赢在物理(人教一轮)详细答案62

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第二节电势差电势能随堂演练巩固1.（2010山东高考，20）某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是()A。c点场强大于b点场强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,电势能减小【解析】c点处的电场线比b点处的稀疏，因而c点的场强较小,选项A错误;沿电场线的方向,电势降低，a点的电势较高，选项B正确;试探电荷受到方向变化的电场力作用，不可能沿电场线运动，选项C错误;在d点放—Q后,a点的电势仍高于b点，试探电荷在a点的电势能较大,选项D正确。【答案】BD2。（2011山东理综，21)如图所示,在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于MN对称，b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（)A。b点场强大于d点场强B.b点场强小于d点场强C.a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能【解析】根据电场线分布规律可知,d的场强大于两电荷连线的中点O的场强,而O的场强大于b的场强,所以b的场强小于d的场强，选项B正确；由于电场关于MN对称,所以ab的电势差等于bc的电势差,选项C正确；从a到c移动试探正电荷,电场力做正功，电势能减小,选项D错误.【答案】BC3。如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向，一个带正电、电荷量为C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了J.已知A点的电势为—10V，则以下判断正确的是()A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B。微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示C.B点电势为零D.B点电势为-20V【解析】电荷从A点运动到B点时动能减少，电场力做负功，电场力与位移方向成钝角,电场力方向只能向左，A正确;AB两点的电势差V=—10V，所以B点电势比A点电势高10V，所以B点电势为零,C正确.【答案】AC4.（2011天津耀华中学二模，5)空间仅存在一沿x轴方向的静电场,电场强度E随x变化的关系如图所示，图线关于坐标原点旋转对称,A、B是x轴上关于原点对称的两点，电子在该电场中仅受电场力作用,则(）A。电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线B.电子在A、B两点的电势能相等C.电子在A、B两点的加速度相同D。取无穷远处电势为零,则O点处的电势为零【解析】场强方向由O到A，然后由O到B，电子只受电场力且力与速度共线，不可能做曲线运动，选项A错误;把电子从A移到O再到B的过程,由于电场的的对称性，所以电场力做功为零,也就是说把电子从A或从B移到零电势能点,电场力做功相同，因而电子在A、B两点的电势能相等,选项B正确；电子在A、B两点的加速度的大小相等、方向相反，选项C错误；把电子从O点移到无穷远处，电场力做功不为零,因而O点的电势不为零,选项D错误.【答案】B5。如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点m，已知电场线平行于△ABC所在的平面,一个带电荷量的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加1。J,由B移到C的过程中电场力做功J，求：（1）A、C两点的电势差；(2)电场的场强。【解析】(1）电势差根据电场力做功与电势能变化的关系知.J,代入数据得V.（2)电势差V,又V，则AB的中点D与点C是等势点。因为DC垂直于AB，所以电场的方向为由A指向B。场强/V/m。【答案】（1）3V(2）1V/m，方向为由A指向B6。(☆选做题）两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子。设相距为l，电荷量分别为+q和-q的点电荷构成电偶极子.如图所示,取二者连线方向为y轴方向，中点O为原点,建立如图所示的xOy坐标系，P点距坐标原点O的距离为，P、O两点间连线与y轴正方向的夹角为设无穷远处的电势为零，P点的电势为真空中静电力常量为k。下面给出的四个表达式，其中只有一个是合理的.你可能不会求解P点的电势但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性作出判断。根据你的判断的合理表达式应为…(）A. B。C. D.【解析】当时，点P位于两电荷连线的中垂线上（x轴上），电势应等于零,选项A、D错误;当r趋于无穷大时，电势应为零，选项B错C对。【答案】C7.（☆选做题）如图a所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷.t=0时，乙电荷向甲运动,速度为6m/s,甲的速度为0.之后，它们仅在静电力的相互作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)，它们运动的v—t图象分别如图b中甲、乙两曲线所示.则由图线可知()A.两电荷的电性不一定相同B.时刻两电荷的电势能最小C.0

时间内，两电荷间的静电力先增大后减小D.0

时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小【答案】C课后作业夯基(时间：45分钟必做题满分:100分选做题：10分）一、不定项选择题(本题共8小题，每小题8分，共64分。选对但不全的得5分)1。在静电场中,将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功,则(）A。b点的电场强度一定比a点大B.电场线方向一定从b指向aC。b点的电势一定比a点高D。该电荷的动能一定减小【解析】正电荷从a点移到b点，电场力做负功，根据W=可知说明b点的电势一定比a点高,但场强不一定比a点大，选项A错C对；电场线方向是电势降低最快的方向,不一定由b指向a，选项B错误;题中已知电场力做负功，并非合力做负功，根据动能定理知电荷的动能不一定减小,选项D错误。【答案】C2。有一个点电荷,在以该点电荷为球心、半径为R的球面上,各点相同的物理量是(）A。电场强度B。电势C。同一电荷所受的电场力D。同一电荷所具有的电势能【解析】电场强度和电场力都是矢量,方向不同，A、C错误，B、D正确。【答案】BD3.（2011江苏南京模拟考试,21）一个电荷量为C的负电荷从电场中A点移到B点电场力要做功J，从C点移到D要克服电场力做功J,若已知C点比B点电势高3V，且A、B、C、D四点在同一条电场线上,则下列图中正确的是（）【解析】根据沿电场线方向电势降低和C点的电势比B高，可知选项A、D错误；V=2V,①V=7V，②V，③由②③得V，④由①④得V,即A点的电势高于D点，选项C正确。【答案】C4.（2011江苏苏北四市调研,4)如图所示,正点电荷2Q、Q分别置于M、N两点，O点为MN连线的中点。点a、b在MN连线上,点c、d在MN中垂线上,它们都关于O点对称。下列说法正确的是（)A。O点的电势高于c点的电势B。a、b两点的电场强度相同C.电子在a点的电势能大于在b点的电势能D。将电子沿直线从c点移到d点,电场力对电子先做负功后做正功【解析】根据点电荷场强公式及叠加知识，知B项错；根据和叠加知识，知、又p=，故电子在a点的电势能小于在b点的电势能，知A项对、C项错;将电子沿直线从c点移到d点，电场力对电子先做正功,再做负功，D项错。【答案】A5.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示。下列说法正确的是(）A。O点的电势最低B.点的电势最高C.和两点的电势相等D。和两点的电势相等【解析】由题图可知，沿x轴从电场方向先沿x轴负向,经过原点后，沿x轴正向。根据沿电场线电势降低可知O点的电势最高的电势高于的电势，选项A、B、C错误；根据对称性可知选项C正确。【答案】C6。如图，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹.M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点.不计重力，下列表述正确的是……()A。粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场方向C。粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加【解析】根据做曲线运动物体所受的合力指向轨迹的凹侧，再结合电场力的特点可知粒子带负电,即受到的电场力方向与电场方向相反，B错。从N到M电场力做负功,减速，电势能在增加，当达到M点后电场力做正功，电势能开始减小,动能开始增大,则在M点的速度最小，A错,D错.在整个过程中只受电场力,根据牛顿第二定律加速度不变。【答案】C7。两个点电荷、固定于x轴上。将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近位于坐标原点O)过程中,试探电荷的电势能随位置变化的关系如图所示。则下列判断正确的是（）A。M点电势为零,N点场强为零B。M点场强为零,N点电势为零C。带负电带正电,且电荷量较小D。带正电带负电,且电荷量较小【解析】正电荷移近M点的过程,电势能先减小到最小（N点)后增大,即电场力先做正功,通过N点后做负功，电场方向先沿负x轴,通过N点后沿正x轴,因而N点的场强为零带负电带正电,且电荷量较小，选项C正确；M点的电势能为零，则它的电势为零，选项A正确。【答案】AC8。空间存在匀强电场,有一电荷量为q（q>0）、质量为m的粒子从O点以速率射入电场，运动到A点时速率为.现有另一电荷为—q、质量为m的粒子以速率仍从O点射入该电场,运动到B点时速率为。若忽略重力的影响,则（）A.在O、A、B三点中，B点电势最高B。在O、A、B三点中,A点电势最高C.OA间的电势差比BO间的电势差大D。OA间的电势差比BA间的电势差小【解析】正电荷由O到A，动能变大,电场力做正功,电势能减小，电势也减小，O点电势较高；负电荷从O到B速度增大,电场力做正功，电势能减小，电势升高,B点电势比O点高.所以B点最高,A对;故D对。【答案】AD二、论述计算题（本题共2小题,共36分)9。(18分）如图所示,两个平行金属板AB中间为一匀强电场,AB相距10cm,CD为电场中的两点,CD=8cm,CD连线和电场方向成60角,C点到A板的距离为2cm，已知质子从C点移到D点,电场力做功为3.J.求:(1)匀强电场的电场强度.(2)AB两点间的电势差.(3)若将A板接地，则C、D两点的电势各为多大?【解析】（1）质子的带电荷量为q=1.10C200V(4分）又cos60,所以匀强电场的电场强度000V/m。（5分）（2)AB两点间的电势差500V.(4分）(3）若将A板接地V；D点电势比C点电势低200V，所以V.(5分）【答案】（1）5000V/m（2）500V(3)-100V—300V10.(18分）如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点,固定电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、电荷量为+q的物块（可视为质点）,从轨道上的A点以初速度v沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为取无穷远处电势为零），PA连线与水平轨道的夹角为60。试求:（1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;(2）点电荷+Q产生的电场在B点的电势;（3)物块能获得的最大速度.【解析】（1)物块受到点电荷的库仑力(2分)由几何关系可知r=h/sin60(2分)设物块在A点时受到轨道的支持力大小为，由平衡条件有sin60=0(3分）解得.(1分)（2)设点电荷产生的电场在B点的电势为由动能定理有（3分）解得(2分）(3)设物块能获得的最大速度为由能量守恒定律有(3分）解得。（2分）【答案】三、选做题(10分)11。如图所示,一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A,其电荷量C，场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为其中k为静电力常量,r为空间某点到场源电荷A的距离。现有一个质量为m=0.1kg的带正电的小球B，它与A球间的距离为a=0.4m，此时小球B处于平衡状态,且小球B在场源电荷A形成的电场中具有的电势能的表达式为其中r为q与Q之间的距离.另一质量为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方H=0.8m处自由下落,落在小球B上立刻与小球B粘在一起以2m/s的速度向下运动,它们到达最低点后又向上运动,向上运动到