高二物理第二章电势能与电势差周练
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高二物理(理科)电势能与电势差练习题 1.一个电容器,带了电量Q 后,两极板电势差为U ,若它带的电量减少Q/2,则 ( )A .电容为原来的1/2,两极板电压不变B .电容为原来2倍,两极板电压不变C .电容不变,两极板电压是原来的1/2D .电容不变,两极板电压是原来的2倍 2.下列说法正确的有 ( )A .把两个同种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加B .把两个同种点电荷间的距离减小一些,电荷的电势能一定增加C .把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加D .把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定减小 3.关于电场线和等势面,正确的说法是 ( )A C 4(ABC D .A 5φ1、φ2为P 1、P 2 A .E 1C .E 16A .7 A C 8电场力在A .F A C .F A 9.一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9C ,在静电场中,由a 点移到b 点,在这过程中,除电场力外,其他力做的功为6.0×10-5J ,质点的动能增加了8.0×10-5J , 求a 、b 两点间的电势差U ab 为多少?10.如图所示,竖直实线为电场线,质量为m ,电量为-q 的质点P 从电场边缘A 射入电场,并沿直线AB 从B 飞出,AB 直线与电场线夹角为θ,A 、B 两点相距为d ,则A 、B 两点的电势差为多少?11.如图所示,有一电子经电压U0加速后,进入两块间距为d,电压为U的平行金属板间,若电子从两板正中间射入,且恰好能穿出电场,求:(1)金属板的长度;(2)电子穿出电场时的动能.12U,(粒13.)14.A.C.15.原来都静止的质子H粒子HA.1: 4 D.:16.A.E A与E BB.E A与E BC.E A与E B一定不等,φA与φB可能相等D.E A与E B可能相等,φA与φB一定不等17.如图所示,场强为E的水平方向匀强电场中,有一质量为m、电量为+q的微粒,在外力作用下,从A点竖直向上移至B点,且速度不变,若AB长为h,则这一过程中外力的大小和外力做的功为()A.mg,mghB.mg+q E,mghC.,•hD.,mgh18.如图所示,在绝缘的斜面上方存在着沿水平向右的匀强电场,斜面上的带电金属块沿斜面滑下,已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J,金属块克服摩擦力做功8J,重力做功24J,则以下判断正确的是()A.金属块带正电荷B.金属块克服电场力做功8 JC.金属块的机械能减少12 JD.金属块的电势能减少4 J19.如图所示,在场强大小为E ,方向水平向右的匀强电场中,放一个电荷量为-q 的点电荷,A 、B 、C 、D 四点在以点电荷为圆心、半径为r 的圆周上,并且A 点、C 点与点电荷在同一水平线上,B 点、D 点与点电荷在同一竖直线上,则下列说法正确的是( )A.A 点电场强度最大,且为B.B 、D 两点电场强度大小相等,方向相同C.同一点电荷在B 点和D 点时的电势能相等D.同一点电荷在A 点和C 点时的电势能相等20.如图所示,用电池对电容器充电,电路a 、b 之间接有一灵敏电流表,两极板间有一个电荷qA.C.21.A.B.粒子在C.粒子在D.电场中22.23.经A 增加了 24.a 、b 、5V ,b c20.C 、D (121.压为U【答案】1.C 2.BC 3.BD 4.BD 5.A 6.C 7.B 8.D 9. 1×104V10. 粒子运动方向与mg 、Eq 方向有夹角,仍做直线运动,所以Eq=mg U AB = θcos d qmg 11. (1)设电子进入平行金属板时的速度0v ,则有20021mv eU = 由做类平抛运动 t v l 0= 2212at d = 运动加速度dmUe a =解得运动时间Ue m d a d t == 金属板长l 为UU d l 02= (2)由动能定理可得2(200U U e e U e U E k+=+=∆ 12. 2022222/v md L U q4.A 4.C5.D 7.D 8.D 9.AC 10.AC 11.BD 12.BC 14.2×10-8;1 15.6;-600 18.220.解:(1)由题,D→C 电场力做正功 W=q EL CD cos 60° E=(2U AB =E d AB (3)A 、U AD =E d AB U AB =φA -φB φA =0φB =-600V 答:(1(2)A 、(3)若A 21.==…d (2)根据动能定理有:U•k - =+d ,电子刚穿出电场时的动能是。
OABCD高二物理练习第二章《电势能与电势差》一、选择题.1、AB连线是某电场中的一条电场线,一正电荷从A点处自由释放,电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的速度图像如图所示,比较A、B两点电势ϕ的高低和场强E的大小,下列说法中正确的:()A、ϕA>ϕB,E A>E BB、ϕA>ϕB,E A<E BC、ϕA<ϕB,E A>E BD、ϕA<ϕB,E A<E B2、a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4V.如图1-4-11.由此可知c点的电势为( )A、4 VB、8 V C 、12 V D 、24 V3、如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为C106-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J105-,已知A点的电势为-10 V,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.A点电势比B点高D.B点电势为-20 V4、图示,在匀强电场中取一点O,过O点作射线OA=OB=OC=OD=10cm,已知O、A、B、C、D各点电势分别为0、7V、8V、7V、5V,则匀强电场大小各方向最接近于:()A、70V/m,沿OA方向B、70V/m,沿OC方向C、80V/m,沿OB方向D、80V/m,沿BO方向5、图中a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为6V、4V和1.5V.一质子(H11)从等势面a上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则对质子的运动有下列判断,正确的是()①质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eV②质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eV③质子经过等势面c时的速率为2.25v④质子经过等势面c时的速率为1.5vA.①和③B.②和④C.①和④D.②和③6、如图所示,用绝缘细线拴一个带负电的小球,让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动,a、b两点分别是圆周的最高点和最低点,则:()A、小球经过a点时,线中的张力最小B、小球经过b点时,电势能最小C、小球经过a点时,电势能最小D、小球经过b点时,机械能最小7、如图6,绝缘杆长L,两端分别带有等量异号电荷,电量值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下述正确的是()A、电场力不作功,两电荷电势能不变B、电场力作的总功为-QEL/2,两电荷的电势能增加C、电场力作的总功为QEL/2,两电荷的电势能减小D、电场力做的总功大小跟转轴位置有关8、匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1 m,D为AB的中点,如图所示。
第二周物理周末练 一. 单项选择题(每题6分,共42分)1.在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。
关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )A .伽利略发现了行星运动的规律B .牛顿通过实验测出了引力常量C .库仑发现了点电荷的相互作用规律D .安培通过油滴实验测定了元电荷的数值2.如图所示是某电场中几条电场线,在电场中有A .B 两点,试比较两点的电场强度E大小和电势φ高低,其中正确的是( )A .E A >EB ,φA >φB B .E A <E B ,φA <φBC .E A >E B ,φA <φBD .E A <E B ,φA >φB3.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等,即U ab =U bc ,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,据此可知( )A .三个等势面中,a 的电势最高B .带电质点通过P 点时的电势能较Q 点大C .带电质点通过P 点时的动能较Q 点大D .带电质点通过P 点时的加速度较Q 点小4.两个带电荷量分别为Q 1、Q 2的质点周围的电场线如图7所示,由图可知( )A .两质点带异号电荷,且Q 1>Q 2B .两质点带异号电荷,且Q 1<Q 2C .两质点带同号电荷,且Q 1>Q 2D .两质点带同号电荷,且Q 1<Q 25.如图,三个等势面上有a .b .c .d 四点,若将一正电荷由c 经a 移到d 点,电场力做正功W 1;若由c 经b 移到d 点,电场力做正功W 2,则W 1与W 2,c .d 两点电势c ϕ.d ϕ关系为( )A .12W W >,c d ϕϕ>B .12W W <,c d ϕϕ<C .12W W =,c d ϕϕ<D .12W W =,c d ϕϕ> 6.如图所示,平行直线表示电场线,但未标方向,带电为0―21C +的微粒在电场中只受电场力作用,由A 点移到B 点,动能损失0.1 J .若A 点电势为―10 V ,则下列判断正确的是( )①B 点的电势为10 V②电场线方向从右向左③微粒的运动轨迹可能是轨迹1④微粒的运动轨迹可能是轨迹2A .①③B .②④C .②③D .①④7.如图所示,一质量为m .带电荷量为q 的粒子,以初速度v 0从a 点竖直向上射入水平匀强电场中,粒子通过电场中b 点时速度为2v 0,方向与电场方向一致.则a .b 两点间电势差为( )A .202mv qB .203mv qC .202mv qD .2032mv q二. 多项选择题(每题8分,共24分,漏选4分,错选不得分)8.如图所示,实线为一匀强电场的电场线,一个带电粒子射入电场后,留下一条从a 到b 虚线所示的径迹,重力不计.下列判断正确的是( )A .b 点电势高于a 点电势B .粒子在a 点的动能大于在b 点的动能C .粒子在a 点的电势能小于在b 点的电势能D .场强方向向左9.如图所示,某电场的电场线分布关于y 轴(沿竖直方向)对称,O .M .N 是y 轴上的三个点,且OM =MN .P 点在y 轴右侧,MP ⊥ON .则 ( )A .M 点的电势比P 点的电势高B .将负电荷由O 点移动到P 点,电场力做正功C .M .N 两点间的电势差大于O .M 两点间的电势差D .在O 点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y 轴做直线运动10.电子在电场中A点具有80ev 电势能,它由A 点运动到B 点过程中,克服电场力做功30ev ( )A .电子在B 点的电势能是30ev B .电子的电势能增加30evC .电子在B 点的电势能是110evD .B 点的电势是-110V三.计算题11.(14分)如图所示,在匀强电场中,有A .B 两点,它们的间距为2cm ,两点的连线与场强方向成60°角。
电势能电势与电势差课后练习1.在静电场中,一个负电荷q在外力作用下,沿电场线方向移动一段距离,以下说法正确的是()A.外力做的功等于电荷动能的增量B.外力和电场力做的功等于电荷电势能的增量和动能的增量C.电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增量D.外力和电场力做的功等于电荷动能的增量2.下列关于电荷在电场中移动时,其电势能变化的说法中,正确的是()A.正电荷沿电场线方向移动,其电势能增加B.正电荷逆电场线方向移动,其电势能增加C.负电荷沿电场线方向移动,其电势能减少D.负电荷逆电场线方向移动,其电势能减少3.在下面关于电势和电势能的说法正确的是()A.电荷在电场中电势高的地方,具有的电势能较大B.电荷在电场中电势高的地方,它的电量越大,所具有的电势能也越大C.在正的点电荷的电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D.在负的点电荷的电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能。
4.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5.一个带正电的质点,电荷量q=2.0×10-9 C,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除静电力外,其他力做的功为6.0×10-5 J,质点的动能增加了8.0×10-5 J,则a、b两点间的电势差为()A.3.0×104 V B.1.0×104 V C.4.0×104 V D.7.0×104 V 6.在点电荷Q形成的电场中有一点A,当一个-q的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()A.E p A=-W,φA=Wq B.E p A=W,φA=-Wq C.E p A=W,φA=Wq D.E p A=-W,φA=-Wq7.关于电场中的电场线,下列说法正确的是( )A.B.C.D.8.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a C.b点的电势一定比a点高D.该电荷的动能一定减小9.关于电场强度和电势,下列说法正确的是()A.由公式可知E与F成正比,与q成反比 B.由公式可知φ与E p成正比,与q成反比C.电场强度为零处,电势不一定为零 D.电势越高的地方,场强越强10.某电场中有M、N两点,它们的电势分别为φM=-10 V、φN=-2 V,则下列说法中错误的是( )A.M点电势低B.无论电荷是正还是负,同一电荷在M点的电势能总比在N点电势能小C.将1 C的正电荷从M点移到N点,静电力做8 J功D.将1 C的负电荷从M点移到N点,静电力做8 J功11.如图所示,在O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷+q由A点移到B点电场力做功为W1,以OA为半径画弧交OB于C,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2,由C点移到B点电场力做功为W3,则三者关系为()A.W1=W2=W3<0 B.W1>W2=W3>0C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=012.将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等.a、b为电场中的两点,则( )A.a点的电场强度比b点的大B.a点的电势比b点的高C.检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大D.将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力做负功13.如图所示,虚线A、B、C为某电场中的三条等势线,其电势分别为3 V、5 V、7 V,实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹,P、Q为轨迹与等势线A、C的交点,带电粒子只受电场力,则下列说法正确的是()A.粒子可能带负电B.粒子在P点的动能大于Q点动能C.粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能D.粒子在P点受到电场力大于Q点受到的电场力14.一带电粒子仅在电场力作用下,从电场中的a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,可以判断该粒子()A.在a点的加速度比b点大B.在a点的电势能比b点小C.在a点的电势比b点小 D.在a点的动能比b点小15.如图所示,MN是电场中某一条电场线上的两点,若负电荷由M静电力做功,下列说法中错误的是()A.M点和N点之间一定有电势差B.M点的场强一定大于N点的场强C.电场线的方向从M指向N D.M点的电势大于N点的电势16. 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( )A.M点的电势一定高于N点的电势B.M点的场强一定大于N点的场强C.由M点向N点移动电荷时,电势能的改变量与零电势的选取无关D.某电荷在M点或N点具有的电势能与零电势的选取无关17.如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负试探电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是( )A.电荷从a到b加速度减小 B.b处电势能大C.b处电势高 D.电荷在b处速度小18.如图所示,匀强电场方向水平向右,一带电微粒沿直虚线在电场中斜向上运动,则该微粒在从A运动到B的过程中,其能量变化为 ( )A.动能增大,电势能减小B.动能减小,电势能减小C.动能减小,电势能增大D.动能增大,电势能增大19. 如图所示,图中a、b为竖直向上的电场线上的两点,一带电质点在a点由静止释放,沿电场线向上运动,到b点恰好速度为零,下列说法中正确的是 ( ) A.带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B.a点的电势比b点的电势高C.带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D.a点的电场强度比b点的电场强度大20.图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。
高中物理《电势差、电场强度、电势、电势能》典型题练习(含答案)B.___越大,电势差越小C.电势差越大,___越小D.电势差与场强无关正确答案:C解析:在匀强电场中,根据公式E=U/d可知,电场强度E 与电势差U成反比关系,即电势差越大,场强越小;电势差越小,___越大。
因此选项C正确。
2、(电场强度和电势能的关系)在电场中,一个电子从A点移动到B点,电子所具有的电势能减少Δε,电子所受的电场力F做功W,电子从A点到B点的距离为d,则下列说法正确的是()A.Δε=F/dB.Δε=F×dC.Δε=W/dD.Δε=W×d正确答案:C解析:根据电势能的定义,Δε = εB - εA,根据电场力做功的公式,W = Fd,因此Δε = W/d。
因此选项C正确。
B。
沿着电场线方向,同一距离上的电势降落是相等的。
电势降低的方向与场强方向相同。
同一距离上电势差大的地方场强也大。
2、在非匀强电场中,场强与电势差的关系可以用U=Ed 或E=U/d来定性分析。
如图1所示,实线表示电场线,虚线表示等势线,点a、b的电势分别为φa=-50V和φb=-20V,则a、b连线的中点c的电势φ应该是(B)。
A。
φc=-35VB。
φc>-35VC。
φc<-35VD。
无法判断φc的高低3、在平行的带电金属板A、B之间,存在匀强电场。
如图2所示,两板间距离为5cm,两板间的电压为60V。
问题如下:1)两板间的场强是多少?2)电场中有P、Q两点,P点距离A板0.5cm,Q点距离B板0.5cm,求P、Q两点之间的电势差是多少?3)如果B板接地,P、Q两点的电势是多少?解答:1)根据E=V/d,场强E=60V/0.05m=1200V/m。
2)根据U=Ed,P点的电势为φp=-60V,Q点的电势为φq=0V,所以P、Q两点之间的电势差为φp-φq=-60V。
3)如果B板接地,它的电势为零。
由于P、Q两点在同一电势面上,因此它们的电势相等。
电势、电势差、电势能课堂练习【1】一个电量为q=+10-5C 的电荷从电场内一点A 运动到另一点B ,电荷克服电场力做功0.006J (电荷只受电场力作用),在此过程电荷A .电势能增加0.006JB .电势能减少0.006JC .动能增加0.006JD .动能减少0.006J 【2】上题中AB 两点的电势差U AB 为A .600VB .-600VC .60 VD .-60V【3】一个电量是q =0.2C 的负电荷沿电场线从电场中的A 移到B ,已知A 点的电势比B 点的电势高,由此可知该过程电场力对电荷A .做正功B .由于不知AB 两点的电势正负,无法知道电场力做功的正负C .做负功D .若A 点电势为正,B 点的电势为零,则电场力对电荷做正功【4】如图所示,电场中的的电场线上有ABC 三点,现规定B 电势为零,一个电量是q=0.2C 的负电荷从电场中的A移到B ,电场力做功-0.4J ,从B 移到C 电场力做功-0.2J,由此可知A .A 点电势为2VB .A 点电势为-2VC .C 点电势为1VD .C 点电势为-1V 【5】在电场中移动点电荷时,不正确的是A .电场力对正电荷做的正功等于电荷电势能的减少B .电场力对正电荷做的负功等于电荷电势能的增加C .电场力对负电荷做的正功等于电荷电势能的减少D .电场力对负电荷做的负功等于电荷电势能的减少 【6】在电场中某两点移动电荷,不正确的是A .电场力对正电荷做的正功与电荷电量的比值等于这两点的电势差B .将1C 电荷从一点移到另一点,电场力做1J 的功,这两点的电势差大小为1V C .将一个电子从一点移到另一点,电场力做1eV 的功,这两点的电势差大小为1VD .电场力对负电荷做的负功等于电荷电势能的减少【7】如图所示为点电荷产生的电场,一检验电荷从A 点分别移到B 、C 、D 、E 各点,B 、C 、D 、E 在以Q 为圆心的圆周上,则电场力做功A .从A 到B 做功最大 B .从A 到C 做功最大 C .从A 到E 做功最大D .做功一样大【8】A 、B 是一条电场线上的两点,比较下列几种情况下A 、B 两点电势高低(填> = <)A 、 已知正电荷由A 移至B 的过程中电场力做负功,则U A U B B 、 已知正电荷由B 移至A 的过程中电场力做负功,则U A U BC 、 已知负电荷由B 移至A 的过程中电场力做负功,则U A U BD 、 已知负电荷在A 点具有的电势能比在B 点具有的电势能小,则U A U BE 、 已知负电荷在A 点具有的电势能比在B 点具有的电势能大,则U A U B 【9】在电场中,下列说法正确的是A.某点的电场强度大,该点的电势一定高B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势 能一定为零D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零电势、电势差、电势能课堂练习【1】一个电量为q=+10-5C 的电荷从电场内一点A 运动到另一点B ,电荷克服电场力做功0.006J (电荷只受电场力作用),在此过程电荷A .电势能增加0.006JB .电势能减少0.006JC .动能增加0.006JD .动能减少0.006J 【2】上题中AB 两点的电势差U AB 为A .600VB .-600VC .60 VD .-60V【3】一个电量是q =0.2C 的负电荷沿电场线从电场中的A 移到B ,已知A 点的电势比B 点的电势高,由此可知该过程电场力对电荷A .做正功B .由于不知AB 两点的电势正负,无法知道电场力做功的正负C .做负功D .若A 点电势为正,B 点的电势为零,则电场力对电荷做正功【4】如图所示,电场中的的电场线上有ABC 三点,现规定B 电势为零,一个电量是q=0.2C 的负电荷从电场中的A移到B ,电场力做功-0.4J ,从B 移到C 电场力做功-0.2J,由此可知A .A 点电势为2VB .A 点电势为-2VC .C 点电势为1VD .C 点电势为-1V 【5】在电场中移动点电荷时,不正确的是A .电场力对正电荷做的正功等于电荷电势能的减少B .电场力对正电荷做的负功等于电荷电势能的增加C .电场力对负电荷做的正功等于电荷电势能的减少D .电场力对负电荷做的负功等于电荷电势能的减少 【6】在电场中某两点移动电荷,不正确的是A .电场力对正电荷做的正功与电荷电量的比值等于这两点的电势差B .将1C 电荷从一点移到另一点,电场力做1J 的功,这两点的电势差大小为1V C .将一个电子从一点移到另一点,电场力做1eV 的功,这两点的电势差大小为1VD .电场力对负电荷做的负功等于电荷电势能的减少【7】如图所示为点电荷产生的电场,一检验电荷从A 点分别移到B 、C 、D 、E 各点,B 、C 、D 、E 在以Q 为圆心的圆周上,则电场力做功A .从A 到B 做功最大 B .从A 到C 做功最大 C .从A 到E 做功最大D .做功一样大【8】A 、B 是一条电场线上的两点,比较下列几种情况下A 、B 两点电势高低(填> = <)F 、 已知正电荷由A 移至B 的过程中电场力做负功,则U A U BG 、 已知正电荷由B 移至A 的过程中电场力做负功,则U A U BH 、 已知负电荷由B 移至A 的过程中电场力做负功,则U A U BI 、 已知负电荷在A 点具有的电势能比在B 点具有的电势能小,则U A U BJ 、 已知负电荷在A 点具有的电势能比在B 点具有的电势能大,则U A U B 【9】在电场中,下列说法正确的是A.某点的电场强度大,该点的电势一定高B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势 能一定为零D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零B CAAB.. B CAAB..。
学习资料电势能、电势、电势差和电势差与电场强度的关系1、关于电势差与电场力做功的说法中,正确的是()A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定B.电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定C.电势差是矢量,电场力做的功是标量D.电场中两点间的电势差等于把电荷从一点移到另一点电场力做的功【答案】B【解析】电势差的大小由电场本身的因素决定,与移动电荷的电荷量及移动电荷所做的功无关,A项错.由W AB=qU AB知,B项对.电势差、电场力做的功都是标量,C项错.电场中两点间的电势差等于单位正电荷从一点移到另一点电场力所做的功,D项错.2、如图所示是某电场中的一条直线,一电子从A点由静止释放,它将沿直线向B点运动.下列有关该电场情况的判断正确的是( )A.该电场一定是匀强电场 B.电场强度E A一定小于E BC.电子的电势能E p A>E p B D.电子的电势能E p A<E p B【答案】C【解析】只有一条电场线,无法判断该电场是不是匀强电场,也无法判断电场强度E A和E B的大小关系,故选项A、B错误;电子在静电力的作用下从A点运动到B点,静电力做正功,电势能减少,故选项C正确,选项D 错误.3、在如图所示的四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点,其中a、b两点电势和场强都相同的是()【答案】C【解析】本题考查电场的叠加.因为电势是标量,并在题中的四个电场中具有对称性,故四个电场中a、b 两点的电势都是相等的;而电场强度是矢量,所以A图中点电荷的电场对称点的电场强度大小相等、方向相反;B图中叠加后a点斜向右上方,b点斜向右下方;C图中叠加后都是水平向右;D图中叠加后a点向上,b点向下.因此只有选项C正确.4、如图所示,在处于O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷+q由A点移到B点静电力做的功为W1,以OA为半径画弧交OB于C,再把试探电荷由A点移到C点静电力做的功为W2;由C点移到B点静电力做功的为W3。
电势能电势电势差综合练习题1.在电场中,A、B两点的电势差U AB>0,那么将一负电荷从A移到B的过程中( )(A)电场力做正功,电势能增加(B)电场力做负功,电势能增加(C)电场力做正功,电势能减少(D)电场力做负功,电势能减少2.下列说法中正确的是( )(A)电场线密集处场强大,电势高(B)沿电场线方向场强减小,电势降低(C)在电势高处电荷具有的电势能也大(D)场强为零处,电势不一定为零3.如图所示,仅在电场力作用下,一带电粒子沿图中虚线从A运动到B,则( )(A)电场力做正功 (B)动能增加 (C)电势能增加 (D)加速度增大4.某电场中的电场线(方向未标出)如图所示,现将一带负电的点电荷从A点移至B点需克服电场力做功,则C、D两点的电场强度、电势大小关系应为( )A.E C>E D,φC>φD B.E C<E D,φC>φD C.E C>E D,φC<φD D.E C<E D,φC<φD5.某平行金属板间加如图所示的周期性变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程中无碰板情况.图中能正确定性描述粒子运动的速度图象的是( )6.如图所示,在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b.不计空气阻力,则()A.小球带正电B.电场力跟重力平衡C.小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减小D.小球在运动过程中机械能守恒7.如图所示,水平放置的平行板电容器,上板带负电,下板带正电,断开电源,带电小球以速度v0水平射入电场,且沿下板边缘飞出.若下板不动,将上板上移一小段距离,小球仍以相同的速度v0从原处飞入,则带电小球()A.将打在下板中央B.仍沿原轨迹由下板边缘飞出C.不发生偏转,沿直线运动D.若上板不动,将下板上移一段距离,小球可能打在下板的中央8.如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q,x轴上的P点位于-Q的右侧.下列判断正确的是()A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同C.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能增大D.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能减小9.如图所示,虚线a 、b 和c 是某静电场中的三个等势而,它们的电势分别为U a 、U b 和U c ,U a >U b >U c .一带正电的粒子射入电场中,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(B )粒子从L 到M 的过程中,电场力做负功(C )粒子从K 到L 的过程中,静电势能增加(D )粒子从L 到M 的过程中,动能减少10.下列说法中正确的是( )A .电势差和电势一样,是相对量,与零点的选择有关B .电势差是一个标量,但是有正值和负值之分C .由于电场力做功跟电荷移动的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径,只跟这两点的位置有关D .A 、B 两点的电势差是恒定的,不随零势面的不同而改变,所以U AB =U BA11.一电子飞经电场中A 、B 两点,电子在A 点的电势能4.8×10-17J ,动能为3.2×10-17J ,电子经过B 点时的电势能为3.2×10-17J ,如果电子只受电场力作用,则 ( )A .电子在B 点的动能为4.8×10-17J B .由A 点到B 点电场力做功为100eVC .电子在B 点的动能为1.6×10-17JD .A 、B 两点间电势差为100V 12.如图所示B 、C 、D 三点都在以点电荷+Q 为圆心的某同心圆弧上,将一个检验电荷从A 点分别移到B 、C 、D 各点时,电场力做功的大小比较 ( ) A .W AB > W AC B .W AD > W AB C .W AD = W AC D .W AC = W AB13.如下图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O 点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度v 1从M 点沿斜面上滑,到达N 点时速度为零,然后下滑回到M 点,此时速度为v 2(v 2<v 1).若小物体电荷量保持不变,OM =ON ,则( )A .小物体上升的最大高度为v 21+v 224gB .从N 到M 的过程中,小物体的电势能逐渐减小C .从M 到N 的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功D .从N 到M 的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小14.如右图,a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点.电场线与梯形所在的平面平行.ab 平行cd ,且ab 边长为cd 边长的一半,已知a 点的电势是3 V ,b 点的电势是5 V ,c 点的电势是7 V .由此可知,d 点的电势为( )A .1VB .2VC .3VD .4V15.如图所示,A 、B 两点各放有电量为+Q 和+2Q 的点电荷,A 、B 、C 、D四点在同一直线上,且DB CD AC ==.将一正电荷从C 点沿直线移到D 点,则( ).(A )电场力一直做正功 (B )电场力先做正功再做负功 (C )电场力一直做负功 (D )电场力先做负功再做正功16.如图所示,在范围很大的水平向右的匀强电场中,一个电荷量为-q 的油滴,从A 点以速度v 竖直向上射人电场.已知油滴质量为m ,重力加速度为g ,当油滴到达运动轨迹的最高点时,测得它的速度大小恰为v /2,问: (1)电场强度E 为多大? (2)A 点至最高点的电势差为多少?17.如右图所示,在匀强电场中,一绝缘轻质细杆l可绕O点在竖直平面内自由转动,A端有一带正电的小球,电荷量为q,质量为m.将细杆从水平位置自由释放,小球在下落到最低点B时,求:(1)取A点为零电势,小球的电势能为多大?(2)绝缘杆对小球的作用力?18.一带电平行板电容器竖直放置,如图所示.板间距d=0.1 m,板间电势差U=1000 V.现从A处以速度v A=3 m/s水平向左射出一带正电的小球(质量m=0.02 g、电荷量为q=10-7 C),经过一段时间后发现小球打在A点正下方的B处,(取g=10 m/s2)求:(1)分别从水平方向和竖直方向定性分析从A到B的过程中小球的运动情况;(2)A、B间的距离.19.如图所示,质量为m=5×10-8 kg的带电粒子以v0=2 m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长L=10 cm,板间距离d=2 cm,当A、B间加电压U AB=103 V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高).求:(1)带电粒子的电性和所带电荷量;(2)A、B间所加电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出?。
高二物理(理科)电势能与电势差练习题1.一个电容器,带了电量Q 后,两极板电势差为U ,若它带的电量减少Q/2,则 ( )A .电容为原来的1/2,两极板电压不变B .电容为原来2倍,两极板电压不变C .电容不变,两极板电压是原来的1/2D .电容不变,两极板电压是原来的2倍2.下列说法正确的有 ( )A .把两个同种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加B .把两个同种点电荷间的距离减小一些,电荷的电势能一定增加C .把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加D .把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定减小3.关于电场线和等势面,正确的说法是 ( )A .电场中电势越高的地方,等势面越密B .电场中场强越大的地方,电场线越密C .没有电场线的地方,场强为零D .电场线和等势面一定垂直4.某带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点,电场线、粒子在A 点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定 ( )A .粒子在A 点的加速度大于它在B 点的加速度B .粒子在A 点的动能小于它在B 点的动能C .粒子在A 点的电势能小于它在B 点的电势能D .A 点的电势高于B 点的电势5.如图所示,Q 是带正电的点电荷,P 1和P 2为其电场中的两点,若E 1、E 2为P 1、P 2两点的电场强度的大小,φ1、φ2为P 1、P 2两点的电势,则 ( )A .E 1>E 2,φ1>φ2B .E 1>E 2,φ1<φ 2C .E 1<E 2,φ1>φ2D .E 1<E 2,φ1<φ26.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线的电势差相等,一个正电荷在等势线φ3上时具有动能20J ,它运动到等势线φ1上时,速度恰好为零,令φ2=0,那么该电荷的电势能为4J 时,其动能为( )A .16JB .10JC .6JD .4J7.在图中,A 、B 两个等量正电荷位置固定,一个电子(重力忽略)沿A 、B中垂线自无穷远处向A 、B 连线的中点O 飞来,则电子在此过程中 ( )A .加速度不断增大,电势能减小B .加速度先增加后减小,电势能减小C .加速度不断减小,速度不断增大D .加速度先减小后增大,速度不断增大8.图中实线表示电场中的三个等势面,各等势面的电势值如图中所示。
高二物理电势能与电势练习题1. 有一大小为4C的点电荷,在距其0.6m处有一带电粒子,带电量为2μC。
求带电粒子由电势能转化为电势能的量。
解答:首先,我们需要计算出带电粒子与点电荷之间的电势差。
根据库仑定律,我们可以使用以下公式计算:\[ V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r} \]其中,V表示电势差,\(q_1\)和\(q_2\)分别是两个电荷的电量,r表示两个电荷之间的距离。
代入数值,我们可以得到:\[ V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \cdot \frac{4C \cdot (2 \times 10^{-6}C)}{0.6m} \]下一步,我们需要计算出由电势能转化为电势能的量。
根据电势能的定义,我们可以使用以下公式计算:\[ U = q \cdot V \]其中,U表示电势能,q表示带电粒子的电量,V表示电势差。
代入数值,我们可以得到:\[ U = (2 \times 10^{-6}C) \cdot \left( \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \cdot\frac{4C \cdot (2 \times 10^{-6}C)}{0.6m} \right) \]对上述式子进行计算,就可以得到带电粒子由电势能转化为电势能的量。
2. 在图中,A点与B点的电势差为5V,A点的电势为3V。
求B点的电势。
解答:根据电势差的定义,我们知道电势差等于两个点的电势之差。
所以,我们可以用以下公式计算出B点的电势:\[ V_{AB} = V_B - V_A \]其中,\(V_{AB}\)表示A点与B点的电势差,\(V_A\)表示A点的电势,\(V_B\)表示B点的电势。
代入题目中的数值,我们可以得到:\[ 5V = V_B - 3V \]移项后,我们可以计算出B点的电势:\[ V_B = 5V + 3V = 8V \]综上所述,B点的电势为8V。
高二(上)第二周周练物理试卷(理科)(10月份)一、选择题1.关于电势和电势能的说法正确的是()A.在电场中电势高的地方,电荷在那一点具有的电势能也越大B.在电场中电势高的地方,放在那一点的电荷的电量越大,它所具有的电势能越大C.在正的点电荷电场中任意一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D.在负的点电荷电场中任意一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能2.如图所示,为一空腔球形导体(不带电),现将一个带正电的小金属球A放入腔中,当静电平衡时,图中a、b、c三点的电场强度E和电势φ的关系是()A.E a>E b>E c,φa>φb>φcB.E a=E b>E c,φa=φb>φcC.E a=E b=E c,φa=φb=φcD.E a>E c>E b,φa>φb>φc3.如图所示,A、B是真空中的两个等量异种点电荷,M、N、O是AB连线的垂线上的点,且AO>OB.一带负电的试探点电荷仅受电场力作用,运动轨迹如图中实线所示,M、N 为轨迹和垂线的交点,设M、N两点的场强大小分别E M、E N,电势分别为φM、φN,取无穷远为零电势.下列说法中正确的是()A.点电荷A一定带正电B.E M小于E NC.φM>φND.该试探点电荷在M处的电势能小于N处的电势能4.如图所示,空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有一初速度v0的带电微粒,沿图中虚线由A运动至B,其能量变化情况是(重力不能忽略)()A.动能减少,重力势能增加,电势能减少B.动能减少,重力势能增加,电势能增加C.动能不变,重力势能增加,电势能减少D.动能增加,重力势能增加,电势能减少5.M、N是某电场中一条电场线上的两点,若在M点释放一个初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线由M点运动到N点,其电势能E P随位移x变化的关系如图所示,则下列说法正确的是()A.电子在N点的动能小于在M点的动能B.该电场有可能是匀强电场C.该电子运动的加速度越来越小D.电子运动的轨迹为曲线6.如图中虚线所示为静电场的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面2的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点的动能分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为−6eV时,它的动能应为()A.8eVB.14eVC.20eVD.25eV7.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1m,D为AB的中点,如图所示.已知电场线的方向平行于△ABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V.设场强大小为E,一电量为1×10−6C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则()A.W=8×10−6J,E>8 V/mB.W=6×10−6J,E>6 V/mC.W=8×10−6J,E≤8 V/mD.W=6×10−6J,E≤6 V/m8.如图所示,位于同一直线上的两点电荷+q1和−q2将直线划分为I、II、III三个区域,另有一正的点电荷q3,q3对q1、q2的电场的影响不计,则()A.q3在I区域,可能受力向左,也可能受力向右B.q3在II区域,可能受力向左,也可能受力向右C.q3在III区域,可能受力向左,也可能受力向右D.q3在I、III区域受力必定向左,在II区域受力必定向右9.如图所示,将悬在绝缘细线上带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳B内(与内壁不接触),外加一个水平向右的场强为E的匀强电场,对于最后的结果,下列判断正确的是()A.B的右端带正电,A向左偏B.B的右端带正电,A不偏左也不偏右C.B的左端带正电,A向右偏D.B的左端带负电,A不偏左也不偏右10.如图所示,在纸面内有一匀强电场,一带负电的小球(重力不计)在一恒力F的作用下沿图中虚线由A至B做匀速运动.已知力F和AB间夹角为θ,AB间距离为d,小球带电量为q.则()A.匀强电场的电场强度大小为E=FqB.A、B两点的电势差为Fd cosθqC.带电小球由A运动至B过程中电势能增加了Fd sinθD.若带电小球由B向A做匀速直线运动,则F必须反向11.一个带负电荷量为q,质量为m的小球,从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑,小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动.现在竖直方向上加如图所示的匀强电场,若仍从A点由静止释放该小球,则()A.小球不能过B点B.小球仍恰好能过B点C.小球通过B点,而且在B点与轨道之间压力恰好为零D.以上说法都不对12.如图所示,在竖直平面内,AB⊥CD且A、B、C、D位于同一半径为r的圆上,在C点有一固定点电荷,电荷量为−Q.现从A点将一质量为m、电荷量为−q的点电荷由静止释放,该点电荷沿光滑绝缘轨道ADB运动到D点时的速度大小为4gr,规定电场中B点的电势为零,重力加速度为g.则在−Q形成的电场中()A.D点的电势为7mgrqB.A点的电势低于D点的电势C.O点的电场强度大小是A点的2倍D.点电荷−q在D点具有的电势能为7mgr三、计算题13.如图所示,带正电小球质量为m=1×10−2kg,带电量为q=1×10−6C,置于光滑绝缘水平面上的A点.当空间存在着斜向上的匀强电场时,该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动,当运动到B点时,测得其速度v B=1.5m/s,此时小球的位移为S=0.15m.求此匀强电场场强E的取值范围.(g=10m/s.)某同学求解如下:设电场方向与水平面之间夹角为θ,由动能定理qES cosθ=12mv B2−0得E=mv B22qS cosθ=75000cosθV/m.由题意可知θ>0,所以当E>7.5×104V/m时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动.经检查,计算无误.该同学所得结论是否有不完善之处?若有请予以补充.14.如图所示,BAC是光滑绝缘的“L”字形平面,倒置于水平匀强电场中BA⊥AC,D为AC的中点,BC与水平面平行,且∠B=60∘,AB=l,有一带电荷量+q的滑块,质量为m,先由A端沿AB面无初速下滑,到达B端的速率为v0,再由A端沿AC面无初速下滑到C端.试求:(1)滑块到达D点的速度大小v D;(2)假设滑块对C端没有压力,滑块的加速度多大.答案1. 【答案】C【解析】根据电势的定义式φ=E Pq分析得知:正电荷放在电势越高的位置电势能越大.在电场中电势越高的位置,电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大,与电荷的电性、电势的正负有关.在正点电荷电场中的任意一点处,正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能,在负点电荷电场中的任意一点处,正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能【解答】解:A、正电荷放在电势越高的位置电势能越大,而负电荷放在电势越高的位置电势能越小.故A错误.B、在电场中电势越高的位置,电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大,与电荷的电性、电势的正负有关.故B错误.C、无穷远处电势为零,在正点电荷电场中任意一点的电势为正值,则正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能.故C正确.D、无穷远处电势为零,在负点电荷电场中任意一点的电势为负值,则正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能.故D错误.故选:C2. 【答案】D【解析】将带正电的小金属球A放入腔中,当静电平衡时,空腔球形导体内壁感应出负电荷,外表面感应出正电荷.整个空腔球形导体是一个等势体,表面是一个等势面.画出电场线的分布,根据电场线越密,场强越大,顺着电场线,电势降低,判断场强和电势的大小.【解答】解:当静电平衡时,空腔球形导体内壁感应出负电荷,外表面感应出正电荷,画出电场线的分布如图.由于a处电场线较密,c处电场线较疏,b处场强为零,则Ea>Ec>Eb.根据顺着电场线方向电势降低,整个空腔球形导体是一个等势体,表面是一个等势面,分析可知电势关系是φa>φb>φc.故选D3. 【答案】B【解析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出,到负电荷或无穷远处为止,沿电场线的方向,电势降低,电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加【解答】解:A、粒子受到的电场力指向轨迹弯曲的一侧,所以该负电荷受到的电场力指向带正电的电荷,所以B点带的是正电,故A错误;B、C因为AO>OB,根据等量异种点电荷电场线及等势面分布特点可知,M处电场线疏,所以E M小于E N,φM小于φN,故B正确,C错误.D、φM小于φN,则负电荷在M处的电势能大于在N处的电势能,故D错误.故选:B4. 【答案】B【解析】带电微粒沿直线从A运动到B,所受合力与AB在同一直线上,则知带电微粒所受电场力方向水平向左,分析合力做功情况,根据动能定理判断动能的变化.重力做负功,重力势能增加.电场力做负功,电势能增加.【解答】解:由题,带电微粒做直线运动,所受的合力必须与AB在同一直线上,则知带电微粒所受电场力方向水平向左,所以合力方向与速度方向相反,合力做负功,由动能定理得知,动能减小.重力做负功,重力势能增加.电场力做负功,则电势能增加.故选B5. 【答案】C【解析】根据题意和图象正确判断出电子的运动形式是解题的关键,由图可知,电子通过相同位移时,电势能的减小量越来越小,说明电场力做功越来越小,由W=Fs可知电场力逐渐减小,因此电子做加速度逐渐减小的加速运动,知道了运动形式即可正确解答本题.【解答】解:A、电子从M运动到N过程中,只受电场力,电势能减小,电场力做正功,则动能增加,因此N点的动能大于M点的动能,故A错误;B、电子通过相同位移时,电势能的减小量越来越小,说明电场力做功越来越小,由W=Fs可知,电子所受的电场力越来越小,场强减小,不可能是匀强电场,故B错误.C、电子所受的电场力减小,则知电子的加速度逐渐减小,故C正确.D、带电粒子初速度为零,且沿着电场线运动,其轨迹一定为直线,故D错误.故选:C.6. 【答案】D【解析】由题,相邻的等势面之间的电势差相等,电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等,电势能变化量相等,根据能量守恒定律确定出电荷在b等势面上的电势能,写出电荷的总能量,再由能量守恒求出其电势能变为−6eV时的动能值.【解答】解:由题,电荷经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV,动能减小为21eV.而相邻的等势面之间的电势差相等,电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等,电势能变化量相等,则电荷从2等势面到4等势面时,动能减小14eV,电势能增大,等势面2的电势为0,电荷经过b时电势能为14eV,又由题,电荷经b点时的动能为5eV,所以电荷的总能量为E=E p+E k=14eV+5eV=19eV,其电势能变为−6eV时,根据能量守恒定律得到,动能应为25eV.故选:D7. 【答案】A【解析】匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比,D为AB的中点,则D点,电荷从D点移到C点电场力所做的功为W=qU DC=q(φD−φC).的电势φD=φA+φB2=10V,【解答】解:由题匀强电场中,由于D为AB的中点,则D点的电势φD=φA+φB2电荷从D点移到C点电场力所做的功为W=qU DC=q(φD−φC)=1×10−6×(10−2)J=8×10−6J.AB的长度为1m,由于电场强度的方向并不是沿着AB方向,所以AB两点沿电场方向的距离d<1m匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比,即U=Ed>8v/m所以E=Ud故选:A8. 【答案】A,C【解析】根据库仑定律公式F=kQq,结合矢量的合成法则,及同种电荷相斥,异种电荷相r吸,即可求解.【解答】解:A、q3在I区域,若点电荷+q1对q3的库仑力大于−q2对q3库仑力,则q3受力向左;若点电荷+q1对q3的库仑力小于−q2对q3库仑力,则q3受力向右,故A正确;B、在II区中,点电荷+q1对q3的库仑力方向向右,而−q2对q3库仑力方向也向右,因此q3受力一定向右,故B错误;C、同理,在III区中,若点电荷+q1对q3的库仑力大于−q2对q3库仑力,则q3受力向右;若点电荷+q1对q3的库仑力小于−q2对q3库仑力,则q3受力向左,故C正确;D、由AC选项分析,可知D错误;故选:AC9. 【答案】B,D【解析】由于感应起电,B将产生一个附加电场,到达静电平衡状态后,B的内部对外部的电场起到一定的屏蔽作用.【解答】解:在B的外部加一个水平向右的场强为E的匀强电场,B中的电子受到外侧电场力的作用,将向左运动,所以B的左侧将带负电,右侧带正电,由此产生一个附加电场,对外部的电场起到一种屏蔽作用,所以B内部的A不受外部电场的影响,所以A不偏左也不偏右.故BD正确.故选:BD10. 【答案】A,B【解析】由题意可知,小球只受到拉力F与电场力,做匀速直线运动,所以它受到的合力为0,拉力与电场力是一对平衡力.再根据电场力做功的特点求出其他的物理量.【解答】解:A、由题意可知,小球只受到恒力F与电场力,做匀速直线运动,所以它受到的合力为0,恒力F与电场力是一对平衡力.所以电场力的大小也是F,方向与恒力F的方向相反.即有qE=F,则得E=Fq.故A正确.B、从A到B的过程,电场力做功的大小:W=F⋅d cosθ.则AB两点的电势差为U=Wq=Fd cosθq,故B正确;C、从A到B的过程,电场力做负功,电势能增加,大小为F⋅d cosθ,故C错误;D、要使带电小球由B向A做匀速直线运动,仍然是合力为0,故F的大小和方向都不变.故D错误.故选AB11. 【答案】B,C【解析】没有电场时,小球恰能通过轨道的最高点时恰好由重力提供向心力.加上电场时,运用动能定理分析到最高点时速度,研究向心力,判断能否通过最高点.【解答】解:A、B,没有电场时,最高点速度设为v,则:mg=m v2 R又根据机械能守恒定律,有:mg(ℎ−2R)=12mv2解得:ℎ=52R加上电场时,恰好过最高点需要的速度设为v′,则:mg−qE=m v′2 R解得:v′=(mg−Eq)Rm根据动能定理,得:mg(ℎ−2R)−qE(ℎ−2R)=12mv′2,解得:v′=(mg−Eq)Rm说明小球仍恰好能过B点.故在B点时与轨道的压力为零,故AD错误,BC正确.故选:BC12. 【答案】A,B,C【解析】根据沿着电场线方向,电势降低,分析D与A两点电势的高低;根据动能定理,求解−q在D点具有的电势能,再结合电势的定义式即可求解D点的电势;根据点电荷电场强度公式E=k Qr2,即可研究O、A两点场强的关系.【解答】解:ABD、由题意可知,A、B到C的距离相等,则AB的电势相等;沿着电场线的方向,电势降低,而电场线会聚于负电荷,则可知,A点的电势低于D点电势;−q电荷从A到D运动,根据动能定理,则有:mgr+W电=12m(4gr)2−0,解得电场力做功:W电=7mgr;规定电场中B点的电势为零,A点的电势也为零,因由A到D点电场力做正功,则电势能减小,因此点电荷−q在D点的电势能为E PD=−7mgr;D点的电势为φD=E PDq =7mgrq,故AB正确,D错误.C、由几何关系得:O到C的距离与A到C的距离之比为1:2,根据点电荷电场强度公式E=k Qr2,电场强度的大小与间距的平方成反比,则有O点电场强度大小是A点的2倍,故C 正确;故选:ABC.13. 【答案】解:该同学所得结论有不完善之处.为使小球始终沿水平面运动,电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力,即:qE sinθ≤mg所以sinθ≤mg Eq;因Eq=mv B22S cosθtanθ≤2mgSmv B2=2Sgv B2=43故E≤mgq sinθ=1×10−2×101×10−6×4V/m=1.25×105V/m即:7.5×104V/m<E≤1.25×105V/m【解析】由题意可知粒子受斜向上的电场力,沿水平方向分力使物体做加速运动,沿竖直向上的分力与重力和支持力平衡,则应考虑小球是否会离开水平面.【解答】解:该同学所得结论有不完善之处.为使小球始终沿水平面运动,电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力,即:qE sinθ≤mg所以sinθ≤mg Eq;因Eq=mv B22S cosθtanθ≤2mgSmv B2=2Sgv B2=43故E≤mgq sinθ=1×10−2×101×10−6×4V/m=1.25×105V/m即:7.5×104V/m<E≤1.25×105V/m14. 【答案】(1)滑块到达D点的速度大小23gl−32V02;; (2)假设滑块对C端没有压力,滑块的加速度2g.【解析】根据动能定理求解到达D点的速度,根据对C点无压力,列平衡方程,根据牛顿第二定律求解加速度.;【解答】解:(1)设AB间的电压大小为U,从A→B由动能定理得:mg32l−qU=12mv 2 −0…①从A→D,由动能定理得:mgℎAD+qU AD=12mv 2D −0…②又ℎAD=34l,U AD=32U BA=32U…③解①②③各式得:v D=23gl−32V02.; (2)滑块在C端受力分析如图,由F N=0得:mg cos 30∘=qE sin 30∘…④又由牛顿第二定律得:qE cos 30∘+mg sin 30∘=ma…⑤解④⑤得:a=2g.答:(1)滑块到达D点的速度大小23gl−32V02;(2)假设滑块对C端没有压力,滑块的加速度2g.。
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作高二物理第二章《电势能与电势差》专题周练习静电现象的应用与电容器的电容一、选择题(本大题共 10 小题,每题 4 分,共 40 分.每题供给的四个选项中起码有一个是正确的)( )1 .如下图,把一个带正电的小球放入本来不带电的金属空腔球壳内,与球壳接触,其结果可能是A.只有球壳表面面带正电B.只有球壳内表面带正电C.球壳的内、表面面都带正电D.球壳的内表面带正电,表面面带负电( )2.如下图,在电场强度有 E 的匀强电场中放一金属空心球体,图中a、b分别为金属球体内部与空腔中的两点,则A .a、b 两点的电场强度都为零B.a 点电场强度为零,b 点不为零C.a 点电场强度不为零,b 点为零D.a、b 两点电场强度均不为零( )3.如下图,在水平搁置的圆滑金属板中点的正上方,有带正电的点电荷 Q.一表面绝缘、带正电的金属球 ( 可视为质点,且不影响原电场 ) 以速度 v0开始在金属板上向右运动,在运动过程中A.小球减速后做加快运动B.小球做匀速直线运动C.小球不受电场力的作用D.以上说法都不正确( )4 .如下图,将不带电的底座绝缘的导体 AB 置于带正电荷的金属球 Q 邻近,当导体 AB 达到静电均衡后,以下说法正确的选项是A .用导线连结 A、B 两头,导线中有刹时电流经过B.用手指摸一下导体 B 端,可使导体带正电C.导体 A 端电势高于 B 端电势D.A 端和 B 端的感觉电荷在导体内部产生的场强沿着 AB 方向渐渐减小( )5 .如下图,将一个验电器放在一个带正电的金属球邻近,发现验电器的箔片会张开,则A.验电器的箔片带正电B.验电器的小球上带正电C.若用一个金属网罩将验电器罩住,验电器箔片将合拢D.若用一个金属网罩将验电器罩住,但金属网罩接触到验电器的小球,验电器箔片将持续张开( )6 .以下各图是描绘一给定的电容器充电时电量 Q、电压 U、电容 C 之间的互相关系图,此中正确的选项是( )7.某电容器上标有“ μF,9V”,则该电容器- 6A .所带电荷量不可以超出×10 C- 5B.所带电荷量不可以超出× 10 CC.所加的电压不该超出9VD.该电容器的击穿电压为9V( )8 .两块平行金属板带等量异号电荷,要使两板间的电压加倍,而板间的电场强度减半,可采纳的方法有A .两板的电量加倍,而距离变成本来的 4 倍B.两板的电量加倍,而距离变成本来的 2 倍C.两板的电量减半,而距离变成本来的 4 倍D.两板的电量减半,而距离变成本来的 2 倍( )9 .如下图电容器充电结束后保持与电源连结,电源电压恒定,带电油滴在极板间静止,若将板间距变大些,则油滴的运动将A .向上运动B.向下运动C.保持静止D.向左运动( )10 .平行板电容器的两板 A、 B 接于电池两极,一个带正电小球悬挂在电容器内部,闭合电键 S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向夹角为θ,如下图,那么A .保持电键 S 闭合,带正电的 A 板向 B 板凑近,则θ增大B.保持电键 S 闭合,带正电的 A 板向 B 板凑近,则θ不变C.电键 S 断开,带正电的 A 板向 B 板凑近,则θ增大D.电键 S 断开,带正电的 A 板向 B 板凑近,则θ不变二、填空题(此题共 4 小题,第 12 题 8 分,其他每题 4 分,共 20 分)-8-8相互相距 6cm.若在两点电荷连线中点 O 处放一个半径为壳上感觉电荷在该中点处产生的电场强度大小为向.1cm 的金属球壳,则球N/ C,方12.图中 A、B 是两个不带电的同样的金属球,它们凑近带正电荷的金属球C.在以下状况中,判断 A、B 两球的带电状况:⑴、 A、B 接触后分开,再移去C,则 A________,B________;⑵、 A、B 接触,用手指瞬时接触 B 后再移去 C,则 A________,B_________;⑶、 A、B 接触,用手指接触A,先移去 C 后再移去手指,则A______,B______.13.如下图,两平行金属板相距d,电势差为U,一电子质量为m,电量为 e,从 O 点沿垂直于极板的方向射出,最远抵达 A 点,而后返回, OA= h,此电子拥有的初动能为 __________.14.如图示, A、 B、C 三块平行金属板面积相等,板间距离挨次是 2cm 和 5cm,已知 A、B 间的场强 E=4×103V/m ,A 板带电 1.6 ×10-9 C,则 AB 板构成的电容器的电容为 _________pF,C 板带电量为 _________C.三、计算题(此题共 4 小题,每题10 分,共 40 分)15.如下图,一带电为+q 质量为m 的小物块处于一倾角为37°的圆滑斜面上,当整个装置处于一水平方向的匀强电场中时,小物块恰处于静止.若从某时刻起,电场强度减小为本来的1/2,求:(已知: sin37 °, cos37°)⑴、本来的电场强度;⑵、场强变化后物块的加快度;⑶、物块下滑距离L 时的动能.16.如下图,平行板电容器两极板与水平方向成α=37o角.一个质量为- 5点射入后沿水平直线运动,抵达N 极板的上端点时速度恰巧减小为零.已知M 极板的下端点和N 极板的上端点间的距离为s=48cm.求:⑴、质点 P 从 M 极板的下端点入射时的初速度v0;⑵、电容器两极板间的电压U.17.如下图,两块水平搁置的平行金属板M、N 相距为d,构成一个电容为C 的平行板电容器, M 板接地,板正中央有一个小孔 B,从 B 孔正上方 h 处的 A 点,一滴一滴地由静止滴下质量为m、电荷量为q 的带电油滴.油滴穿过B 孔后落到N 板,把所有电荷量传给 N 板. 若不计空气阻力及板外电场,问 :⑴、第几滴油滴将在M、N 间作匀速直线运动 ?⑵、能抵达 N 板的液滴不会超出多少滴?答案一、单项选择题二、填空题11.5.4 ×105N/C,水平向左12.⑴正,负;⑵负,负;⑶不带电,不带电.13.ehU/d14.20;6.4 ×10-10三、计算题15.⑴、 3mg/4q⑵、 mgsinθ- Fcosθ=ma得:⑶、16.⑴、⑵、 72V17.分析:。
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作高二物理第二章《电势能与电势差》专题周练习二电场力做功与电势能、电势、电势差及电势差与电场强度的关系一、选择题(本大题共 10 小题,每题 4 分,共 40 分.每题供给的四个选项中起码有一个是正确的)1.在静电场中,将一电子从A 点移到 B 点,电场力做了正功,则A .电场强度的方向必定是由 A 点指向B 点B.电场强度的方向必定是由 B 点指向 A 点C.电子在 A 点的电势能必定比在 B 点大D.电子在 B 点的电势能必定比在 A 点高2.一个电荷只在电场力作用下从电场中的 A 点移到 B 点时,电场力做了 5× 10-6J 的正功,那么-6A .电荷在B 处时将拥有 5×10J 的电势能B.电荷在 B 处将拥有 5×10-6J 的动能-6C.电荷的电势能减少了5×10 JD.电荷的动能增添了5×10-6J3.电场中两点电势差为零,则A.两点处的场强都为零B.两点处的电势都为零C.同一电荷在这两点拥有的电势能相等D.电荷在这两点间挪动的过程中,电势能向来保持不变4.如下图,在粗拙水平面上固定一点电荷 Q,在 M 点无初速度开释一带有恒定电量的小物块,小物块在 Q 的电场中运动到 A 点静止,则从 M 点运动到 A 点的过程中A.小物块所受电场力渐渐减小B.小物块拥有的电势能渐渐减小C.M 点的电势必定高于 A 点的电势D.小物块电势能变化量的大小必定等于战胜摩擦力做的功5.如图, M、 N 两点分别在点电荷 -Q 的四周两等势面上,则A.M 点的场强较 N 大B.M 点电势较 N 高C.正电荷从 M 点移至 N 点时,其电势能减少D.要比较 M、 N 哪一点电势高,与零电势的选择相关6.对公式 E=U ab/d 的理解,以下说法正确的选项是A .此公式合用于计算任何电场中a、b 两点间的电势差B.a 点和 b 点距离越大,则这两点的电势差越大B.公式中 d 是指 a 点和 b 点之间的距离D.公式中的 d 是 a、b 两个等势面间的垂直距离7.对于匀强电场,以下说法正确的选项是A .场强到处相等B.电势到处相等C.沿着场强的方向,电势渐渐降低D.电势降低的方向,就是电场的方向8.如图甲是某电场中的一条电场线,a、b 是这条线上的两点。
嘴哆市安排阳光实验学校专题02 电势电势差和电势能【知识回顾】一、电场力做功与电势能1.电场力做功的特点(1)在电场中移动电荷时,电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,可见电场力做功与重力做功相似.(2)在匀强电场中,电场力做的功W=Eqd,其中d为沿电场线方向的位移.2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能.电荷在某点的电势能,等于把它从该点移到零势能位置时电场力所做的功.(2)电场力做功与电势能变化的关系电场力做的功等于电势能的减少量,即W AB=E pA-E pB.(3)电势能的相对性:电势能是相对的,通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.二、电势1.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.(2)定义式:qEp=ϕ(3)标矢性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点高(低).(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取的不同而不同.(5)沿着电场线方向电势逐渐降低.2.等势面(1)定义:电场中电势相等的各点构成的面.(2)特点①电场线跟等势面垂直,即场强的方向跟等势面垂直.②在等势面上移动电荷时电场力不做功.③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面.④等差等势面越密的地方电场强度越大;反之越小.⑤任意两等势面不相交.三、电势差1.电势差:电荷q在电场中A、B两点间移动时,电场力所做的功W AB跟它的电荷量q的比值,叫做A、B间的电势差,也叫电压.公式:qWU ABAB=2.电势差与电势的关系:BAABUϕϕ-=,电势差是标量,可以是正值,也可以是负值,而且有U AB =-U BA .3.电势差U AB 由电场中A 、B 两点的位置决定,与移动的电荷q 、电场力做的功W AB 无关,与零电势点的选取也无关.4.电势差与电场强度的关系:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积.即U=Ed 。
点囤市安抚阳光实验学校第2节电势与势面一、选择题1.(多选)关于电势与电势能的说法正确的是( )A.电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大B.电荷在电场中电势越高的地方,电荷量越大所具有的电势能也越大C.在正点电荷电场中的任意一点处,正电荷具有的电势能一大于负电荷具有的电势能D.在负点电荷电场中的任意一点,正电荷所具有的电势能一小于负电荷具有的电势能解析:由E p=qφ,如果q为正电荷,φ越高E p越大;q为负电荷则相反;一般取无穷远处电势为零,正点电荷产生的电场电势为正值;正电荷具有电势能大,负电荷具有电势能小;负点电荷产生的电场电势为负值,正电荷具有电势能小,负电荷具有电势能大,故C、D正确.答案:CD2.如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势分别为φM、φN,粒子在M和N时加速度大小分别为a M、a N,速度大小分别为v M、v N,电势能分别为E p M、E p N.下列判断正确的是( )A.v M<v N,a M<a N B.v M<v N,φM<φNC.φM<φN,E p M<E p N D.a M<a N,E p M<E p N解析:由粒子的轨迹知电场力的方向偏向右,因粒子带负电,故电场线方向偏向左,由沿电场线方向电势降低,可知φN<φM,E p M<E p N.N点电场线比M 点密,故场强E M<E N,由加速度a=Eqm知a M<a N.粒子若从N点运动到M点,电场力做正功,动能增加,故v M>v N.综上所述,选项D正确.答案:D3.关于避雷针的下列说法正确的是( )A.避雷针避雷是云层中的异种电荷B.避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入C.为了美观通常把避雷针顶端设计成球形D.避雷针安装在高大建筑物的顶端,而不必接地解析:带电云层靠近建筑物时,会在建筑物上感出异种电荷,在云层与建筑物之间形成电场,当电荷积累到一程度时,会发生强烈放电现象,可能发生雷击,如果建筑物安装了避雷针,云层中积聚的电荷会通过避雷针导入,逐渐云层的电荷,保护建筑物,使其免遭雷击,B正确.答案:B4.(多选)如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB 是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A 、B 两点的加速度大小分别为a A 、a B ,电势能分别为E p A 、E p B .下列说法正确的是 ( )A .电子一从A 向B 运动B .若a A >a B ,则Q 靠近M 端且为正电荷C .无论Q 为正电荷还是负电荷一有E p A <E p BD .B 点电势可能高于A 点电势解析:电子的运动轨迹为曲线,由曲线运动的产生条件可知电子在MN 电场线上受力方向为水平向左,因此电场线方向为水平向右(M →N ),若a A >a B ,则A 靠近场源电荷Q ,即Q 靠近M 端且为正电荷,选项B 正确;若电子由A →B ,则水平向左的电场力与轨迹切线方向的速度夹角大于90°,电场力做负功,电势能增加,即E p A <E p B ,若电子由B →A ,则电场力方向与速度方向夹角小于90°,电场力做正功,电势能减小,即E p A <E p B ,选项C 正确,A 错误;由E p=qφ,φ=E pq知,负电荷在高电势处电势能小,在低电势处电势能大,可知φA >φB ,选项D 错误.答案:BC5.如图所示,图中虚线表示某一电场的势面,cd 为过O 点的势面的切线.现用外力将负点电荷q 从a 点沿着直线aOb匀速移到b ,当电荷通过O 点时,关于外力的方向,下列说法正确的是 ( ) A .Od 方向 B .Oc 方向C .Oa 方向D .以上说法都不对解析:根据场强方向的义,负电荷在电场中某点所受静电力的方向,与该点的场强方向相反.由势面的性质知,该电场在O 点的场强方向与过O 点的切线cd 垂直且指向电势降低的方向,即垂直于cd 向右,则负电荷在O 点受静电力方向垂直于cd 向左,由于q 匀速运动,所以负电荷q 受外力方向垂直于cd 向右,故A 、B 、C 三种说法均不对. 答案:D6.(多选)某电场的势面分布如图所示,相邻两势面的电势之差相,下列说法正确的是( )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:电场线跟势面垂直,并且由电势高的势面指向电势低的势面,则a 点电势高于b 点电势,差势面越密的地方场强大,故b 点场强大于c 点场强,所以A 错;B 对.由于过ab 的电场线不是直线,所以将+q 由a 点释放,它不能沿电场线由a 点运动到b 点.若在d 点再固一点电荷-Q ,叠加后a 点电势仍高于b 点,将试探电荷+q 由a 移至b 的过程中,因电势降低,所以电势能减小,D 正确. 答案:BD7. 如图所示,在光滑绝缘水平面上P 点正上方的O 点固了一电荷量为+Q 的点电荷,在水平面上的N 点,由静止释放一质量为m 、电荷量为-q 的检验电荷,该检验电荷经过P 点时速度为v ,图中θ=60°,规电场中P 点的电势为零,则在+Q 形成的电场中,下列判断正确的是( )A .P 点电场强度大小是N 点的2倍B .N 点电势高于P 点电势C .N 点电势为-mv22qD .检验电荷在N 点具有的电势能为-12mv 2解析:在+Q 形成的电场中,根据沿电场线方向电势逐渐降低可知,N 点电势低于P 点电势,故B 错误;P 点电场强度大小是E P =kQr 2P ,N 点电场强度大小是E N =kQ r 2N ,则E P E N =r 2Nr 2P =41,故A 错误;检验电荷由N 到P 的过程中,根据动能理得:-q (φN -φP )=12mv 2,由题意知,P 点的电势为零,即φP =0,解得N 点的电势φN =-mv 22q,故C 正确;检验电荷在N 点具有的电势能为E p N=-qφN =12mv 2,故D 错误.答案:C8.(多选)位于A 、B 处的两个带有不量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示,图中实线表示势线,则( )A .a 点和b 点的电场强度相同B .正电荷从c 点移到d 点,电场力做正功C .负电荷从a 点移到c 点,电场力做正功D .正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点,电势能先减小后增大解析:a 点的势面比b 点的稀疏,故a 点的场强比b 点的小,A 错.c 点电势低于d 点,正电荷从c 点移到d 点,即正电荷向高电势处移动,电场力做负功,B 错.a 点电势低于c 点,从a 到c ,把负电荷移向高电势,电场力做正功,C 对.从e 到f ,电势先变低后变高,故沿此方向移动正电荷,电场力先做正功,后做负功,电势能先减小后增大,D 对. 答案:CD二、非选择题9.如图,a、b、c、d为某电场中的势面,一带正电粒子飞入电场后,只在电场力作用下沿M点到N点的虚线运动.由图可知,四个势面电势φa、φb、φc、φd由高到低的排列顺序是________,带电粒子在M、N两点中,电势能较大的是________点.解析:带正电粒子飞入电场,只在电场力作用下沿M向N运动,由曲线运动特点,粒子运动轨迹在速度与力之间并偏向力的方向,可判断粒子在电场中受力是从a指向b的,因为粒子带正电,所以受力方向与电场方向相同,因此电场线方向由a指向d.又因为沿电场线方向电势降低,所以φa>φb>φc>φd,因为从M向N运动过程中,电场力做负功,所以电势能增大,电荷在N点的电势能高于M点.答案:φa>φb>φc>φd N10.如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远移到电场中的A点,需要克服静电力做功W=1.2×10-4J,那么:(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少?(2)q移入电场前A点的电势是多少?解析:(1)静电力做负功,电势能增加,无穷远处的电势为零.电荷在无穷远处的电势能也为零,电势能的变化量于静电力做的功,W=E p A-E p∞.所以E p A=W=1.2×10-4J,φA=E p Aq=1.2×10-41.0×10-8V=1.2×104 V.(2)A点的电势是由电场本身决的,跟A点是否有电荷存在无关.所以q移入电场前,A点的电势仍为1.2×104 V.答案:(1)1.2×10-4J 1.2×104 V (2)1.2×104 V。
第2章电势能与电势差单元测试(分值:100分时间:60分钟)一、选择题(本大题共7个小题,每小题6分.共42分.每小题至少有一个答案是正确的,把正确答案的字母填在题后的括号内.)1.下列说法中,正确的是( )A.当两个正点电荷相互靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大B.当两个负点电荷相互靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大C.一个正点电荷与一个负点电荷相互靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大D.一个正点电荷与一个负点电荷相互靠近时,它们之间的库仑力减小,它们的电势能也减小【解析】两同种电荷靠近时要克服电场斥力做功,系统的电势能增大;两异种电荷靠近时,电场引力做正功,系统的电势能减少.由此判断A、B正确,C、D错误.【答案】AB2.关于等势面的说法,正确的是( )A.电荷在等势面上移动时,由于不受电场力作用,所以说电场力不做功B.在同一个等势面上各点的场强大小相等C.两个不等电势的等势面可能相交D.若相邻等势面的电势差相等,则等势面的疏密程度能反映场强的大小【解析】等势面由电势相等的点组成,电场线跟等势面垂直,因此电荷在等势面上移动时,电场力不做功,但并不是不受电场力的作用,A错.等势面上各点场强大小不一定相等,等势面不可能相交,B、C错.等差等势面的疏密反映场强的大小,D对.【答案】 D3.下列关于静电场的说法正确的是( )A.在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点,但有电势相等的两点B.正电荷只在电场力作用下,一定从高电势向低电势运动C.场强为零处,电势不一定为零;电势为零处,场强不一定为零D.初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动【解析】由于场强是矢量,A对;若正电荷具有初速度,只在电场力作用下,不一定从高电势点向低电势点运动,B错;电势具有相对性,零电势点是可任意选取的,故C对;初速为零的正电荷若在电场线不为直线的电场中,只在电场力作用下,其将不沿电场线运动,故D错.【答案】AC4.图1如图1所示,在一匀强电场区域中,有A 、B 、C 、D 四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上,已知A 、B 、C 三点电势分别为φA =1 V ,φB =4 V ,φC =0,则D 点电势φD 的大小为( )A .-3 VB .0C .2 VD .1 V【解析】 在匀强电场中,由于AD 与BC 平行且相等,故U AD =U BC ,即φA -φD =φB -φC ,代入数据解得φD =-3 V.【答案】 A 5.图2如图2所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A 、B 是这条直线上的两点,一带正电粒子以速度v A 经过A 点向B 点运动,经过一段时间后,粒子以速度v B 经过B 点,且v B 与v A 方向相反,不计粒子重力,下面说法正确的是( )A .A 点的场强一定大小B 点的场强B .A 点的电势一定高于B 点的电势C .粒子在A 点的速度一定小于在B 点的速度D .粒子在A 点的电势能一定小于在B 点的电势能【解析】 粒子受电场力方向向左,粒子带正电,故场强向左,B 错D 对;一条电场线无法判断场强大小,故A 错;粒子从A 点到B 点,电场力做负功,A 点速度大于B 点速度,C 错.【答案】 D6.板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,板间场强为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为12d ,其他条件不变,这时两极板间电势差为U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是( )A .U 2=U 1,E 2=E 1B .U 2=2U 1, E 2=4E 1C .U 2=U 1,E 2=2E 1D .U 2=2U 1,E 2=2E 1【解析】 U 1=Q C ,E 1=U 1d .当板间距变为12d 时,由C =εS 4πkd可知电容变为2C ,而带电荷量也变为2Q ,故U 2=2Q 2C =U 1,E 2=U 212d =2U 1d =2E 1,故C 选项正确. 【答案】 C7.图3如图3所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行板间的电场中,入射方向跟极板平行.整个装置处在真空中,重力可忽略.在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是( )A.U1变大、U2变大B.U1变小、U2变大C.U1变大、U2变小D.U1变小、U2变小【解析】设进入偏转场时的速度为v0,偏转极板长为L,两板间距为d,则由U1q=12mv20,t=Lv0,v y=U2qdm·t,tan θ=v yv0,知:tan θ=U2L2U1d,故选项B正确.【答案】 B二、非选择题(本题共5个小题,共58分.计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位.)8.图4(9分)如图4所示,虚线是在某实验过程中实际绘出的某一平面静电场中的一簇等势线,若带电粒子从a点射入电场后,仅在电场作用下恰能沿图中实线运动,b点是其运动轨迹上的另一点,用E a、φa、v a、E b、φb、v b分别表示a点和b点的场强、电势和粒子的速率,则E a_________E b、φa__________φb、v a_______v b(三个空均选填“大于”、“小于”或“不能比较”)【解析】因为等势线越密处的场强越大,E a大于E b;由曲线运动的特点可知,带电粒子所受电场力必指向轨迹内侧,且垂直于等势面,故粒子从a点到b点过程中,电场力做负功,v a大于v b.仅由题给的条件不能判断带电粒子的电性以及a点和b点的电势高低.【答案】大于不能比较大于9.图5(11分)如图5所示,在竖直向下,场强为E的匀强电场中,长为l的绝缘细杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动,两个小球A、B固定于杆的两端,A、B的质量分别为m1和m2(m1<m2),A带负电,电荷量为q1,B带正电,电荷量为q2.杆从静止开始由水平位置转到竖直位置,在此过程中电场力做功为________,在竖直位置处两球的总动能为________.【解析】 由于场强方向向下,A 球带负电受到向上的电场力.B 球带正电受到向下的电场力,且m 1<m 2,故系统必沿顺时针方向转动,则电场力对A 球做正功W 1=q 1El/2,对B 球做正功W 2=q 2El/2,总功为W =W 1+W 2=(q 1+q 2)El/2.此过程中两球重力所做总功W′=m 2g l 2-m 1g l 2,由动能定理可知此时两球的总动能为E k =W +W′=[(q 1+q 2)E +(m 2-m 1)g]l 2. 【答案】q 1+q 2El 2 [q 1+q 2E +m 2-m 1g]l 210.图6(12分))如图6所示,在真空中的O 点放一点电荷Q =1.0×10-9 C ,直线MN 过O 点,OM =30 cm ,M 点放一点电荷q =-2×10-10 C ,求:(1)M 点的场强大小;(2)若M 点的电势比N 点的电势高15 V ,则电荷q 从M 点移到N 点,它的电势能变化了多少?【解析】 (1)根据E =kQ r2得M 点的场强 E =9.0×109× 1.0×10-930×10-22=100 N/C.(2)电荷q 从M 点移到N 点,电场力做功W MN =qU MN =-2×10-10×15 J=-3×10-9 J.这一过程中电场力做负功,电势能增加3×10-9 J.【答案】 (1)100 N/C (2)电势能增加了3×10-9J11.图7(12分)如图7所示,在一块足够大的铅板A 的右侧固定着一小块放射源P ,P 向各个方向放射出电子,速率为107 m/s.在A 板右方距A 为2 cm 处放置一个与A 平行的金属板B ,在B 、A 之间加上直流电压.板间的匀强电场场强E =3.64×104 N/C ,方向水平向左.已知电子质量m =9.1×10-31 kg 、电荷量e =1.6×10-19 C ,求电子打在B 板上的范围.【解析】电子离开放射源后做匀变速运动.初速度垂直板的电子直接沿电场线运动到B 板的O 点.其他电子打在以O 点为中心的周围某一位置.设初速度与板平行的电子打在B 板上的N 点,且距O 点最远. 电子竖直方向上的分运动ON =v 0t① 水平方向上的分运动d =12·eE mt 2 ② 将v 0=107 m/s ,e =1.6×10-19 C , m =9.1×10-31 kg ,E =3.64×104 N/C , d =2×10-2 m 代入①②求得 O N =2.5×10-2m =2.5 cm.即电子打在B 板上的范围是以O 为圆心,以2.5 cm 为半径的圆面.【答案】 以O 为圆心,以2.5 cm 为半径的圆面12.(14分)如图8所示,质量为m 、电荷量为+q 的小球从距地面一定高度的O 点,以初速度v 0沿着水平方向抛出,已知在小球运动的区域里,存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场,如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的,且已知小球飞行的水平距离为L ,求:图8(1)电场强度E 为多大?(2)小球落地点A 与抛出点O 之间的电势差为多大?(3)小球落地时的动能为多大?【解析】 (1)分析水平方向的分运动有:v 20=2aL =2qEL m ,所以E =12mv 20qL . (2)A 与O 之间的电势差U AO =E·L=12 mv 20q. (3)设小球落地时的动能为E kA ,空中飞行的时间为t ,分析水平方向和竖直方向的分运动有:v 0=qE m ·t,v A =gt ,E kA =12mv 2A 解得:E kA =2mg 2L 2v 20.1 2mv20qL(2)12mv20q(3)2mg2L2v20【答案】(1)高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高二物理电势和电势差试题1.已知在电场中,正电荷在A点的电势能大于它在B点的电势能,则()A.将正电荷从A点移到B点,电场力做功B.将正电荷从A点移到B点,电荷克服电场力做功C.将负电荷从A点移到B点,电场力做功D.将负电荷从A点移到B点,电荷克服电场力做功【答案】AD【解析】将正电荷从A点移到B点,即电势能减小,所以电场力做正功,故A正确B错误,因为正电荷在A点的电势能大于它在B点的电势能,所以从A到B沿电场线方向,故将负电荷从A 移动到B点,电场力做负功,电荷需要克服电场力做功,D正确,思路分析:根据电场力做正功,电势能减小以及负电荷受到的电场力方向和电场线方向相反分析解题试题点评:本题考查了电场力做功与电势能变化的关系,电场力做正功,电势能减小2.关于摩擦起电中做功及能量转化问题的解释,下列说法正确的是()A.摩擦起电过程中,电场力做功B.摩擦起电过程中,电荷克服电场力做功C.摩擦起电过程中,其他形式的能转化为电势能D.摩擦起电过程中,电势能转化为其他形式的能【答案】BC【解析】摩擦起电是在外力作用下将电子移动到其他地方,所以电子需要克服正电荷对其的作用力做功,即电场力做负功,电势能增加,故过程中其他形式的能转化为电势能,所以BC正确,思路分析:摩擦起电过程中,电荷克服电场力做功,将其他形式的能转化为电势能试题点评:本题考查了对摩擦起电过程中做功及能量转化问题的理解,关键是明白电子需要克服正电荷对其的吸引力才能离开正电荷,3.化学变化过程中伴随着电子的得失,系统的电势能发生变化,下面有关分析正确的是()A.中性钠原子失去电子的过程中系统的电势能增加B.中性钠原子失去电子的过程中系统的电势能减少C.钠离子和氯离子结合成氯化钠分子的过程中系统的电势能减少D.氯化钠分子电离为钠离子和氯离子的过程中系统的电势能减少【答案】AC【解析】电子在离开原来运动的轨道需要克服原子核的吸引力,所以电场力做负功,电势能增加,A正确,B错误,异种电荷之间是吸引力作用,运动方向与吸引力方向相同,所以电场力作正功,电势能减小,C正确,氯化钠分子电离为钠离子和氯离子的过程中需要克服两离子之间的引力,电场力做负功,电势能增加,D错误思路分析:克服电荷间的吸引力,电场力做负功,电势能增加,异种电荷相互吸引,所以在相互吸引运动过程中电场力做正功,电势能减小试题点评:本题的关键是先判断出电场力做功情况,然后根据电场力做正功电势能减小,电场力做负功电势能增加分析4.如图所示,在xOy坐标系中将一负检验电荷Q由y轴上a点移至x轴上b点时,需克服电场力做功W;若从a点移至x轴上c点时,也需克服电场力做功W.那么此空间存在的静电场可能是()A.存在电场强度方向沿y轴正向的匀强电场B.存在电场强度方向沿x轴正向的匀强电场C.处于第Ⅰ象限某一位置的正点电荷形成的电场D.处于第Ⅱ象限某一位置的负点电荷形成的电场【答案】C【解析】将负电荷从a移动到b电场力做负功,所以a点的电势高于b点的电势,将负电荷从b点移动到c点,电场力做负功,所以b点的电势高于c点的电势,故若存在电场强度方向沿y轴正向的匀强电场则a点的电势是最小的,不可能,A错误,若存在电场强度方向沿x轴正向的匀强电场,则ab两点的电势相等,故也不可能,B错误,若处于第Ⅰ象限某一位置的正点电荷形成的电场,当正点电荷距离a点较近时,有可能形成a点电势最高,c点电势最低的情况,C正确,若处于第Ⅱ象限某一位置的负点电荷形成的电场,无论负电荷在第二象限的什么位置,都不可能,所以D错误,思路分析:先根据题中的信息判断出abc三点的电势大小情况,然后根据选项中的电场依次判断可能性试题点评:本题的关键是明白沿电场线方向电势是降落的,5.如图1-4-5所示,a、b两点为竖直的电场线上的两点,一带电质点从a点由静止释放,沿电场线方向向上运动,到b点速度恰好为零.下列说法中正确的是()A.a点处的电场强度比b点的电场强度大B.带电质点在a点处的电势能比b点的电势能少C.带电质点在a、b两点所受到的电场力都是竖直向上的D.a点处的电势比b点的电势高【答案】AC【解析】带电质点从a点静止释放,只有当电场力大于重力的时候且电场力竖直向上时才会向上运动,,但是到b点速度减小为零,说明过程中电场强度在减小,质点先做加速运动,当重力大于电场力时又做减速运动,即,所以,A正确,过程中电场力做正功,所以电势能减小,故a点的电势能大于b点的电势能,B错误,因为同一条竖直电场线,所以电场力方向不会变,故带电质点在a、b两点所受到的电场力都是竖直向上的,C正确,因为电场线方向和质点的带电性质未知,所以不能判断ab两点的电势高低,D错误,思路分析:从题中信息可知质点先做加速运动后做减速运动,所以可得;过程中电场力做正功,所以电势能减小,故a点的电势能大于b点的电势能,因为电场线方向和质点的带电性质未知,所以不能判断ab两点的电势高低,试题点评:本题考查了带电粒子在重力场和电场中的运动,关键是理解电场力做功与电势能,电势的关系6.质量为m、电荷量为q的质点,在静电力作用下以恒定的速率v沿圆弧从A点运动到B点,其速度方向改变了θ(弧度),AB弧长为s.则A、B两点间的电势差为φa -φb=____________,AB弧中点的场强大小为________________.【答案】0【解析】因为在静电力作用下以恒定的速率v沿圆弧从A点运动到B点,,质点的速度大小没有变化,所以电场力做功为零,即,所以,过程中电场力充当向心力,粒子做圆周运动,所以该电场为一位于圆心处的点电荷形成的电场,所以,又因为其速度方向改变了θ(弧度),AB弧长为s.,所以,故思路分析:带电质点在运动过程中速度大小不变,所以电场力做功为零,故根据,过程中电场力充当向心力,粒子做圆周运动,根据公式可分析解题试题点评:本题结合圆周运动,考查了电场力做功的应用,本题的突破口是把握运动过程中质点的速度大小不变,即电场力做功为零,7.如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点,质量为m、带电荷量为q的有孔小球从杆上A点无初速下滑,已知qQ,AB=h,小球滑到B点时的速度为.求:(1)小球由A到B过程中电场力做的功;(2)A、C两点间的电势差.【答案】(1)mgh/2(2)mgh/2q【解析】(1)从A到B过程中只有重力和电场力做功,小球的初速度为零,所以根据动能定理可得,又知道AB=h,所以重力做正功,,故结合两式可得(2)因为B、C为正电荷Q为圆心的某一圆上的两个点,所以BC两点的电势相等,故,因为从A点到B点的过程中电场力做功为即,所以,解得思路分析:从A到B过程中只有重力和电场力做功,小球的初速度为零,所以根据动能定理可得,因为B、C为正电荷Q为圆心的某一圆上的两个点,所以BC两点的电势相等,故,试题点评:本题综合考查了带电粒子在重力场和电场组成的复合场中的运动,根据动能定理解题可更方便的解决问题8.一个点电荷,从静电场中a点移到b点,其电势能的变化为零,则()A.a、b两点的场强一定相等B.该点电荷一定沿等势面移动C.作用于该点电荷的电场力与其移动的方向总是垂直的D.a、b两点的电势一定相等【答案】D【解析】从静电场中的a点移到b点,其电势能的变化为零,根据公式可得两点的电势相等,但电场强度不一定相等,所以A错误D正确;场力做功只与初末位置有关,与路径无关.电场力做功为零,电荷可能沿等势面移动,也可能不沿等势面移动,故B错误;电场力做功为零,作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的,故C错误.【考点】考查了电场力做功与电势差的关系【名师】本题抓住电场力做功只与电荷初末位置有关,与路径无关是关键,与重力做功的特点相似.9.如图所示,真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场,在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度方向与竖直方向夹角恒为37°(取sin37°=0.6,cos37°=0.8),现将该小球从电场中某点P以初速度v竖直向上抛出,重力加速度为g,求:(1)小球受到的电场力的大小及方向;(2)小球从抛出至最高点的过程中,电场力所做的功;(3)小球从P点抛出后,再次落回到与P点在同一水平面的某点Q时,小球的动能.【答案】(1)mg,方向水平向右.(2)mv2(3)【解析】(1)根据题设条件可知,合外力和竖直方向夹角为37°,所以电场力大小为:Fe=mgtan37°=mg,电场力的方向水平向右.故电场力为mg,方向水平向右.(2)小球沿竖直方向做匀减速运动,有:vy =v-gt沿水平方向做初速度为0的匀加速运动,加速度为a:ax==g 小球上升到最高点的时间,此过程小球沿电场方向位移:电场力做功 W=Fx sx=mv2故小球上升到最高点的过程中,电势能减少mv2;(3)小球从到Q的运动的时间:t总=,水平位移:小球从到Q的过程中,由动能定理得:Fe •x=EK−由以上各式得出:EK=10.在电场中,把电荷量为4×10﹣9 C的正点电荷从A点移到B点,克服静电力做功6×10﹣8 J,以下说法中正确的是()A.电荷在B点具有的电势能是6×10﹣8 JB.B点电势是15 VC.电荷的电势能增加了6×10﹣8 JD.电荷的电势能减少了6×10﹣8 J【答案】C【解析】电荷在电场中某点的电势能具有相对性,只有确定了零势点,B点的电势、电荷在B点的电势能才是确定的数值,故AB错误;由于电荷从A移到B的过程中是克服静电力做功6×10-8 J,故电荷电势能应该是增加了6×10-8 J,故C正确,D错误.故选C.。
高二物理第二章电势能与电势差周练第1节电场力做功与电势能电势差电势一、选择题(每题5分,共50分)1.以下讲法中,正确的选项是( )A.把两个同种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加B.把两个同种点电荷间的距离减小一些,电荷的电势能一定增加C.把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加D.把两个异种点电荷间的距离减小一些,电荷的电势能一定增加答案:BC2.如下图,A、B、C为电场中同一电场线上的三点.设电荷在电场中只受电场力作用,那么以下讲法中正确的选项是( )A.假设在C点无初速地开释正电荷,那么正电荷向B运动,电势能减少B.假设在C点无初速地开释正电荷,那么正电荷向B运动,电势能增加C.假设在C点无初速地开释负电荷,那么负电荷向A运动,电势能增加D.假设在C点无初速地开释负电荷,那么负电荷向A运动,电势能减少答案:AD3.正电荷在电场中沿某一电场线从A到B,此过程中可能显现的是( )A.电场力的大小不断变化B.电场力的大小保持不变C.电荷克服电场力做功D.电荷的电势能不断减少答案:ABCD4.如下图,带电粒子在电场中由A点运动到B点,图中实线为电场线,虚线为粒子运动轨迹,那么可判定( )A.粒子带负电B.粒子的电势能不断减少C.粒子的动能不断减少D.粒子在A点的加速度小于在B点的加速度答案:ACD5.如下图,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,做以Q为焦点的椭圆运动.M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点.电子在从M经P到达N点的过程中〔〕A.速领先增大后减小B.速领先减小后增大C.电势能先减小后增大D.电势能先增大后减小答案AC二、运算题1.〔14分〕一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图,AB与电场线夹角θ=30°,带电微粒的质量m=1.0×10-7kg,电量q=1.0×10-10C,A、B相距L=20cm。
〔取g = 10m/s2,结果保留二位有效数字〕求:〔1〕讲明微粒在电场中运动的性质,要求讲明理由。
〔2〕电场强度的大小和方向?〔3〕要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少?第2节电势与等势面一、选择题(每题5分,共50分)1.以下讲法中,正确的选项是( )A.沿着电场线的方向场强一定越来越弱B.沿着电场线的方向电势一定越来越低C.匀强电场中,各点的场强一定大小相等,方向相同D.匀强电场中,各点的电势一定相等答案:BC2.如下图为负点电荷电场中的一条电场线,a、b为电场线上的两点.设a、b两点的场强大小分不为E a、E b、a、b两点的电势分不为φa、φb,那么以下讲法中正确的选项是( )A.E a>E b,φa>φbB.E a<E b,φa>φbC.E a>E b,φa<φbD.E a=E b,φa>φb答案:B3.以下关于电场强度和电势的讲法中,正确的选项是( )A.电场强度为零的地点,电势一定为零B.电势为零的地点,电场强度一定为零C.电场强度较大的地点,电势一定较高D.沿着电场强度的方向,电势逐步降低答案:D4.图中a、b为竖直向上的电场线上的两点,一带电质点在a点静止开释,沿电场线向上运动,到b点恰好速度为零,以下讲法中正确的选项是( )A.带电质点在a、b两点所受的电场力差不多上竖直向上的B.a点的电势比b点的电势高C.带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D.a点的电场强度比b点的电场强度大答案:ABD5.如下图,在O点置一点电荷Q,以O为圆心作一圆现将一电荷q从A分不移到圆上的B、C、D三点,那么电场力做功最多的过程是( )A.移到B的过程B.移到C的过程C.移到D的过程D.三个过程一样多答案:D7.如下图,在等量异种电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A点为两点电荷连线的中点,B点为连线上距A点为d的一点,C点为连线中垂线距A点也为d的一点,那么下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较,正确的选项是( )A.E B>E A>E CB.E A>E B>E CC.U A=U C>U BD.U B=U C>U A答案:AC8.如下图,三条虚线表示某电场的三个等势面,其中φ1=10V,φ2=20V,φ3=30V一个带电粒子只受电场力作用,按图中实线轨迹从A点运动到B点,由此可知( )A.粒子带负电B.粒子的速度变大C.粒子的加速度变大D.粒子的电势能变大答案:AB二、填空题(每空5分,共25分)9.如图虚线为一匀强电场的等势面.一带负电粒子从A点沿图中直线在竖直平面内自下而上运动到B,不计空气阻力,此过程中粒子能量的变化情形是:动能______,重力势能______,电势能______(填〝变大〞、〝不变〞或〝变少〞)答案:变小;变大;变大1第3节电势差一、选择题(每题5分,共50分)1.以下单位中,是电场强度单位的是( )A.牛/库B.伏·米C.伏/米D.焦/库答案:AC2.关于匀强电场中电势差与场强的关系,正确的讲法是( )A.在相同距离的两点上,电势差大的其场强也必定大B.任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积C.电势减小的方向,必定是场强的方向D.沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等答案:C3.以下关于匀强电场的讲法中,正确的选项是( )A.匀强电场中,场强处处相等,电势也处处相等B.匀强电场中,各点的场强都相等,各点的电势都不相等C.匀强电场中的等势面是一簇与电场线垂直的平面D.在匀强电场中画一条与电场线不垂直的直线,直线上任意两点间的电势差与两点间的距离成正比答案:CD4.关于场强的三个公式:①q F E =;②2rkQ E =;③d U E =的适用范畴,以下讲法中正确的选项是(A .三个公式都只能在真空中适用B .公式②只能在真空中适用,公式①和③在真空中和介质中都适用C .公式②和⑧只能在真空中适用,公式①在真空中和介质中都适用D .公式①适用于任何电场,公式②只适用于点电荷的电场,公式③只适用于匀强电场 答案:BD5.B 如下图,匀强电场场强为E ,A 与B 两点间的距离为d ,AB 与电场线夹角为а,那么A 与B 两点间的电势差为( )A .EdB .EdcosаC .EdsinаD .Edtanа答案:B6.如图为某一电场的电场线和等势面分布,其中图中实线表示电场线,虚线表示等势面过a 、b 两点的等势面电势分不为φa =5V ,φC =3V 那么a 、c 连线的中点B 的电势φb 为( )A .φb =4VB .φb >4VC .φb <4vD .上述情形都有可能答案:C7.如图甲是某电场中的一条电场线,A 、B 是这条电场线上的两点,假设将一负电荷从A 点自由开释,负电荷沿电场线从A 到B 运动过程中的速度图象如图乙所示比较A 、B 两点电势的高低和场强大小可知( )A .φA >φB B .φA <φBC .E A >E BD .E A <E B 答案:BC二、填空题(11、12题每空5分,13题6分,共26分)8.B 如下图,a 、b 是匀强电场中的两点两点间的距离为0.4m ,两点的连线与电场线成37°角,两点间的电势差U ab =2.4×103V ,那么匀强电场的场强大小为E =______V /m ,把电子从a 点移到b 点电场力做功W =______J ,电子的电势能将______(填〝增大〞、〝减少〞或〝不变〞)答案:7.5×103;-3.84×10-16;增加9.B 如下图A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点A 、B 、C 三点的电势分不为φA =15V ,φB =3V ,φC =-3V .由此可知D 点的电势φD =______V答案:9第4节电容器的电容一、选择题(每题5分,共50分)1.以下关于电容器的讲法中,正确的选项是( )A.电容越大的电容器,带电荷量也一定越多B.电容器不带电时,其电容为零C.两个电容器的带电荷量相等时,两板间电势差较大的电容器的电容较大D.电容器的电容与电容器是否带电无关答案:D2.关于水平放置的平行板电容器,以下讲法正确的选项是( )A.将两极板的间距加大,电容将增大B.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大答案:BCD3.关于一给定的电容器,在如以下图所示中,描述电容C、带电荷量Q、电压U之间的相互关系的图线中正确的选项是( )答案:B4.某电解电容器上标有〝25v470μF〞的字样,对此,下述讲法中正确的选项是( )A.此电容器只能在直流25v以下电压才能正常工作B.此电容器必须在直流25v的电压时才能正常工作C.当工作电压是直流25v时,电容才是470μFD.这种电容器使用时,必须考虑电容器的两根引线的极性答案:AD5.平行板电容器保持与直流电源两极连接,充电平稳后,两极板间的电压是U,充电荷量为Q,两极板间场强为E,电容为C现将两极板间距离减小,那么引起变化的情形是( )A.Q变大B.C变大C.E不变D.U变小答案:AB6.上题中,假如电容器充电平稳后与电源断开.将两板间距离减小,引起变化情形是( )A.Q变大B.C变大C.E不变D.U变小答案:BCD7.如下图的电路中,电容器的两极板始终和电源相连,假设将两极板间的距离增大,电路中将显现的情形是( )A.有电流流淌,方向从a顺时针流向bB.有电流流淌,方向从b逆时针流向aC.无电流流淌D.无法判定答案:B8.B电容器两极板间电压一定,假设正极板不动,将负极板远离正极板移动,那么极板间某一给定的点与负极板间的电势差将( )A.变大B.变小C.不变D.以上结论均有可能答案:A二、填空题(每空4分,共28分)9.有一个电容器,带电荷量为1×100-5,两极板间电压为200V,电容器电容为______F.假如使它带电荷量再增加1×10-6C,现在它的电容为______F,两极板间的电压为______V答案:5×10-8;5×10-8;220。