【答案】C 【解析】點(diǎn)電荷形成電場的等勢面是以該點(diǎn)電荷為球心的球面,由題意知,三點(diǎn)的電勢關(guān)系為 A C B,所以電勢差 UABU CB0,U AC0.而 W1qU AB,W 2qU AC,W 3qU CB,所以 W1W 3W 20.故選項 C 正確 5、如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場,其中坐標(biāo)原點(diǎn) O 處的電勢為 0 V,點(diǎn) A 處的電勢為 6 V,點(diǎn) B 處的電勢為 3 V,則電場強(qiáng)度的大小為() A.200 V/m B.200 V/m3 C.100 V/m D.100 V/m
5、3 【答案】A 【解析】x 軸上 OA 的中點(diǎn) C 的電勢為 3 V,則 BC 的連線為等勢線,如圖所示。電場的方向與等勢線垂直, 且由電勢高處指向電勢低處,設(shè)OCB,則 tan ,所以 30,O 點(diǎn)到 BC 的距離為 dOCsin 33 1.5 cm,所以 E V/m200 V/m,故選項 A 正確。 Ud 30.015 6、如圖所示,在 x 軸相距為 L 的兩點(diǎn)固定兩個等量異種點(diǎn)電荷,虛線是以點(diǎn)電荷Q 為圓心、 為半徑的 L2 圓,a、b、c、d 是圓上的四個點(diǎn),其中 a、c 兩點(diǎn)在 x 軸上, b、d 兩點(diǎn)關(guān)于 x 軸對稱,下列判斷正確的是( ) A.b、d 兩點(diǎn)處的電場強(qiáng)度相同 B.a
6、、c 兩點(diǎn)處的電勢相同 C.將一試探電荷q 沿圓周由 a 點(diǎn)移至 c 點(diǎn),電場力做正功 D.將一試探電荷q 沿圓周由 a 點(diǎn)移至 c 點(diǎn),q 的電勢能減小 【答案】C 【解析】b、d 兩點(diǎn)關(guān)于 x 軸對稱,由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式與電場疊加原理可知,b、d 兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相 等,但方向不同,故 b、d 兩點(diǎn)電場強(qiáng)度不同,A 錯誤;由題圖可知,該電場為等量異種點(diǎn)電荷的電場, 等量異種點(diǎn)電荷的電場線與等勢面分布如圖所示: c 點(diǎn)的電勢為 0,a 點(diǎn)的電勢大于 0,a、c 兩點(diǎn)的電勢不同,故 B 錯誤;c 點(diǎn)的電勢低于 a 點(diǎn)的電勢,試探 電荷q 沿圓周由 a 點(diǎn)移至 c 點(diǎn),電勢能減少,電場力做正功,
7、故 C 正確;c 點(diǎn)的電勢低于 a 點(diǎn)的電勢, 試探電荷q 沿圓周由 a 點(diǎn)移至 c 點(diǎn),電勢能增加,電場力做負(fù)功,故 D 錯誤。 7、一質(zhì)量為 m 的帶電小球,在豎直方向的勻強(qiáng)電場中以水平速度拋出,小球的加速度大小為 g,空氣阻 23 力不計,小球在下落 h 的過程中,則() A.小球的動能增加 B.小球的電勢能增加 mgh3 mgh3 C.小球的重力勢能減少 D.小球的機(jī)械能減少 2mgh3 2mgh3 【答案】B 【解析】根據(jù)動能定理知小球動能的變化量等于合力做功,即 EkF 合 hmah mgh,故 A 錯誤;小球 23 的重力做正功 mgh,重力勢能減小 mgh,根據(jù)能量守恒定律得:
8、小球電勢能增加 mgh mgh mgh,故 23 13 B 正確,C 錯誤;由上可知,重力勢能減小 mgh,動能增加 mgh,則機(jī)械能減小 mgh ,故 D 錯誤。 23 13 8、如圖所示,虛線表示某電場的等勢面一帶電粒子僅在電場力作用下由 A 點(diǎn)運(yùn)動 B 點(diǎn)的徑跡如圖中實 線所示粒子在 A 點(diǎn)的速度為 vA、電勢能為 EpA;在 B 點(diǎn)的速度為 vB、電勢能為 EpB.則下列結(jié)論正確的是() A粒子帶正電,v AvB,E pAEpB B粒子帶負(fù)電,v AvB,E pAEpB C粒子帶正電,v AvB,E pAEpB D粒子帶負(fù)電,v AvB,E pAEpB 【答案】B 【解析】由等勢面的分
9、布情況知,該電場的等勢面是負(fù)的點(diǎn)電荷的電場的等勢面,由粒子的運(yùn)動軌跡 可知,該粒子帶負(fù)電,且由 A 到 B,電場力對粒子做負(fù)功,動能減少,電勢能增加,故 B 項正確 9、 (多選) 某靜電場中 x 軸上的電勢隨 x 坐標(biāo)變化的圖象如圖 19 所示,x 圖象關(guān)于 軸對稱,a、b 兩 點(diǎn)到 O 點(diǎn)的距離相等。將一電荷從 x 軸上的 a 點(diǎn)由靜止釋放后粒子沿 x 軸運(yùn)動到 b 點(diǎn),運(yùn)動過程中粒子只 受電場力作用,則下列說法正確的是() A該電荷一定帶負(fù)電 B電荷在 b 點(diǎn)時動能為零 C從 O 到 b,電荷的電勢能減小 D從 a 到 b 電場力對電荷先做正功,后做負(fù)功 【答案】BD 【解析】此 x 圖
10、象可視為在 x 軸上關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對稱的兩個等量正點(diǎn)電荷,在它們連線上電勢隨 x 坐標(biāo) 變化的圖象。由于 a、b 兩點(diǎn)等電勢,該電荷一定帶正電,由動能定理可知,將一電荷從 x 軸上的 a 點(diǎn)由 靜止釋放后沿 x 軸運(yùn)動到 b 點(diǎn),電荷到 b 點(diǎn)時動能為零,選項 A 錯誤,B 正確;電荷從 O 到 b,電勢升高, 電荷的電勢能增大,選項 C 錯誤;電荷從 a 到 b,電勢能先減小后增大,電場力對電荷先做正功,后做負(fù) 功,選項 D 正確。 10、(多選) 一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿 x 軸正方向運(yùn)動,其電勢能 Ep 隨位移 x 的變化關(guān)系如圖所 示,則下列說法正確的是( ) A.粒子從 x1
11、處運(yùn)動到 x2 處的過程中電場力做正功 B.x1、x 2 處電場強(qiáng)度方向沿 x 軸正方向 C.x1 處的電場強(qiáng)度大小大于 x2 處的電場強(qiáng)度大小 D.x1 處的電勢比 x2 處的電勢低 【答案】AD 【解析】由于粒子從 x1 運(yùn)動到 x2,電勢能減小,因此電場力做正功,粒子所受電場力的方向沿 x 軸正方向, 粒子帶負(fù)電,故電場強(qiáng)度方向沿 x 軸負(fù)方向,選項 A 正確, B 錯誤;由于 x1 處的圖線斜率的絕對值小于 x2 處圖線斜率的絕對值,因此 x1 處的電場強(qiáng)度大小小于 x2 處的電場強(qiáng)度大小,選項 C 錯誤;沿著電場線 方向電勢降低,故 x1 處的電勢比 x2 處的電勢低,選項 D 正確
12、. 11、(多選) 靜電場在 x 軸上的電場強(qiáng)度 E 隨 x 的變化關(guān)系如圖所示,x 軸正向為電場強(qiáng)度正方向,帶正電的 點(diǎn)電荷沿 x 軸運(yùn)動,則點(diǎn)電荷() A在 x2 和 x4 處電勢能相等 B由 x1 運(yùn)動到 x3 的過程中電勢能增大 C由 x1 運(yùn)動到 x4 的過程中電場力先增大后減小 D由 x1 運(yùn)動到 x4 的過程中電場力先減小后增大 【答案】BC 【解析】由圖像可知,正電荷從 x2 移動到 x4 的過程電場力做功不為零,兩點(diǎn)電勢能不相等,A 項錯誤; 從 x1 移動到 x3 的過程電場力沿 x 軸負(fù)方向,電場力做負(fù)功,電勢能增大, B 項正確;從 x1 到 x4 的過程電 場強(qiáng)度先增
13、大,后減小,所以電場力先增大后減小,C 項正確,D 項錯誤。 12、一勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)方向是水平的(如圖所示) 一個質(zhì)量為 m 的帶正電的小球,從 O 點(diǎn)出發(fā),初速度的 大小為 v0,在電場力與重力作用下,恰能沿著與場強(qiáng)的反方向成 角的直線運(yùn)動求小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時 其電勢能與在 O 點(diǎn)時的電勢能之差 【答案】 mv cos2 12 20 【解析】設(shè)電場強(qiáng)度為 E,小球帶電荷量為 q,因小球做直線運(yùn)動,它受到的 電場力 qE 和重力 mg 的合力必與小球的運(yùn)動方向在同一直線上,如圖所示 Eq mgtan F 合 mgsin 加速度大小 a gsin 設(shè)從 O 到最高點(diǎn)的路程為 s,則 v 2as20 運(yùn)動的水平距離 lscos 兩點(diǎn)的電勢能之差 WqEl 由以上各式得 W mv cos2 12 20