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《2019-2020年高中物理第一章静电场4电势能和电势课时训练新人教版选修》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2019-2020年高中物理第一章静电场4电势能和电势课时训练新人教版选修题组一 静电力做功与电势能的关系1.右图是以+Q为圆心的一组同心圆(虚线),电场中有A、B、C、D四点。现将一带正电荷q的点电荷由A点沿不同的路径移动到D点。沿路径①静电力做功为W1,沿路径②静电力做功为W2,沿路径③静电力做功为W3,则( )A.W2W3>W1D.因不知道+q的具体数值,故无法作出判断解析:无论何种电场中,静电力做功都与路径无关,只与初、末位置有关。答案:B2.如图所示,在静电场中,一个负电荷q受到一个非静电力作用
2、,由A点移动到B点,则下列说法不正确的是( )A.非静电力和静电力做功之和等于电荷电势能增量和动能增量之和B.非静电力做功等于电势能增量和动能增量之和C.电荷克服静电力做功等于电势能的增量D.非静电力做功和静电力做功之和等于电荷动能的增量解析:根据动能定理,合外力对电荷所做的功等于电荷动能的增量,选项A错误,D正确。对电荷和电场组成的系统而言,非静电力是外力,非静电力对电荷做了多少正功,系统能量(电势能和电荷动能)就增加多少,选项B正确。据静电力做功与电势能变化的关系(WF=-ΔE),及静电力对电荷做负功,得电荷克服静电力做功等于电荷电势能的增量
3、,选项C正确。所以符合题意的是A选项。答案:A3.在电场强度大小为4×105N/C的匀强电场中,一质子从A点移动到B点,如图所示。已知AB间距离为20cm,AB连线与电场线成30°夹角,求静电力做的功以及质子电势能的变化。解析:静电力对质子做的功为W=qEdcosθ=1.6×10-19×4×105×0.2×J≈1.1×10-14J即质子电势能减少1.1×10-14J。答案:1.1×10-14J 减少1.1×10-14J题组二 电势高低的判断4.在静电场中,下列说法正确的是( )A.电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零B.电场强度处处相同的
4、区域内,电势也一定处处相同C.电场强度的方向可以跟等势面平行D.沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的解析:等量同种点电荷连线中点处的电场强度为零,但电势不为零,故A错;在匀强电场中,电场强度处处相等,但电势沿电场线方向降低,故B错;电场线方向处处与等势面垂直,即电场线上各点的切线方向与等势面垂直,各点电场强度方向就是电场线各点切线方向,故C错误;电场强度方向是电势降落最快的方向,故D正确。答案:D5.(多选)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只受静电力作用时的运动轨迹,若电荷是从A处运动到B处,以下判断正确的是( )A.电
5、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处速度小解析:由题图可知,B处的电场线比A处的电场线密,说明B处的电场强度大于A处的电场强度。根据牛顿第二定律,试探电荷在B处的加速度大于在A处的加速度,选项A错误。由题图可知,电荷做曲线运动,必受到不等于零的合外力,即静电力F≠0,且静电力F的方向应指向运动轨迹的凹向。因为试探电荷带负电,所以电场线指向是从电场线疏处到电场线密处。再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断A、B处电势高低关系是φA>φB,选项C错误。根据试探电荷的位移与所受静电力的夹角大于90°,可知静电力对试探电荷
6、做负功,所以由A→B电势能增加,选项B正确。又因静电力做功与路径无关,系统的能量守恒,电势能增加则动能减少,即速度减小,选项D正确。答案:BD6.在静电场中,把一个电荷量q=2.0×10-5C的负电荷由M点移到N点,静电力做功6.0×10-4J,由N点移到P点,静电力做负功1.0×10-3J,则M、N、P三点电势的高低关系是 。 解析:先画一条方向向右的电场线,找一点作为M点,如图,因为由M→N静电力做正功,而负电荷受静电力方向与电场强度方向相反,则可确定N点在M点左侧;由N→P静电力做负功,即沿着电场线方向移动,又因为1.0×10-3J>6
7、.0×10-4J,所以肯定移过了M点,即P点位于M点右侧,这样,M、N、P三点电势的高低关系是φN>φM>φP。答案:φN>φM>φP题组三 等势面的理解7.两个固定的等量异种点电荷所产生的电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用。则粒子在电场中( )A.做直线运动,电势能先变小后变大B.做直线运动,电势能先变大后变小C.做曲线运动,电势能先变小后变大D.做曲线运动,电势能先变大后变小解析:由题图等势面可知,两固定的等量异种点电荷的电场分布如图所示。带负电的粒子
8、在等量异种点电荷所产生的电场中的偏转运动轨迹如图中所示,则粒子在电场中做曲线运动。静电力对带负电的粒子先做正功后做负功,电
