2018年高考物理一轮复习 专题31 电势能、电势、电势差(练)(含解析)

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1、专题31电势能、电势、电势差1.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3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点时的动能分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8eV,它的动能应为:()A.8eVB.13eVC.20eVD.34eV【答案】C【名师点睛】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

2、时的动能值;本题关键要根据电场力做功与电势差的关系确定电荷的总能量。2.如图为某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距2cm,则该匀强电场的场强大小和方向分别为:()A.E=100V/m,竖直向下B.E=100V/m,竖直向上C.E=100V/m,水平向左D.E=100V/m,水平向右【答案】C【解析】根据电场线总是与等势面垂直,而且由高电势指向低电势,可知,电场强度方向水平向左,两个相邻等势面相距,电势差,则电场强度,故选项C正确。【名师点睛】电场线总是与等势面垂直,而且由高电势指向低电势.根据匀强电场场强与电势差的关系U=

3、Ed求出电场强度的大小;本题考查电场线与等势面的关系、场强与电势差的关系.公式中,是沿电场线方向两点间的距离。3.金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示,A、B两点到正电荷的距离相等,C点靠近正电荷,则:()A.A、B两点的电势相等B.C点的电势比A点的低C.A、B两点的电场强度相等D.C点的电场强度比B点的大【答案】D【名师点睛】题要掌握电场线的物理意义:电场线的疏密表示场强的大小,顺着电场线电势逐渐降低,难度不大,属于基础题4.(多选)如图所示,虚线为某电场的等势面,今有两个带电粒子(重力不计),以不同的速率,沿不同的方

4、向,从A点飞入电场后,沿不同的轨迹1和2运动,由轨迹可以断定:()A.两个粒子的电性一定不同B.粒子1的动能和粒子2的电势能都是先减少后增大C.经过B、C两点,两粒子的速度可能不等D.两个粒子带电量一定不同【答案】ABC5.有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服电场力做6×10-4 J的功,从B点移到C点,电场力对电荷做9×10-4 J的功,问:(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?(2)如以B点电势为零,则A点电势为多少?电荷在A点的电势能为多少?【答案】(1)200V;-300V;10

5、0V(2)200V;【解析】电荷由A移向B克服电场力做功即电场力做负功,WAB=-9×10-4 J (2)若,由得电荷在A点的电势能【名师点睛】解决本题的关键掌握电场力做功与电势能的关系,注意在运用计算时,W的正负、q的正负、电势差的正负都要代入计算.1.P、Q是某电场中一条电场线上的两点,一点电荷仅在电场力作用下,沿电场线从P点运动到Q点,过此两点的速度大小分别为vP和vQ,其速度随位移变化的图象如图所示.P、Q两点电场强度分别为EP和EQ;该点电荷在这两点的电势能分别为εP>εQ,则下列判断正确的是:()A.EP>EQ,εP<ε

6、QB.EP>EQ,εP>εQC.EP<EQ,εP<εQD.EP<EQ,εP>εQ【答案】A2.如图所示,真空中M、N处放置两等量异号点电荷,a、b、c表示电场中的3条等势线,d点和e点位于等势线a上,f点位于等势线c上,等势线b为中垂线,df平行于MN.已知一带正电的试探电荷从d点移动到f点时,该试探电荷的电势能增加,则以下判断正确的是:()A.M点处放置的是正点电荷B.d点的电势高于f点的电势C.d点的场强与f点的场强完全相同D.将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点,电场力先做正功、后做负功【答案】D【解析】因正电荷由到,电势

7、能增加,则电场力做负功,电势升高,故点电势高于点电势,则M点为负电荷,N点为正电荷,故AB错误;点与点为关于两电荷的中垂线对称,则场强大小相等但方向不同,故C错误;将带正电的试探电荷沿直线由点移动到点,电势能先减小再增大到原来值,故电场力先做正功、后做负功,故D正确。【名师点睛】在电场中根据带电粒子运动轨迹和电场线关系判断电场强度、电势、电势能、动能等变化是对学生基本要求,也是重点知识,要熟练掌握。3.位于A、B处的两个带有不等量负电荷的点电荷在平面内的电势分布如图6所示,图中实线表示等势线,则正确的正确的是:()A.a点和b点的电

8、势相同B.正电荷从c点移到d点,静电力做负功C.负电荷从a点移到b点,电场力做正功,电势能减少D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电场力不做功,电势能不变【答案】A【名师点睛】电势能增、减的判断方法(1)做功判断法―→电场力做正功,电

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