高中物理 2.2《电势与等势面》课时作业 鲁科版选修3-1

用心 爱心 专心1 第第 2 2 章章 第第 1 1 节节 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 1 关于电势的高低 下列说法正确的是 A 沿电场线方向电势逐渐降低 B 电势降低的方向一定是电场线的方向 C 正电荷在只受电场力的作用下 一定向电势低的地方运动 D 负电荷在只受电场力的作用下 由静止释放 一定向电势高的地方运动 答案 AD 2 在以点电荷为球心 r为半径的球面上各点相同的物理量是 A 电场强度 B 同一电荷所受电场力 C 电势 D 同一电荷具有的电势能 解析 电场强度 电场力都是矢量 有方向 在以点电荷为中心的球面上的各点 这几个量的方向都不同 但电势 电势能是标量 在球面上的各点上 同一电荷所具有的 电势能以及电势都是相同的 答案 CD 3 在静电场中 将电子从A点移至B点 电场力做了正功 则 A 电场强度的方向一定是由A点指向B点 B 电场强度的方向一定是由B点指向A点 C 电子在A点的电势能一定比在B点高 D A点的电势一定比在B点高 答案 C 4 如右图所示 关于电场中的A B两点 下列说法中正确的是 A 电势 A B 场强EA EB B 电势 A B 场强EA EB C 将 q电荷从A点移到B点静电力做了正功 D 将 q电荷分别放在A B两点时具有的电势能EpA EpB 解析 由于B处电场线密集 所以场强EA EB 沿电场线电势降低 所以电势 A B B 选项正确 将 q电荷从A点移到B点静电力做了正功 C 选项正确 负电荷在 电势高的A点具有的电势能反而少 所以EpA EpB D 选项错误 答案 BC 5 若带正电荷的小球只受到电场力作用 重力不计 则它在任意一段时间内 A 一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 用心 爱心 专心2 B 一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 C 不一定沿电场线运动 但一定由高电势处向低电势处运动 D 不一定沿电场线运动 也不一定由高电势处向低电势处运动 解析 带正电荷的小球只受电场力的作用而运动 不一定沿电场线运动 若由静 止开始运动 它一定由高电势处向低电势处运动 若初速度不是零 运动情况由初速度方 向和电场力方向决定 可能由高电势处向低电势处运动 也可能由低电势处向高电势处运 动 因此只有 D 正确 答案 D 6 一个点电荷 从静电场中的a点移到b点 其电势能的变化为零 则 A a b两点场强一定相等 B 该点电荷一定沿等势面移动 C 作用于该点的电场力与其移动方向总是垂直的 D a b两点的电势一定相等 解析 电荷在电场中移动电势能变化为零 说明电场力没做功 也就是a b两点 的电势相等 但因为电场力对电荷做功与路径无关 所以电荷不一定是在等势面上移动的 电场力也不一定总与移动方向垂直 所以 D 对 A B C 错 答案 D 7 如右图所示 虚线a b c分别代表电场中的三条等势线 相 邻两等势线之间的电势差相等 实线为一带正电的微粒仅在电场力作 用下通过该区域时的轨迹 P Q是这条轨迹上的两点 则下列判断中 正确的是 A P点的电势高于Q点的电势B 带电微粒通过P点时的加速度较大 C 带电微粒通过P点时动能较大D 带电微粒在P点时的电势能较大 解析 由带电微粒的运动轨迹 结合物体做曲线运动的受力特点可知 若微粒从 P点运动到Q点时 电场力对微粒做正功 因此 带正电荷的微粒是由高电势向低电势运 动 所以P点的电势高于Q点的电势 微粒在P点的动能小于在Q点的动能 即 A D 正确 C 错误 由于P处的等势线比Q处的等势线密 所以P点的场强大 微粒在P点受到的电 场力大 所以微粒在P点的加速度较大 B 正确 答案 ABD 8 2009 年北京卷 某静电场的电场线分布如右图所示 图中P Q两点的电场强度的 大小分别为EP和EQ 电势分别为 P和 Q 则 A EP EQ P Q B EP EQ P Q C EP EQ P Q D EP EQ P Q 用心 爱心 专心3 解析 P点处电场线分布的密集些 Q处电场线分布稀疏些 则EP EQ 图中 电 场线的方向是由P指向Q 根据顺着电场线的方向 电势依次降落 有P点电势大于Q点 电势 答案 A 9 如右图所示 虚线圆是某静电场中的等势面 其电势分别为 a b和 c 一带 正电粒子射入电场中 其运动轨迹如实线KLMN所示 由图可知 A 粒子从K到L的过程中 电场力做负功 电势能增加 B 粒子从L到M的过程中 电场力做负功 电势能增加 C 粒子从K到L的过程中 电势能增加 动能减少 D 粒子从L到M的过程中 动能减少 电势能增加 解析 由粒子运动轨迹可知 该电场是正电荷形成的电场 带正电的粒子射入电 场中时 受斥力作用 在靠近场源电荷的过程中 电场力做负功 动能减少 电势能增 加 在远离场源电荷的过程中 电场力做正功 动能增加 电势能减少 粒子由K到L的 过程中 由低电势到高电势处 电场力做负功 动能减少 电势能增加 故 A C 正确 粒 子由L到M的过程中 由高电势向低电势处移动 电场力做正功 动能增加 电势能减少 故 B D 项错 答案 AC 10 如右图所示 xOy平面内有一匀强电场 场强为E 方向未知 电场线跟x轴的负 方向夹角为 电子在坐标平面xOy内 从原点O以大小为v0方向沿x正方向的初速度射 入电场 最后打在y轴上的M点 电子的质量为m 电荷量为e 重力不计 则 A O点电势高于M点电势 B 运动过程中电子在M点电势能最多 C 运动过程中 电子的电势能先减少后增加 D 电场对电子先做负功 后做正功 解析 由电子的运动轨迹知 电子受到的电场力方向斜向上 故电场方向斜向下 M点电势高于O点 A 错误 电子在M点电势能最少 B 错误 运动过程中 电子先克服电 场力做功 后电场力对电子做正功 故 C 错误 D 正确 答案 D 11 如右图所示 在场强E 104 N C 的水平匀强电场中 有一根长 l 15 cm 的细线 一端固定在O点 另一端系一个质量m 3 g 电荷量 q 2 10 6 C 的带正电小球 当细线处于水平位置时 小球从静止开始 释放 g取 10 m s2 求 1 小球到达最低点B的过程中重力势能 电势能分别变化了多少 2 若取A点电势为零 小球在B点的电势能 电势分别为多大 3 小球到B点时速度为多大 绳子张力为多大 用心 爱心 专心4 解析 1 Ep mgl 4 5 10 3 J Ep 电 Eql 3 10 3 J 2 Ep 3 10 3 J Ep Bq B V 1 5 103 V 3 10 3 2 10 6 3 A B由动能定理得 mgl Eql mvB2 1 2 所以vB 1 m s 在B点对小球 FT mg mvB2 l FT 5 10 2 N 答案 1 重力势能减少 4 5 10 3 J 电势能增加 3 10 3 J 2 3 10 3 J 1 5 103 V 3 1 m s 5 10 2 N 12 把一带电荷量为q 1 0 10 8 C 电荷从无穷远处移入电场中的某点A 克服电 场力做功W1 2 0 10 7 J 把它从A点移到B点 电场力做功W2 1 0 10 7 J 试分析 把该电荷从无穷远处移至B点电荷电势能的变化 并计算B点的电势 以无穷远处为零势能 点 解析 电荷从无穷远处至A 电场力做 2 0 10 7 J 的负功 从A至B电场力做 1 0 10 7 J 的功 可得把电荷从无穷远处移至B点 电场力做