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1、1.4电势能与电势基础巩固 高中物理粤教版(2019)必修第三册一、选择题(共15题)1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,电势不一定为零2下列物理量中,用比值定义法定义的是( )A功B电势能C加速度D位移3三个点电荷电场的电场线分布如图所示,图中a、b两点出的场强大小分别为、,电势分别为、则()ABCD4在轴上有两个点电荷、,其静电场的电势在轴上的分布情况如图所示,则()A和带有同种电荷B处的电场强度为零C将一负电荷从处移动到处,其电势能增加D将一负电荷从处移到处,电场力做功为零5在x轴上有两个点
2、电荷,其静电场的电势在x轴上分布如图所示,下列说法正确的是()A处的电场强度为零B处场强方向沿x轴负方向C负电荷从移到处,电势能一直减小D负电荷从移到处,受到的电场力先增大后减小6下列物理量属于标量的是( )A场强B加速度C电势能D位移7两带电小球,电量分别为+q和-q,固定在一长度为l的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图所示。若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180,则在此转动过程中电场力做的功为()A零BqElC2qElDqEl8质量为的带电物体在重力和恒定电场力作用下,从高处以的加速度由静止竖直下落到地面,为当地的重力加速度大小。则下列说法中错误的是
3、()A物体的机械能增加B物体的重力势能减少C物体的动能增加D电场力做功为9AB为点电荷电场中的一条直线,A、B两点的场强方向斜向右下,分别与AB成角和角,如图所示,已知A点的电场强度大小为E0,则下列判断正确的是()A点电荷可能在直线AB的右侧B点电荷可能带负电CB点的电场强度大小为DB点的电势可能高于A点10如图所示,Q是真空中固定的点电荷,a、b、c是以Q所在位置为圆心、半径分别为r和2r的球面上的三点。将电荷量为q1、q2的检验正电荷分别从a、c两点移至无穷远处,已知两电荷的电势能均增大且增量相同。不计q1、q2的相互作用,下列判断正确的是()AQ带负电Bb、c两点电场强度相同Ca、b两
4、点的电场强度的大小之比为14Dq1q211如图所示,电场中有A、B两点,则下列说法中正确的是()A电势 场强EAEBB电势 场强EAEBC将-q由A点移到B点,电场力做正功D将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpAEpB12如图所示是一个带电体周围的电场线和等势面的分布图,1、2、3是电场中的三个点,其电场强度大小分别为E1、E2、E3, 电势分别为1、2、3,则下列说法中正确的是()ABCD13如图所示,光滑绝缘细管与水平面成30角,在管的上方P点固定一个点电荷+Q,P点与细管在同一竖直平面内,管的顶端A与P点连线水平电荷量为-q的小球(小球直径略小于细管内径)从管中A处由静止开始沿管向下
5、运动图中PBAC,B是AC的中点,不考虑小球电荷量对电场的影响则在Q形成的电场中( )AA点的电势高于B点的电势BB点的电场强度大小是A点的2倍C小球从A到C的过程中电势能先减小后增大D小球从A到C的过程中重力势能减少量大于动能增加量14一个质量为m的带负电的小球,在如图所示的匀强电场中以水平速度抛出小球运动的加速度方向竖直向下,大小为g/3,小球在竖直方向下落高度H,以下说法中正确是() A小球的动能增加了mgHB小球的机械能减少了mgHC小球的重力势能减少了mgHD电势能增加了mgH15如图,在正电荷Q的电场中有M、N、P和F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,M=30,F为MN的中点
6、,M、N、P、F四点处的电势分别用M、N、P、F表示。已知M=N,P=F,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则()A点电荷Q一定不在MP连线上B连线PF一定在同一个等势面上C将正试探电荷从P点搬运到N点,电场力做正功DP小于M二、填空题(共4题)16电势能概念:电荷在_中具有的势能,用Ep表示。17带量为的粒子,仅在电场力的作用下在电场中先后经过、两点,经过点时动能为,经过点时动能为,则带电粒子从点到点过程中电势能增加了_,A、B两点电势差为_。18如图所示,在点电荷Q形成的电场中有A、B、C三点,若Q为负电荷,则_点电势最低,将正电荷放在_点时电势能最小,将负电荷放在_点时电势能最大19在
7、“描绘电场等势线”的实验中,(1)给出下列器材,电源应选用_,传感器应选用_(用字母表示)。A 的交流电源 B的直流电源 C电流传感器 D电压传感器(2)按图示连接电路。在电极A、的连线上等距离的取、共5个基准点。(a)已知传感器正接线柱的电势高于负接线柱时,计算机读数显示为正。若在图中连接传感器正接线柱的红探针接触点,连接负接线柱的黑探针接触点时,读数为正,则可以判断电极A接在电源的_极上(选填“正”或“负”)。(b)在寻找基准点的等势点时,将红探针固定于点,黑探针在纸上移动,当移动到某点时读数为负,为了找到到基准点的等势点,则黑探针应平行于、连线向_(选填“A”或“B”)端移动。(3)如果
8、将红探针固定在电极上,黑探针沿连线移动,每移动一小段相等距离记录一次传感器读数,以到的距离为横坐标,传感器读数为纵坐标,作出的图可能为下图中的_。A B C D三、综合题(共4题)20图甲为匀强电场,电场强度为E,电场中沿电场线方向上有A、B两点,距离为d,设A、B两点间的电势差为UAB。(1)一个点电荷q从A点移动到B点,请利用功的定义式以及电场力做功与电势差的关系式证明:。(2)图乙是某一正点电荷周围的电场线分布图, M、N、P为其中一条电场线上的三点,N是MP的中点。请判断电势差U,MN与UNP的大小关系。如果把一个带负电的试探电荷由M点移到P点,请问它的电势能是增加还是减小?说明你的理
9、由。 21将带电荷量为1108 C的电荷,从无限远处移到电场中的A点,要克服静电力做功1106 J,问:(1)电荷的电势能是增加还是减少?电荷在A点具有多少电势能?答案:静电力做负功,电荷的电势能增加,因无限远处电势能为零,因为,所以电荷在A点具有的电势能;(2)A点的电势是多少?22在粗糙的水平面有一绝缘的足够长的薄长平板,在其左端放一个带电体(可看成质点),带电量q=110-2C,整个空间处于向右的匀强电场中,电场强度E=102N/C,平板质量M=2kg,带电体质量m=1kg,带电体与平板间动摩擦系数1=0.2,平板与地面间动摩擦系数2=0.1,现给平板一个向左v0=7m/s的初速,g取1
10、0m/s2 求:(1)带电体运动的总时间(2)整个过程带电体电势能的变化量及摩擦生热的内能23如图所示,匀强电场的电场强度E=3.0104N/C,沿电场线方向有A、B两点,A、B两点间的距离s=0.10m,将电荷量q=+2.010-8C的点电荷从A点移至B点,求:(1)画出电荷在A点受到的电场力;(2)电荷所受电场力F的大小;(3)电荷从A点移至B点的过程中,电场力所做的功W。参考答案:1D2C3B4D5C6C7C8A9C10A11B12D13C14B15C16电场17 6 60018 A A A19 B; D; 正; B; B20(1)根据功的定义得点电荷q从A点移动到B点电场力做功为又由电场力做功与电势差的关系得联立得(2)根据电场线的疏密程度可以判断出M、N间的平均场强大于N、P间的平均场强,由 知,M、N间的电势差大于N、P间的电势差,即如果把一个带负电的试探电荷由M点移到P点,因为电场力做负功,所以电势能增加。21(1)静电力做负功,电荷的电势能增加,因无限远处电势能为零,因为,所以电荷在A点具有的电势能;(2)A点的电势为;22 (1) (2) 45.5J 23(1)略(2)6.010-4N(3)6.010-5J