電勢(shì)能和電勢(shì)練習(xí)題
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4電勢(shì)能和電勢(shì)【典型例題】【例1】在靜電場(chǎng)中,下列說法中錯(cuò)誤的是:( )A、 電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn),電勢(shì)也一定為零B、 電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等的區(qū)域內(nèi),電勢(shì)也一定處處相等C、 只在電場(chǎng)力作用下,正電荷一定從電勢(shì)高的地方向電勢(shì)低的地方移動(dòng)D、 沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)一定越來(lái)越低【解析】電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)是從不同的角度描述電場(chǎng)性質(zhì)的兩個(gè)物理量,前者從力的角度,后者從能量的角度,兩者之間沒有直接的對(duì)于關(guān)系。在等量同種電荷形成的電場(chǎng)中,它們連線的中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零,但電勢(shì)卻不為零;勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)處處相等,而沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)卻在不斷降低;正電荷在電場(chǎng)中的移動(dòng)方向還和它的初速度方向有關(guān),如果初速度是逆著電場(chǎng)線方向的,那么它移動(dòng)的開始階段從低電勢(shì)向高電勢(shì)。電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)的降落的方向。綜上所述:A、B、C中的表述都是錯(cuò)誤的。【答案】A、B、C【例2】如圖所示,a、b為豎直向上的電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),一帶電質(zhì)點(diǎn)在a由靜止釋放 ,沿電場(chǎng)線方向向上運(yùn)動(dòng),到b點(diǎn)速度恰好為零,下列說法中正確的是:( )A、帶電質(zhì)點(diǎn)在a、b兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力都是豎直向上的B、a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高C、帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小D、a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大【解析】帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn),由靜止釋放向上運(yùn)動(dòng),說明電場(chǎng)力向上,且應(yīng)滿足Eaqmg,而又靜止于b點(diǎn),說明電場(chǎng)力仍向上,用Ebq=mg,選項(xiàng)A、D正確,因不知質(zhì)點(diǎn)的帶電性質(zhì),故無(wú)法確定a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)高低,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,a到b的運(yùn)動(dòng)過程中,電場(chǎng)力和重力做功,由動(dòng)能定理可知,W電+W重=0,因?yàn)閃重為負(fù)值,故W電必為正值,而電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,即b點(diǎn)的電勢(shì)能小于a點(diǎn)電勢(shì)能,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。【例3】如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿豎直放置,細(xì)桿右側(cè)距桿0.3m處有一固定的點(diǎn)電荷Q,A、B是細(xì)桿上的兩點(diǎn),點(diǎn)A與Q、點(diǎn)B與的連線與桿的夾角均為=37。一中間有小孔的帶電小球穿在絕緣細(xì)桿上滑下,通過A 點(diǎn)時(shí)加速度為零,速度為3m/s,取g=10m/s2,求小球下落到B點(diǎn)時(shí)的加速度和速度的大小?!窘馕觥壳笮∏蛑罛的加速度,從受力分析出發(fā),探求小球在A、B兩點(diǎn)的受力情況,從而確定加速度的關(guān)系。在A處,小球受力如圖所示,由題意可知:K在B處,小球受力如圖所示,由題意可知:K由、得a=2g=20m/s2小球從A到B受到的合力為變力,故不宜用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解,抓住A、B處在等勢(shì)面上由A到B電場(chǎng)力做功為零這個(gè)特點(diǎn),用動(dòng)能定理求解。mghAB=解得vB=5m/s【基礎(chǔ)練習(xí)】一、選擇題:1、下列說法中正確的是:( )A、電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都是矢量B、電勢(shì)為零的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度也一定為零C、把電荷從電場(chǎng)中一點(diǎn)移至另一點(diǎn)電場(chǎng)力一定做功D、把電荷從電場(chǎng)中一點(diǎn)移至另一點(diǎn)電場(chǎng)力有可能不做功2、關(guān)于公式=可知:( )A、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì),與放在該點(diǎn)電荷具有的電勢(shì)能成正比B、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì),與放在該點(diǎn)電荷的電荷量成反比C、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì),與該點(diǎn)是否有電荷,電荷的正負(fù)及電荷量的大小無(wú)關(guān)D、放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的點(diǎn)電荷不同,電勢(shì)能也不同,但電勢(shì)能與電荷量的比值保持不變3、如圖所示,A、B、C為電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上三點(diǎn),設(shè)電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力,則下列說法中正確的是:( )A、若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放正電荷,則正電荷向B運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能減小B、若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放正電荷,則正電荷向B運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能增加C、若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放負(fù)電荷,則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能增加D、若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放負(fù)電荷,則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能減小4、下列說法中正確的是:( )A、沿著電場(chǎng)線的方向場(chǎng)強(qiáng)一定越來(lái)越弱 B、沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)一定越來(lái)越低C、勻強(qiáng)電場(chǎng)中,各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大小相等,方向相同D、勻強(qiáng)電場(chǎng)中,各點(diǎn)的電勢(shì)一定相等5、下列說法中,正確的是:( )A、同一等勢(shì)面上的各點(diǎn)電勢(shì)相等,電場(chǎng)強(qiáng)度也相等B、電場(chǎng)中的兩條電場(chǎng)線一定不會(huì)相交,但兩個(gè)電勢(shì)不等的等勢(shì)面有可能相交C、在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力一定不做功D、離孤立帶電導(dǎo)體越近的等勢(shì)面,其形狀越與導(dǎo)體表面相似;離孤立帶電導(dǎo)體越遠(yuǎn)的等勢(shì)面,其形狀越接近于球面6、如圖所示,在O點(diǎn)置一點(diǎn)電荷Q,以O(shè)為圓心作一圓。現(xiàn)將一電荷從A分別移到圓上的B、C、D三點(diǎn),則電場(chǎng)力做功最多的過程是:(D )A、移到B的過程 B、移到C的過程C、移到D的過程 D、三個(gè)過程一樣多二、填空題:7、把兩個(gè)同種點(diǎn)電荷的距離增大一些,電場(chǎng)力做正功,電荷的電勢(shì)能 ;把兩個(gè)異種點(diǎn)電荷的距離增加一些,電場(chǎng)力做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能 。8、把電荷量q=1.010-5C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功W=2.010-2J,則電荷的電勢(shì)能 ,若規(guī)定B點(diǎn)為零電勢(shì),則電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能EPA為 ;A點(diǎn)的電勢(shì)= 。9、電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能EPA為-4ev,在B點(diǎn)的電勢(shì)能為4ev,則A點(diǎn)的電勢(shì)為 V,B點(diǎn)的電勢(shì)= V,若電子由A運(yùn)動(dòng)到B,A的動(dòng)能改變量EKB-EKA= 。三、計(jì)算題:10、有一個(gè)電量q=-310-6C的點(diǎn)電荷,從某電場(chǎng)中的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力何做了610-4J的功,從B點(diǎn)移至C點(diǎn),電場(chǎng)力對(duì)電荷做了910-4J的功,設(shè)B點(diǎn)為零電勢(shì),求:A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)和各為多少? 11、將帶電量為110-8C的正電荷,從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn),要克服電場(chǎng)力做功110-6J,問:電荷的電勢(shì)能是增加還是減少?電荷在A點(diǎn)具有多少電勢(shì)能? A點(diǎn)的電勢(shì)是多少? 若電場(chǎng)力可以把帶電量為210-8C的電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn),說明電荷帶正電還是帶負(fù)電?電場(chǎng)力做了多少功?(取無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)) 12、如圖所示,小球的質(zhì)量為m,帶電量為q,懸掛小球的絲線與豎直方向成角時(shí),小球恰好在勻強(qiáng)電場(chǎng)中靜止不動(dòng),絲線長(zhǎng)度為l,現(xiàn)將小球拉回到懸線豎直的方向上來(lái),則拉力至少做多少功? 【能力提升】1、下列關(guān)系電勢(shì)高低的判斷,正確的是( )A、正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),其電勢(shì)能增加,A點(diǎn)電勢(shì)一定較低B、正電荷只在電場(chǎng)力作用下,從A點(diǎn)移到B點(diǎn),A點(diǎn)電勢(shì)一定較高C、負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),外力做正功,A點(diǎn)電勢(shì)一定較高D、負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電勢(shì)能增加,A點(diǎn)電勢(shì)能一定較低2、如圖所示,a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相同,電場(chǎng)強(qiáng)度也相同的是( )A B C D3、一帶電導(dǎo)體如圖所示,已知表面A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是EA=100N/C,B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)EB=1N/C,一點(diǎn)電荷只在電場(chǎng)力的的下,第一次從A點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn),每二次從B點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn),兩次最初的加速度之比aA:aB= ,若初速為零,則末速度之比vA:vB= 。4、如圖所示,傾角為300的直角三角形底邊長(zhǎng)為2L,底邊處在水平位置,斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌,現(xiàn)在底邊中點(diǎn)處固定一正電荷Q,讓一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的點(diǎn)電荷q從斜面頂端滑下(不脫離斜面),已測(cè)得它滑到仍在斜面上的垂足D處速度為v,加速度為a,方向沿斜面向下,問該質(zhì)點(diǎn)滑到斜面底端C點(diǎn)時(shí)的速度和加速度各為多少。 答 案【基礎(chǔ)練習(xí)】1、D 2、CD 3、AD 4、BC 5、CD 6、D7、正 減小 負(fù) 增加 8、減小2.010-2J 2.010-2J 2000V 9、4V -4V -8eV 10、-WAB=()q =200V =-300V11、增加 EP=110-6J =100V 負(fù)電 W=210-6J 12、Eq=mg+cos WF+mgl(1-cos)=Eqlsin WF=mgl-mgl+mglcos WF=mgL()【能力提升】1、A 2、AD 3、100:1 1:1 4、電能從D到C電場(chǎng)力不做功,所以mgL= v/= 在D點(diǎn) 在C點(diǎn)ma/=所以a/=g-a1關(guān)于電勢(shì)與電勢(shì)能的說法中正確的有( )A在電場(chǎng)中,電勢(shì)越高的地方,電荷在那一點(diǎn)具有的電勢(shì)能就越大B在電場(chǎng)中某一點(diǎn),若放入的電荷電量越大,它所具有的電勢(shì)能越大C在正的點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的任一點(diǎn),正電荷所具有的電勢(shì)能一定大于負(fù)電荷所具有的電勢(shì)能D在負(fù)的點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的任一點(diǎn),正電荷所具有的電勢(shì)能一定小于負(fù)電荷所具有的電勢(shì)能2. 在電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì),則 ( )A把負(fù)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功B把負(fù)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功C把正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功D把正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功3如圖所示,正電荷在電場(chǎng)中沿某一條電場(chǎng)線從AB,此過程有可能是( )A電場(chǎng)力大小不斷變化 B電場(chǎng)力大小保持不變C電荷克服電場(chǎng)力做功 D電荷的電勢(shì)能不斷減小4在靜電場(chǎng)中,下列說法正確的是()A電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn),電勢(shì)一定為零B電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi),電勢(shì)也一定處處相同C只在電場(chǎng)力作用下,正電荷一定從高電勢(shì)的地方向低電勢(shì)的地方移動(dòng)D沿著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)一定越來(lái)越低5有一電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖所示,場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)分別用EA、EB和A、A表示,則AEAEB、AB BEAEB、ABCEAB DEAEB、AE2,12BE1E2,12CE12 DE1E2,1E2,由電場(chǎng)線方向P1指向P2知,12,故A對(duì)3(2011年天津紅橋區(qū)高二檢測(cè))如圖147所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn),下列判斷正確的是()圖147A電勢(shì)AB,場(chǎng)強(qiáng)EAEBB電勢(shì)AB,場(chǎng)強(qiáng)EAEpB解析:選BC.順著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,即AB,由電場(chǎng)線疏密可知,EAEB,故A錯(cuò)、B對(duì)由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系可知,q從A移到B,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少,C對(duì),負(fù)電荷從A移到B,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,EpAEpB,故D錯(cuò)4.在如圖148所示的負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中,一檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)分別移到B、C、D、E(在以O(shè)為圓心的圓周上),則下列情況正確的是() 圖148A從A到B電場(chǎng)力做功最大B從A到E電場(chǎng)力做功最大C電場(chǎng)力做功一樣多DA點(diǎn)比D點(diǎn)電勢(shì)高解析:選C.B、C、D、E在同一等勢(shì)面上,所以檢驗(yàn)電荷在這四點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能相等,由WABEpAEpB可知,C正確;在Q的電場(chǎng)中,D點(diǎn)離源電荷遠(yuǎn),所以D點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)高,故D錯(cuò)5如圖149所示,在電場(chǎng)強(qiáng)度為E104 N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用一根長(zhǎng)L1 m的絕緣細(xì)桿(質(zhì)量不計(jì))固定一個(gè)質(zhì)量為m0.2 kg、電荷量為q5106 C、帶正電的小球細(xì)桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)將桿由水平位置A輕輕釋放,在小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B的過程中,電場(chǎng)力對(duì)小球做功多少?小球電勢(shì)能如何變化?圖149解析:電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)在小球由A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B的過程中,電場(chǎng)力對(duì)小球做的正功為WqEL51061041 J0.05 J電場(chǎng)力對(duì)小球做正功,小球電勢(shì)能減少,減少的電勢(shì)能為0.05 J.答案:見解析一、選擇題1.兩帶電小球,電荷量分別為q和q,固定在一長(zhǎng)度為l的絕緣細(xì)桿的兩端,置于電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中桿與場(chǎng)強(qiáng)方向平行,其位置如圖1410所示若此桿繞過O點(diǎn)垂直于桿的軸線轉(zhuǎn)過180,則在此轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電場(chǎng)力做的功為() 圖1410A0 BqElC2qEl DqEl解析:選C.電場(chǎng)力對(duì)兩小球均做正功,大小與路徑無(wú)關(guān),對(duì)每個(gè)小球做功為qEl,共為2qEl.故C正確2. (2011年吉安高二檢測(cè))如圖1411所示,在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中,試探電荷q由A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W1,以O(shè)A為半徑畫弧交OB于C,再把試探電荷由A點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W2,則C點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W3,則三者關(guān)系為() 圖1411AW1W2W3W2W30CW1W3W20 DW3W1W20解析:選C.因A、C兩點(diǎn)處于同一等勢(shì)面上,所以W1W30,W20.所以C正確3(2011年聊城高二檢測(cè))下列關(guān)于電勢(shì)高低的判斷,正確的是()A負(fù)電荷從P點(diǎn)移到M點(diǎn),電勢(shì)能增加,P點(diǎn)電勢(shì)一定較低B負(fù)電荷從P點(diǎn)移到M點(diǎn),電勢(shì)能增加,M點(diǎn)電勢(shì)一定較低C正電荷從P點(diǎn)移到M點(diǎn),電勢(shì)能增加,P點(diǎn)電勢(shì)一定較低D正電荷從P點(diǎn)移到M點(diǎn),電勢(shì)能增加,M點(diǎn)電勢(shì)一定較低解析:選BC.負(fù)電荷從P點(diǎn)移到M點(diǎn),電勢(shì)能增加,電場(chǎng)力做負(fù)功,電場(chǎng)力方向由M點(diǎn)到P點(diǎn),電場(chǎng)線方向由P到M,故M點(diǎn)電勢(shì)較低,所以A錯(cuò)B對(duì)同理可得C對(duì)D錯(cuò)4如圖1412所示,在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷Q,在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷Q且COOD,ADO60.下列判斷正確的是()圖1412AO點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零BD點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零C若將點(diǎn)電荷q從O移向C,電勢(shì)能增大D若將點(diǎn)電荷q從O移向C,電勢(shì)能增大解析:選BD.根據(jù)對(duì)稱性和疊加原理,O點(diǎn)有三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)矢量,其中A、B兩點(diǎn)的電荷在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)矢量等大反向,矢量和為零,即O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于C點(diǎn)電荷在該處的場(chǎng)強(qiáng);D點(diǎn)有三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)矢量,方向分布互為120,故合場(chǎng)強(qiáng)為零選項(xiàng)A錯(cuò),B對(duì)由于D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,作為分界點(diǎn),D的左邊場(chǎng)強(qiáng)方向向左,右邊方向向右則將點(diǎn)電荷q從O移向C的過程中,靜電力的方向跟移動(dòng)方向相同,靜電力做正功,電勢(shì)能減?。粚Ⅻc(diǎn)電荷q從O移向C的過程中,靜電力的方向跟移動(dòng)方向相反,靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增加選項(xiàng)C錯(cuò),D對(duì)5(2010年高考上海卷)三個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖1413所示,圖中a、b兩點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb,電勢(shì)分別為a、b則()圖1413AEaEb,ab BEaEb,aEb,ab DEab解析:選C.由圖可以看出a處電場(chǎng)線更密,所以EaEb,根據(jù)對(duì)稱性,a處的電勢(shì)應(yīng)與右側(cè)負(fù)電荷附近對(duì)稱點(diǎn)的電勢(shì)相等,再根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可以判定ba,故C項(xiàng)正確6(2010年高考天津理綜卷)在靜電場(chǎng)中,將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做了負(fù)功,則()Ab點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B電場(chǎng)線方向一定從b指向aCb點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高D該電荷的動(dòng)能一定減小解析:選C.電場(chǎng)力做負(fù)功,該電荷電勢(shì)能增加正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能較大,C正確電場(chǎng)力做負(fù)功同時(shí)電荷可能還受其他力作用,總功不一定為負(fù)由動(dòng)能定理可知,動(dòng)能不一定減小,D錯(cuò)電勢(shì)高低與場(chǎng)強(qiáng)大小無(wú)必然聯(lián)系,A錯(cuò)b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),但a、b可能不在同一條電場(chǎng)線上,B錯(cuò)7.如圖1414所示,在一個(gè)粗糙水平面上,彼此靠近地放置兩個(gè)帶同種電荷的小物塊由靜止釋放后,兩個(gè)物塊向相反方向運(yùn)動(dòng),并最終停止在物塊的運(yùn)動(dòng)過程中,下列表述正確的是()圖1414A兩個(gè)物塊的電勢(shì)能逐漸減少B物塊受到的庫(kù)侖力不做功C兩個(gè)物塊的機(jī)械能守恒D物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫(kù)侖力解析:選A.兩物塊之間的庫(kù)侖力對(duì)兩物塊均做正功,電勢(shì)能減少,A對(duì),B錯(cuò);兩物塊的重力勢(shì)能不變,動(dòng)能先增后減,故機(jī)械能不守恒,C錯(cuò);物塊先加速后減速,故庫(kù)侖力先大于摩擦力,但隨著距離的增大,庫(kù)侖力逐漸減小,故后階段摩擦力大于庫(kù)侖力,D錯(cuò)8(2009年高考廣東卷)如圖1415,一帶負(fù)電的粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡M和N是軌跡上的兩點(diǎn),其中M點(diǎn)在軌跡的最右邊不計(jì)重力,下列表述正確的是()圖1415A粒子在M點(diǎn)的速率最大B粒子所受電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線方向C粒子在電場(chǎng)中的加速度不變D粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能始終在增加解析:選C.由圖知該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),因此帶電粒子受到的電場(chǎng)力方向恒定,大小不變,因此C正確由電荷運(yùn)動(dòng)軌跡與受力關(guān)系可判定電荷受力向左,B錯(cuò),因此由N到M電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功,其速度應(yīng)減小,A錯(cuò),電勢(shì)能在前段與后段不一樣,D錯(cuò)9(2009年高考上海卷)位于A、B處的兩個(gè)帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢(shì)分布如圖1416所示,圖中實(shí)線表示等勢(shì)線,則()圖1416Aa點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn),電場(chǎng)力做正功C負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn),電場(chǎng)力做正功D正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)電勢(shì)能先減小后增大解析:選CD.a點(diǎn)和b點(diǎn)所在處的等勢(shì)線疏密程度不同,故兩處的場(chǎng)強(qiáng)不同,方向也不同,A錯(cuò);從c點(diǎn)到d點(diǎn)電勢(shì)升高,正電荷的電勢(shì)能增大,電場(chǎng)力做負(fù)功,B錯(cuò);從a點(diǎn)到c點(diǎn)、電勢(shì)升高,負(fù)電荷的電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力做正功,C對(duì);從e點(diǎn)沿虛線到f點(diǎn),電勢(shì)先減小后增大,則正電荷的電勢(shì)能先減小后增大,D對(duì)二、計(jì)算題10將帶電荷量為1108 C的電荷,從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn),要克服靜電力做功1106 J,問:(1)電荷的電勢(shì)能是增加還是減少?電荷在A點(diǎn)具有多少電勢(shì)能?(2)A點(diǎn)的電勢(shì)是多少?(3)若靜電力可以把帶電荷量為2108 C的電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn),說明電荷帶正電還是帶負(fù)電?靜電力做了多少功?(取無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn))解析:(1)靜電力做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能增加,因無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零,電荷在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能為1106 J.(2)A點(diǎn)的電勢(shì)為:A V100 V.(3)因靜電力做正功,說明電荷受力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同,說明電荷帶負(fù)電,靜電力做功為:W22W126 J.答案:(1)增加1106 J (2)100 V (3)帶負(fù)電2106 J11如圖1417所示,光滑絕緣桿豎直放置,它與以正點(diǎn)電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點(diǎn),質(zhì)量為m,帶電荷量為q的有孔小球從桿上的A點(diǎn)無(wú)初速度下滑,已知qQ,ABh,小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為,則小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,電場(chǎng)力做多少功?若取A點(diǎn)電勢(shì)為零,C點(diǎn)電勢(shì)是多大?圖1417解析:由動(dòng)能定理得:mghW電mv2解得:W電mghCB.答案:mgh12如圖1418所示,一質(zhì)量為m、帶有電荷量q的小物體,可以在水平軌道Ox上運(yùn)動(dòng),O端有一與軌道垂直的固定墻軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向沿Ox軸正方向,小物體以速度v0從x0點(diǎn)沿Ox軌道運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)受到大小不變的摩擦力Ff作用,且FfEB、AA BEAEB、AACEAA DEAEB、AEb,abBEaEb,aEb,ab DEabC6在靜電場(chǎng)中,將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做了負(fù)功,則()Ab點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B電場(chǎng)線方向一定從b指向aCb點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高D該電荷的動(dòng)能一定減小C7在電場(chǎng)中()A某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大,該點(diǎn)的電勢(shì)一定高B某點(diǎn)的電勢(shì)高,檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能一定大C某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零,檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能一定為零D某點(diǎn)的電勢(shì)為零,檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能一定為零D8如圖146所示,Q是帶正電的點(diǎn)電荷,P1和P2為其電場(chǎng)中的兩點(diǎn)若E1、E2分別為P1、P2兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,1、2分別為P1、P2兩點(diǎn)的電勢(shì),則() AE1E2,12BE1E2,12CE12DE1E2,1B,場(chǎng)強(qiáng)EAEBB電勢(shì)AB,場(chǎng)強(qiáng)EAEPbD10.在如圖148所示的負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中,一檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)分別移到B、C、D、E(在以O(shè)為圓心的圓周上),則下列情況正確的是() A從A到B電場(chǎng)力做功最大B從A到E電場(chǎng)力做功最大C電場(chǎng)力做功一樣多DA點(diǎn)比D點(diǎn)電勢(shì)高D11.兩帶電小球,電荷量分別為q和q,固定在一長(zhǎng)度為l的絕緣細(xì)桿的兩端,置于電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中桿與場(chǎng)強(qiáng)方向平行,其位置如圖1410所示若此桿繞過O點(diǎn)垂直于桿的軸線轉(zhuǎn)過180,則在此轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電場(chǎng)力做的功為() A0 BqElC2qEl DqElC12. 如圖1411所示,在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中,試探電荷q由A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W1,以O(shè)A為半徑畫弧交OB于C,再把試探電荷由A點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W2,則C點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W3,則三者關(guān)系為() AW1W2W3W2W30CW1W3W20 DW3W1W20C13下列關(guān)于電勢(shì)高低的判斷,正確的是()A負(fù)電荷從P點(diǎn)移到M點(diǎn),電勢(shì)能增加,P點(diǎn)電勢(shì)一定較低B負(fù)電荷從P點(diǎn)移到M點(diǎn),電勢(shì)能增加,M點(diǎn)電勢(shì)一定較低C正電荷從P點(diǎn)移到M點(diǎn),電勢(shì)能增加,P點(diǎn)電勢(shì)一定較低D正電荷從P點(diǎn)移到M點(diǎn),電勢(shì)能增加,M點(diǎn)電勢(shì)一定較低BC14如圖所示,在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷Q,在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷Q且COOD,ADO60.下列判斷正確的是()AO點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零BD點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零C若將點(diǎn)電荷q從O移向C,電勢(shì)能增大D若將點(diǎn)電荷q從O移向C,電勢(shì)能增大BD15在靜電場(chǎng)中,將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做了負(fù)功,則()Ab點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B電場(chǎng)線方向一定從b指向aCb點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高D該電荷的動(dòng)能一定減小C16.如圖所示,在一個(gè)粗糙水平面上,彼此靠近地放置兩個(gè)帶同種電荷的小物塊由靜止釋放后,兩個(gè)物塊向相反方向運(yùn)動(dòng),并最終停止在物塊的運(yùn)動(dòng)過程中,下列表述正確的是()A兩個(gè)物塊的電勢(shì)能逐漸減少B物塊受到的庫(kù)侖力不做功C兩個(gè)物塊的機(jī)械能守恒D物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫(kù)侖力A17下列關(guān)于電勢(shì)高低的判斷,正確的是()A負(fù)電荷從A移到B時(shí),外力做正功,A點(diǎn)的電勢(shì)一定較高B負(fù)電荷從A移到B時(shí),電勢(shì)能增加,A點(diǎn)的電勢(shì)一定較低C正電荷從A移到B時(shí),電勢(shì)能增加,A點(diǎn)的電勢(shì)一定較低D正電荷只在電場(chǎng)力作用下從靜止開始,由A移到B,A點(diǎn)的電勢(shì)一定較高CD18如圖1415,一帶負(fù)電的粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡M和N是軌跡上的兩點(diǎn),其中M點(diǎn)在軌跡的最右邊不計(jì)重力,下列表述正確的是()A粒子在M點(diǎn)的速率最大B粒子所受電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線方向C粒子在電場(chǎng)中的加速度不變D粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能始終在增加C19位于A、B處的兩個(gè)帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢(shì)分布如圖1416所示,圖中實(shí)線表示等勢(shì)線,則()Aa點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn),電場(chǎng)力做正功C負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn),電場(chǎng)力做正功D正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)電勢(shì)能先減小后增大CD20.如右圖所示,帶等量異號(hào)電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置,M、N為板間同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),一帶電粒子(不計(jì)重力)以速度vM經(jīng)過M點(diǎn)在電場(chǎng)線上向下運(yùn)動(dòng),且未與下板接觸,一段時(shí)間后,粒子以速度vN折回N點(diǎn),則()A粒子受電場(chǎng)力的方向一定由M指向NB粒子在M點(diǎn)的速度一定比在N點(diǎn)的大C粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能一定比在N點(diǎn)的大D電場(chǎng)中M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)B21.如右圖所示,P、Q是等量的正點(diǎn)電荷,O是它們連線的中點(diǎn),A、B是中垂線上的兩點(diǎn),OAEQ,PQ BEPEQ,PQCEPQ DEPEQ,PEB、AA BEAEB、AACEAA DEAEB、AA7下列說法正確的是()A正電行在電場(chǎng)中的電勢(shì)能為正,負(fù)電行在電場(chǎng)中的電勢(shì)能為負(fù)B電荷在電勢(shì)為正的點(diǎn)電勢(shì)能為正,電荷在電勢(shì)為負(fù)的點(diǎn)電勢(shì)能為負(fù)C電荷克服電場(chǎng)力做多少功,它的電勢(shì)能就等于多少D不管是否存在其他力對(duì)電荷做功,電場(chǎng)力對(duì)電荷做多少正功,電荷的電勢(shì)能就減少多少8在靜電場(chǎng)中,關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的說法正確的是()A電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)一定高B電勢(shì)為零的地方場(chǎng)強(qiáng)也一定為零C沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低,場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越小D場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)都跟電場(chǎng)中是否存在試探電荷無(wú)關(guān)9帶正電的小球只受電場(chǎng)力作用,則它在任意一段時(shí)間內(nèi)()A一定沿著電場(chǎng)線由高電勢(shì)向低電勢(shì)方向運(yùn)動(dòng)B一定沿著電場(chǎng)線向電勢(shì)能減小的方向運(yùn)動(dòng)C不一定沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),但一定向低電勢(shì)方向運(yùn)動(dòng)D不一定沿著電標(biāo)線運(yùn)動(dòng),也不一定向電勢(shì)能減小的方向運(yùn)動(dòng)10對(duì)UAB=1V的理解,正確的是()A從A到B移動(dòng)qC的電荷,電場(chǎng)力做功1JB從A到B移動(dòng)1C的正電荷,電場(chǎng)力做功1JC從A到B移動(dòng)1C的負(fù)電荷,克服電場(chǎng)力做功1JD從A到B移動(dòng)1C的負(fù)電荷,外力做功1J11如圖所示,a、b、c是某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn),電場(chǎng)方向由a指向c,b恰在a、c的正中間,a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)分別用、和、表示,則下列關(guān)系正確的是()A BC D12如圖所示,A、B為兩等量異種點(diǎn)電荷,A帶正電,B帶負(fù)電,在AB的連線上有a、b、c三點(diǎn),b為連線的中點(diǎn),ab=bc,則()Aa點(diǎn)與c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同Ba點(diǎn)與c點(diǎn)的電勢(shì)相同Ca、b間的電勢(shì)差與b、c間的電勢(shì)差相等D點(diǎn)電荷q沿A、B連線的中垂線移動(dòng),電場(chǎng)力不做功13如圖所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn),下列判斷正確的是()A電勢(shì),場(chǎng)強(qiáng)B電勢(shì),場(chǎng)強(qiáng)C將電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少D將電荷量為q的負(fù)電荷分別放在A、B兩點(diǎn),電荷具有電勢(shì)能二、填空題14如圖所示,實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)線,相鄰兩等勢(shì)線間的電勢(shì)差相等,一正的點(diǎn)電荷經(jīng)過等勢(shì)線時(shí),具有動(dòng)能20J,運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線時(shí)動(dòng)能為零,令,則當(dāng)該電荷的電勢(shì)能為4J時(shí),動(dòng)能為_J15如圖所示,帶電導(dǎo)體表面A點(diǎn)附近場(chǎng)強(qiáng),B點(diǎn)附近場(chǎng)強(qiáng),現(xiàn)將一個(gè)帶與導(dǎo)體同種電荷的點(diǎn)電荷分別放在A、B兩處,并從靜止開始釋放,則點(diǎn)電荷在A、B兩處加速度大小之比為_,點(diǎn)電荷分別所能獲得的最大速率之比為_若將該點(diǎn)電荷由A移到B,電場(chǎng)力做功為_。16如圖所示,a、b、c、d為某電場(chǎng)中的四個(gè)等勢(shì)面,一帶正電的粒子飛入電場(chǎng)后,只在電場(chǎng)力作用下沿M點(diǎn)到N點(diǎn)的虛線運(yùn)動(dòng),由此可知,這四個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)由高到低的排列順序是_,帶電粒子經(jīng)M和N點(diǎn)時(shí),在_點(diǎn)具有較大的電勢(shì)能17如圖所示,A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn),已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為他V,V,V,求D點(diǎn)的電勢(shì)_三、計(jì)算題18一個(gè)帶負(fù)電的粒子,q=-2.010-9C,在靜電場(chǎng)中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),在這過程中,除電場(chǎng)力外,其他力做功為6.010-5J,粒子的動(dòng)能增加了8.010-5J,求a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab19固定不動(dòng)的正點(diǎn)電荷A,帶電量為Q=1.010-6C,點(diǎn)電荷B從距A無(wú)窮遠(yuǎn)的電勢(shì)為零處移到距A為3m、電勢(shì)為3000V的P點(diǎn),電場(chǎng)力做功-1.810-3J,求(1)電荷B的電荷量(2)電荷B在P點(diǎn)處所受的電場(chǎng)力大?。?)若在P處自由釋放電荷B,它能獲得的最大動(dòng)能是多少?答案:選擇:1、D 2、CD 3、ABD 4D 5B 6D 7D 8D 9D 10BC 11A 12ACD 13BC填空:162100:1,1:1,0.3,N,49V.計(jì)算:1-1.0104V2(1)610-7C,(2)610-4N,(3)1.810-3J【例1】在靜電場(chǎng)中,下列說法中錯(cuò)誤的是:( )A、 電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn),電勢(shì)也一定為零B、 電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等的區(qū)域內(nèi),電勢(shì)也一定處處相等C、 只在電場(chǎng)力作用下,正電荷一定從電勢(shì)高的地方向電勢(shì)低的地方移動(dòng)D、 沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)一定越來(lái)越低【解析】電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)是從不同的角度描述電場(chǎng)性質(zhì)的兩個(gè)物理量,前者從力的角度,后者從能量的角度,兩者之間沒有直接的對(duì)于關(guān)系。在等量同種電荷形成的電場(chǎng)中,它們連線的中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零,但電勢(shì)卻不為零;勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)處處相等,而沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)卻在不斷降低;正電荷在電場(chǎng)中的移動(dòng)方向還和它的初速度方向有關(guān),如果初速度是逆著電場(chǎng)線方向的,那么它移動(dòng)的開始階段從低電勢(shì)向高電勢(shì)。電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)的降落的方向。綜上所述:A、B、C中的表述都是錯(cuò)誤的?!敬鸢浮緼、B、C【例2】如圖所示,a、b為豎直向上的電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),一帶電質(zhì)點(diǎn)在a由靜止釋放 ,沿電場(chǎng)線方向向上運(yùn)動(dòng),到b點(diǎn)速度恰好為零,下列說法中正確的是:( )A、帶電質(zhì)點(diǎn)在a、b兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力都是豎直向上的B、a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高C、帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小D、a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大【解析】帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn),由靜止釋放向上運(yùn)動(dòng),說明電場(chǎng)力向上,且應(yīng)滿足Eaqmg,而又靜止于b點(diǎn),說明電場(chǎng)力仍向上,用Ebq=mg,選項(xiàng)A、D正確,因不知質(zhì)點(diǎn)的帶電性質(zhì),故無(wú)法確定a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)高低,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,a到b的運(yùn)動(dòng)過程中,電場(chǎng)力和重力做功,由動(dòng)能定理可知- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問題本站不予受理。
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- 勢(shì)能 電勢(shì) 練習(xí)題
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