高中物理 第一章《第4节 电势能和电势》课时精练 新人教版选修3-1

高中物理 第一章第4节 电势能和电势课时精练 新人教版选修3-1知识点基础中档稍难功能关系1、5等势面应用28电场力做功3、49、12电势116、10电场线特点71. (多选)带电小球在从A点运动到B点的过程中，重力做功为3 J，电场力做功为1 J，克服空气阻力做功为0.5 J，则在A点的()A重力势能比B点大3 JB电势能比B点小1 JC动能比B点小3.5 JD机械能比B点小0.5 J答案：ACD解析：带电小球在从A点运动到B点的过程中，重力做功为3 J，说明重力势能减小3 J，选项A正确电场力做功1 J，说明电势能减小1 J，选项B错误由动能定理可知动能的变化量等于合外力所做的功，即动能的变化量为3.5 J，选项C正确机械能的变化量等于除重力之外的力所做的功，即机械能变化量为0.5 J，选项D正确2. xx湖北黄冈中学高二期中(多选)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()AM点的电势一定高于N点的电势BM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答案：ABC解析：可画出电场线，可知EMEN，沿电场线方向MN，故A、B正确，C项，电势能是相对的，但电势能增量是绝对的，故C正确，D项，由电势能Epq知电势能与电势有关，而电势的高低与零电势点的选取有关，所以D错误3. 若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内()A一定沿着电场线由高电势向低电势运动B一定沿着电场线由低电势向高电势运动C不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动D不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动答案：D解析：由于小球的初速度无法确定，所以小球可能沿电场线方向做加速运动，也可能逆着电场线的方向做减速运动，还可能做曲线运动，其运动方向无法确定，选项D正确4. 如图所示，电场中a、b、c三点，abbc，则把点电荷q从a点经b点移到c点的过程中，电场力做功的大小关系有()AWabWbc BWabWbcCWabWbc D无法比较答案：C解析：由电场线的疏密可知，a点的场强最小，c点的场强最大，位移相同时，电荷在bc段受到的平均电场力大，所以有WabWbc，故C正确5. (多选)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()A小球的重力势能减少了2mghB小球的动能减少了2mghC电场力做负功2mghD小球的电势能增加了3mgh答案：BD解析：选项透析过程结论A由WGEp，重力势能减少了mghB由动能定理W总Ek，动能减少了2mghC由受力分析F电3mg，方向向上，W电3mghD由电场力做功3mgh，电势能增加3mgh6. (多选)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，若将一负电荷从A点自由释放，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两点电势的高低和电场强度大小可知()AAB BABCEAEB DEAEB答案：BC解析：由vt图象可知，v变大，a变小，则：电场力方向向右，且为负电荷，故电场线由BA，EAEB，故B、C正确7. xx湛江高二检测某静电场的电场线分布如图所示，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()AEPEQ，PQ BEPEQ，PQCEPEQ，PQ DEPEQ，PQ答案：D解析：电场线的疏密程度对应电场强弱，所以EPEQ.沿电场线的方向电势降低，所以PQ，D项正确8. (多选)位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则()Aa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答案：CD解析：a、b两点场强方向不同，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，把负电荷向高电势处移动，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9. xx泉州高二检测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点的初速度方向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电场中A点的电势低于B点的电势答案：B解析：由电场线的疏密可知电场强度EBEA，所以粒子的加速度aBaA；由定性画出的等势面(如图中虚线所示)，并根据沿电场线方向电势降低，可知电势AB；由粒子运动轨迹的弯曲趋向可知电场力做正功，所以动能、电势能的变化情况为EkBEkA，EpBEpA，选项B正确10. 两个等量异种点电荷位于x轴上，相对于原点对称分布，下列图中能正确描述电势随位置x变化规律的是 ()答案：A解析：等量异种点电荷形成的电场在x轴上的电场线如图所示，因为沿着电场线方向电势降低，所以，以正电荷为参考点，左右两侧电势都是降低的；因为逆着电场线方向电势升高，所以，以负电荷为参考点，左右两侧电势都是升高的可见，在x轴上，正电荷所在位置电势最高，负电荷所在位置电势最低，符合这种电势变化情况的只有A选项11. 如果把q1.0108 C的电荷从无穷远处移到电场中的A点，需要克服电场力做功W1.2104 J，那么：(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少？(2)q在未移入电场前A点的电势是多少？答案：(1)1.2104 J1.2104 V(2)1.2104 V解析：(1)电场力做负功，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，电势能的变化量等于电场力做的功，即WAEpEpA0EpA.所以EpAWAW1.2104 J，A V1.2104 V.(2)A点的电势是由电场本身决定的，跟A点是否有电荷存在无关，所以q在移入电场前，A点的电势仍为1.2104 V.12. 如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点现有一质量为m、电荷量为q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为2.求：(1)小球滑至C点时的速度大小；(2)若以C点作为参考点(零电势点)，试确定A点的电势答案：(1)vC(2)解析：(1)因为B、C两点电势相等，故小球从B到C的过程中电场力做的总功为零，由几何关系可得BC的竖直高度hBC，根据动能定理有mg，解得vC.(2)小球从A到C，重力和电场力均做正功，所以由动能定理有mg3RW电mv，得W电mgR，电场力做正功，电势能减小又因为C点为零电势点，所以电荷q在A点有电势能EpAmgR，有A.