高二物理《电势与电势能》 专项练习题

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电势能和电势练习题

电势能和电势练习题

电势能和电势练习题一、选择题A. 电势能是电荷在电场中由于位置不同而具有的能量B. 电势能的大小与电荷量成正比C. 电势能的大小与电荷间的距离成反比D. 电势能总是大于零A. 电势是描述电场中某点电势高低的物理量B. 电势的单位是伏特(V)C. 电势与电荷量成正比D. 电势是标量,没有方向3. 在电场中,正电荷从高电势处移动到低电势处,下列说法正确的是:A. 电势能减小B. 电势能增大C. 电势不变D. 电势增加二、填空题1. 电势能是电荷在电场中由于__________而具有的能量。

2. 电势是描述电场中__________的物理量,其单位是__________。

3. 在电场中,正电荷从高电势处移动到低电势处,电势能__________。

三、计算题1. 一个电荷量为2C的正电荷在电场中某点的电势为20V,求该电荷在该点的电势能。

2. 一个电荷量为3C的负电荷在电场中从电势为10V的点移动到电势为5V的点,求电势能的变化。

3. 两个点电荷,电荷量分别为5C和2C,它们之间的距离为0.5m,求它们之间的电势能。

四、判断题1. 电势能总是随着电荷在电场中的位置变化而变化。

()2. 电势能的大小与电荷间的距离无关。

()3. 在电场中,负电荷从高电势处移动到低电势处,电势能减小。

()五、简答题1. 简述电势能和电势的关系。

2. 在电场中,电荷从高电势处移动到低电势处,电势能如何变化?为什么?3. 电势能和电势的单位分别是什么?它们之间有什么联系?六、应用题1. 一个均匀电场中,电场强度为E=200 V/m,一个带电粒子在电场中从A点移动到B点,两点间的距离为d=0.4 m。

若粒子是正电荷,电荷量为q=4 μC,求粒子在A点和B点的电势能差。

2. 在一个电势为φ=50 V的区域内,有两个点电荷,电荷量分别为q1=10 nC和q2=5 nC,它们之间的距离为r=0.2 m。

计算这两个电荷在该区域的电势能之和。

电势能和电势练习题

电势能和电势练习题

电势能和电势练习题§4电势能和电势【典型例题】【例1】在静电场中,下列说法中错误的是:()电场强度为零的点,电势也一定为零电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等只在电场力作用下,正电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动沿着电场线方向电势一定越来越低【解析】电场强度和电势是从不同的角度描述电场性质的两个物理量,前者从力的角度,后者从能量的角度,两者之间没有直接的对于关系。

在等量同种电荷形成的电场中,它们连线的中点电场强度为零,但电势却不为零;匀强电场的场强处处相等,而沿着电场线方向电势却在不断降低;正电荷在电场中的移动方向还和它的初速度方向有关,如果初速度是逆着电场线方向的,那么它移动的开始阶段从低电势向高电势。

电场线的方向是电势的降落的方向。

综上所述:A、B、C中的表述都是错误的。

【答案】A、B、C【例2】如图所示,a、b为竖直向上的电场线上的两点,一带电质点在a由静止释放,沿电场线方向向上运动,到b点速度恰好为零,下列说法中正确的是:()A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B、a点电势比b点的电势高C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D、a点的电场强度比b点的电场强度大【解析】带电质点在a点,由静止释放向上运动,说明电场力向上,且应满足Eaq>mg,而又静止于b点,说明电场力仍向上,用Ebq=mg,选项A、D 正确,因不知质点的带电性质,故无法确定a、b 两点的电势高低,选项B错误,a到b的运动过程中,电场力和重力做功,由动能定理可知,W电+W重=0,因为W重为负值,故W电必为正值,而电场力做正功,电势能减小,即b点的电势能小于a点电势能,选项C错误。

【例3】如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,细杆右侧距杆0.3m处有一固定的点电荷Q,A、B是细杆上的两点,点A与Q、点B与的连线与杆的夹角均为 =37°。

一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下,通过A 点时加速度为零,速度为3m/s ,取g=10m/s 2,求小球下落到B 点时的加速度和速度的大小。

第4节_电势能和电势练习题

第4节_电势能和电势练习题

第4节电势能和电势练习题1.将一个电荷量为q=+1.0×10-8C的点电荷,从无穷远处移到电场中的A点,克服电场力做功2.0×10-8J,现将该电荷从A点移到B点,电场力做功7.0×10-8J。

试求电荷在A、B两点的电势能。

(取无穷远处为零电势能点)2.有一带电量q=-3×10-6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4J,从B点移到C点时电场力做功9×10-4J.问:(1)以B为零势能点,电荷在A 点时的电势能E PA1是多少?(2)如选取C点的电势能为零,则电荷在A点时的电势能E PA2又是多少?3.把一试探电荷q=10-10C放入某一电场中A点,具有电势能为10-8J,把此电荷从A点移动到无限远处,电场力做功等于______J.若在该点放入另一电荷q=-10-10C,则把此电荷从A点移动到无限远处,电场力做功等于______J。

4.两个带异种电荷的物体间的距离增大一些时()A.静电力做正功,电势能增加B.静电力做负功,电势能增加C.静电力做负功,电势能减少D.静电力做正功,电势能减少5.下列关于电荷的电势能的说法正确的是()A.电荷在电场强度大的地方,电势能一定大B.电荷在电场强度为零的地方,电势能一定为零C.只在静电力的作用下,电荷的电势能一定减少D.只在静电力的作用下,电荷的电势能可能增加,也可能减少6.如图所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点,分别把+ q和-q的试验电荷依次放在三点上,关于它所具有的电势能的正确说法是( ) A.放上+q时,它们的电势能E A>E B>E CB.放上+q时,它们的电势能E A<E B<E CC.放上-q时,它们的电势能E A>E B>E CD.放上-q时,它们的电势能E A<E B<E C7.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是()A.电场强度大的地方电势一定高B.电势为零的地方场强也一定为零C.场强为零的地方电势也一定为零D.场强大小相同的点电势不一定相同8.有一电场的电场线如图所示,电场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B和φA、φB表示,则()A.E A>E B,φA>φB B.E A>E B,φA<φBC.E A<E B,φA>φB D.E A<E B,φA<φB9.如图所示电场中A、B两点,则下列说法正确的是()A.电势φA>φB,场强E A>E B B.电势φA>φB,场强E A<E BC.将电荷+q从A点移到B点静电力做了正功D.将电荷-q分别放在A、B两点时具有的电势能E p A>E p B10.如图所示,O为两个等量异种电荷连线的中点,P为连线中垂线上的一点,比较O、P两点的电势和场强大小()A.φO=φP,E O>E P B.φO=φP,E O=E PC.φO>φP,E O=E P D.φO=φP,E O<E P11.在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是()A.电场强度B.同一电荷所受电场力C.电势D.同一电荷具有的电势能12.下述说法正确的是()A.在同一等势面上移动电荷,电场力不作功B.等势面上各点场强大小一定相等C.电场中电势高处,电荷的电势能就大D.电场强度大处,电荷的电势能就大13关于等势面下列说法正确的是( )A.等势面与电场线处处垂直B.同一等势面上的各点场强大小必定相等C.电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直,并指向电势升高的方向D.电荷从电场中一点移到另一点,电场力没做功,电荷必在同一等势面上移动14.在图中虚线表示某一电场的等势面,现在用外力将负点电荷q从a点沿直线aOb匀速移动到b,图中cd为O点等势面的切线,则当电荷通过O点时外力的方向()A.平行于ab B.平行于cdC.垂直于ab D.垂直于cd15.电场线与等势面分布。

高考物理专题复习:电势能与电势

高考物理专题复习:电势能与电势

高考物理专题复习:电势能与电势一、单选题1.如图所示的平面内,有静止的等量异号点电荷,M 、N 两点关于两电荷连线对称,M 、P 两点关于两电荷连线的中垂线对称。

下列说法正确的是( )A .M 点的场强比P 点的场强大B .M 点的电势比N 点的电势高C .N 点的场强与P 点的场强相同D .电子在M 点的电势能比在P 点的电势能大2.空间中有一试探电荷处在一区域电场中沿某方向建立一x 轴,该试探电荷在x 轴各点的电势能p E 随x 的分布如图所示。

根据E p —x 图像,下列说法正确的是( )A .1x 处的电场强度大于0B .沿x 轴正方向电势逐渐降低C .3x 处的电场强度大于4x 处的电场强度D .试探电荷从3x 处运动至2x 处的过程中,电场力做功为p1p2E E -3.电势、电势差是描述电场的“能的性质”的物理量,其单位用国际单位制基本单位可表示为( ) A .VB .V/mC .()22kg m /A s ⋅⋅D .()23kg m /A s ⋅⋅4.关于静电场,下列说法中正确的是( ) A .电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹 B .沿电场线方向,电势一定越来越低C .在电场中电势高的点,电场强度一定大D .电势高的地方,电荷在该点具有的电势能就大5.如图所示,a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点,其中c 为a 、b 的中点。

若一个运动的正电荷只在静电力作用下先后经过a 、b 两点,a 、b 两点的电势分别为φa =-3 V ,φb =7 V ,则 ( )A .a 点的场强一定小于b 点的场强B .a 点场强一定等于b 点场强C .正电荷在a 点的动能小于在b 点的动能D .正电荷在a 点的电势能小于在b 点的电势能6.真空中某区域存在一静电场,其电场线分布如图所示,M 、N 、Q 是以直电场线上一点O 为圆心的同一圆周上的三点,OQ 连线垂直于MN ,下列说法正确的是( )A .O 点电势与Q 点电势相等B .O 、M 间的电势差大于N 、O 间的电势差C .M 点场强与N 点场强相同D .在Q 点释放一个电子,电子将沿圆弧QM 运动7.如图甲所示,一条电场线与x O 轴重合,取O 点电势为零,x O 方向上各点的电势 随x 变化的规律如图乙所示,若在O 点由静止释放一电子,电子仅受静电力的作用,则( )A .电子将沿x 轴负方向运动B .电子的电势能将增加C .电子运动的加速度先减小后增大D .电子运动的加速度恒定8.有一个均匀带电圆环,以圆环圆心O 为坐标原点,过O 且垂直于圆环平面的线为x 轴,如图甲所示,现测得x 轴上的电场强度随坐标x 值变化的图像如图乙所示(场强为正值,表示方向沿x 轴正方向),H 、I 是x 轴上两点,且HO OI <,取无穷远处电势为零,则以下分析正确的是( )A .该圆环带负电B .x 轴上O 点电势为零C .将一个负的试探电荷沿x 轴从H 移动到I 的过程中,电势能先增大后减小D .H 点的电势高于I 点的电势 二、多选题9.两正、负点电荷周围电场线分布如图,取无穷远处电势为零,则( )A .正电荷由P 静止释放能运动到QB .电荷在P 的加速度大于在Q 的加速度C .负电荷在P 的电势能高于在Q 的电势能D .负电荷从P 移动到Q ,其间必有一点电势能为零10.如图所示,真空中有一边长为l 的菱形ABCD ,60ADC ∠=︒,P 点是AC 连线的中点,在A 点固定一电量为q 的负点电荷,在C 点固定一电量为q 的正点电荷。

人教版高中物理选修11高二《静电场——电势能和电势》练习题

人教版高中物理选修11高二《静电场——电势能和电势》练习题

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作1.右图中MN 到 b 则(为电场中某一条电场线方向向右,在线取两点)a、b今将一电荷+q 从a 移A. 电场力做正功,+q 的电势能增加;B. 电场力做负功,+q 的电势能增加;C.电场力做正功,+q 的电势能减少;D. 电场力做负功,+q 的电势能减少。

2.A 和 B 为电场中某条电场线上的点,如图:将q=4× 10-9 C 的正电荷从 A 点移到 B 点需战胜电场力做功 5 × 10-7J,则⑴电场方向由A→B 还是 B→A?⑵电荷在哪点时电势能大?大多少?3.电场中有 A 、B 两点,把电荷从 A 点移到 B 点的过程中,电场力对电荷做正功,则()A .电荷的电势能减少B .电荷的电势能增加C.A 点的场强比 B 点的场富强D. A 点的场强比 B 点的场强小4.如图 1— 4—8 所示,A 、B 是同一条电场线上的两点,以下说法正确的选项是()A .正电荷在 A 点拥有的电势能大于在B 点拥有的电势能B.正电荷在 B 点拥有的电势能大于在 A 点拥有的电势能C.负电荷在 A 点拥有的电势能大于在 B 点拥有的电势能图 1— 4—8D .负电荷在 B 点拥有的电势能大于在 A 点拥有的电势能5.如图 1-21 所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C 三点,分别把 +q 和-q 的试验电荷依次放在三点上,关于它所拥有的电势能的正确说法是( )A.放上 +q 时,它们的电势能E PA> E PB> E PCB.放上 +q 时,它们的电势能E PA< E PB< E PCC.放上- q 时,它们的电势能E>E>EPA PB PCD.放上- q 时,它们的电势能E<E<EPA PB PC6. 以下关于电荷在电场中搬动时,其电势能变化的说法中,正确的选项是()A. 正电荷沿电场线方向搬动,其电势能增加B. 正电荷逆电场线方向搬动,其电势能增加C. 负电荷沿电场线方向搬动,其电势能减少D. 负电荷逆电场线方向搬动,其电势能减少7. 将一电量为-6P 移至电场中某点A, 电场力做功q=2 × 10 C 的点电荷从电场外一点-5J,求 A 点的电势 .( 设场外 P 点电势为 0)w=4 × 108. 如图 1-20 所示, A 、B 是电场中两点,一个带负电的点电荷 Q 在 A 点所受的电场力要比它在B 点所受的电场力 ______,该负电荷在 A 点的电势能要比它在 B 点的电势能 ______, A 点的电场强度要 _____于 B 点的电场强度, A 点的电势要 ______于 B 点的电势 .9.如图 1-25 所示,两个等量异号的点电荷在真空中相隔必然的距离,21竖直线代表两点电荷连线的中垂面,在此中垂面上各点的电场线各处与-+该平面垂直,在两点电荷所存在的某平面取以下列图的1、 2、 3 三点,3则这三点的电势大小关系是( ) 图A . φ >φ >φ 3B . φ >φ >φ 1C . φ >φ >φ 3D . φ >φ >φ1122 3 2 1 3 210.在静电场中,以下说法正确的选项是( )A .电场强度各处为零的地域内,电势也必然各处为零B .电场强度各处相同的地域内,电势也必然各处相同C .电场强度的方向总是跟等势面垂直的D .沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的11.在电场中,已知 A 点的电势高于 B 点的电势,那么 (A .把负电荷从 A 点移到B 点,电场力做负功 B .把负电荷从 A 点移到 B 点,电场力做正功C .把正电荷从 B 点移到 A 点,电场力做负功D .把正电荷从 B 点移到 A 点,电场力做正功12.如图 1—4— 13 所示, Q 是带正电的点电荷, P 和 P 为其电场中的两点.若P 1、 P 两点的电场强度的大小, φ 、 φ 为 P、 P2两点的电势,则21 21A .E 1 >E 2 , φ>φ21 B . E 1> E 2, φ <φ12C . E 1 < E 2 , φ1 >φ2)E 1、E 2 为()D .E 1 < E 2 , φ1 <φ2图 1—4—1313.以下说法中,正确的选项是()A .沿着电场线的方向场强必然越来越弱B .沿着电场线的方向电势 — 定越来越低C .匀强电场中,各点的场强必然大小相等,方向相同D.匀强电场中各点的电必然定相等14.在下面关于电势和电势能的说法正确的选项是()A.电荷在电场中电势高的地方,拥有的电势能较大B.电荷在电场中电势高的地方,它的电量越大,所拥有的电势能也越大C.在正的点电荷的电场中的任一点,正电荷所拥有的电势能必然大于负电荷所拥有的电势能D.在负的点电荷的电场中的任一点,正电荷所拥有的电势能必然小于负电荷所拥有的电势能。

高二物理电势能和电势练习题

高二物理电势能和电势练习题

高二物理电势能和电势练习题1.在电场中( )A.特定点的电场强度大,该点的电势一定高B.特定点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大C.特定点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零D.特定点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零解析:选D.场强大处电势不一定高,A错;由Ep=qφ知:正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大,在电势为0处电势能为0,故B、C错,D对.A.E1>E2,φ1>φ2 B.E1>E2,φ1<φ2C.E1φ2 D.E1<E2,φ1<φ2解析:选A.由E=kQr2知E1>E2,由电场线方向P1指向P2知,φ1>φ2,故A对.A.电势φA>φB,场强EA>EBB.电势φA>φB,场强EA<EBC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做正功,电势能减少D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能EpA>EpB解析:选BC.顺着电场线电势逐渐降低,即φA>φB,由电场线疏密可知,EA<EB,故A错、B对.由电场力做功与电势能变化的关系可知,+q从A移到B,电场力做正功,电势能减少,C对,负电荷从A移到B,电场力做负功,电势能增加,EpA<EpB,故D错.A.从A到B电场力做功最大B.从A到E电场力做功最大C.电场力做功一样多D.A点比D点电势高解析:选C.B、C、D、E在同一等势面上,所以检验电荷在这四点时的电势能相等,由WAB=EpA-EpB可知,C正确;在-Q的电场中,D点离源电荷远,所以D点的电势比A点高,故D错.解析:电场力做功与路径无关.在小球由A运动到最低点B的过程中,电场力对小球做的正功为W=qEL=5×10-6×104×1 J=0.05 J.电场力对小球做正功,小球电势能减少,减少的电势能为0.05 J.答案:见解析一、选择题A.0 B.qElC.2qEl D.πqEl解析:选C.电场力对两小球均做正功,大小与路径无关,对每个小球做功为qEl,共为2qEl.故C正确A.W1=W2=W3<0 w1="">W2=W3>0C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=0解析:选C.因A、C两点处于同一等势面上,所以W1=W3>0,W2=0.所以C正确.3.(2023年聊城高二检测)下列关于电势高低的判断,正确的是( )A.负电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低B.负电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低C.正电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低D.正电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低解析:选BC.负电荷从P点移到M点,电势能增加,电场力做负功,电场力方向由M点到P点,电场线方向由P到M,故M点电势较低,所以A错B对.同理可得C对D错.A.O点电场强度为零B.D点电场强度为零C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大D.若将点电荷-q从O移向C,电势能增大解析:选BD.根据对称性和叠加原理,O点有三个场强矢量,其中A、B两点的电荷在O点的场强矢量等大反向,矢量和为零,即O点的电场强度等于C点电荷在该处的场强;D点有三个场强矢量,方向分布互为120°,故合场强为零.选项A 错,B对.由于D点场强为零,作为分界点,D的左边场强方向向左,右边方向向右.则将点电荷+q从O移向C的过程中,静电力的方向跟移动方向相同,静电力做正功,电势能减小;将点电荷-q从O移向C的过程中,静电力的方向跟移动方向相反,静电力做负功,电势能增加.选项C错,D对.A.Ea>Eb,φa>φb B.Ea<Eb,φa<φbC.Ea>Eb,φa<φb D.Eaφb解析:选C.由图可以看出a处电场线更密,所以Ea>Eb,根据对称性,a处的电势应与右侧负电荷附近对称点的电势相等,再根据沿电场线方向电势降低可以判定φb>φa,故C项正确.6.(2023年高考天津理综卷)在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则( )A.b点的电场强度一定比a点大B.电场线方向一定从b指向aC.b点的电势一定比a点高D.该电荷的动能一定减小A.两个物块的电势能逐渐减少B.物块受到的库仑力不做功C.两个物块的机械能守恒D.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力解析:选A.两物块之间的库仑力对两物块均做正功,电势能减少,A对,B错;两物块的重力势能不变,动能先增后减,故机械能不守恒,C错;物块先加速后减速,故库仑力先大于摩擦力,但随着距离的增大,库仑力逐渐减小,故后阶段摩擦力大于库仑力,D错.A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场线方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加解析:选C.由图知该电场为匀强电场,因此带电粒子受到的电场力方向恒定,大小不变,因此C正确.由电荷运动轨迹与受力关系可判定电荷受力向左,B错,因此由N到M电场力对粒子做负功,其速度应减小,A错,电势能在前段与后段不一样,D错.A.a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解析:选CD.a点和b点所在处的等势线疏密程度不同,故两处的场强不同,方向也不同,A错;从c点到d点电势升高,正电荷的电势能增大,电场力做负功,B 错;从a点到c点、电势升高,负电荷的电势能减小,电场力做正功,C对;从e 点沿虚线到f点,电势先减小后增大,则正电荷的电势能先减小后增大,D对.二、计算题10.将带电荷量为1×10-8 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1×10-6 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?(2)A点的电势是多少?(3)若静电力可以把带电荷量为2×10-8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点,说明电荷带正电还是带负电?静电力做了多少功?(取无限远处为电势零点)解析:(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,电荷在A 点具有的电势能为1×10-6 J. 新课标第一网(2)A点的电势为:φA=EpAq=1×10-61×10-8 V=100 V.(3)因静电力做正功,说明电荷受力方向与运动方向相同,说明电荷带负电,静电力做功为:W2=2W1=2×-6 J.答案:(1)增加 1×10-6 J(2)100 V (3)带负电 2×10-6 J解析:由动能定理得:mgh+W电=12mv2解得:W电=12mghφC=φB=-W电-q=mgh2q.答案:12mgh mgh2qw1-4-18解析:电场力做功与路径无关,滑动摩擦力始终做负功,由于Ff<qE,小物体最终停留在O端.由动能定理得:qEx0-Ffs=0-12mv20s=2qEx0+mv202Ff.答案:2qEx0+mv202Ff串联电路和并联电路检测题1.三个阻值都为12 Ω的电阻,它们任意连接、组合,总电阻可能为( )A.4 Ω B.24 ΩC.8 Ω D.36 Ω解析:选ACD.共有四种组合,三个串联,总电阻为36 Ω;三个并联,总电阻为4 Ω;两个串联再跟第三个并联,总电阻为8 Ω.两个并联再跟第三个串联,总电阻为18 Ω.A.电流表烧坏 B.电压表烧坏C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮答案:D3.(2023年临沂检测)磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程.已知其中一表头G,内阻Rg=30 Ω,满偏电流Ig=5 mA,要将它改装为量程为0~3 A的电流表,所做的操作是( )A.串联一个570 Ω的电阻B.并联一个570 Ω的电阻C.串联一个0.05 Ω的电阻D.并联一个0.05 Ω的电阻解析:选D.要改装电流表需并联一个分流电阻,设其阻值为R,应有IgRg=(I-Ig)R,所以R=IgRgI-Ig≈0.05 Ω,故D正确,A、B、C均错误.A.R的中点偏上 B.R的中点偏下C.R的中点 D.R的最上端解析:选A.题图所示为滑动变阻器的分压接法,要使R0获得U/2的电压,应使R0并联部分的电阻与串联部分的电阻相等,P应移到R的中点偏上.(1)R1、R2两端的电压分别是多少?(2)如果电压表V的内阻是12 kΩ,当S分别与C、D接触时电压表的读数分别是多少?解析:(1)根据串联电路的电压特点知U∝R,所以U1=R1R1+R2U=1212+36×15 V=3.75 VU2=R2R1+R2U=3612+36×15 V=11.25 V.(2)当S与C接触时,电压表与R1并联,测并联支路电压,并联电阻R并=R1RVR1+RV=12×1212+12 kΩ=6 kΩU并=R并R并+R2U=66+36×15 V=157 V同理,当S与D接触时R′并=R2RVR2+RV=36×1236+12 kΩ=9 kΩU′并=R′并R′并+R1U=99+12×15 V=457 V.答案:(1)3.75 V 11.25 V (2)157 V 457 V一、选择题1.电阻R1 与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则当R1 与R2串联后接入电路中时,R1和R2两端电压之比U1∶U2为( )A.1∶2 B.2∶1C.1∶4 D.4∶1答案:B2.有三个电阻,R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω,现把它们并联起来接入电路,则通过它们的电流之比为I1∶I2∶I3是( )A.6∶4∶3 B.3∶4∶6C.2∶3∶4 D.4∶3∶2答案:AA.甲表是电流表,R增大时量程增大B.甲表是电流表,R增大时量程减小C.乙表是电压表,R增大时量程增大D.乙表是电压表,R增大时量程减小解析:选BC.表头G本身所允许通过的最大电流(Ig)或允许加的最大电压(Ug)是有限的.为了要测量较大的电流,则应该并联一个电阻来分流;且并联的电阻越小,分流效果越明显,从整体上看表现为测电流的量程增大,因此A错而B对.同理,为了要测量较大的电压,需要串联一个电阻来分压,且分压电阻越大,电压表的量程越大,C对而D错.A.U1=U2,P1=P2=P3B.U1>U2,P1∶P2∶P3∶=1∶2∶2C.U1=U2,P1∶P2∶P3=2∶1∶1D.U1<U2,P1<P2=P3解析:选C.R2、R3并联后的电阻R23=R2R3R2+R3=10 Ω所以U1=U2=U3,根据P=U2/R,所以P1P2=R2R1=21,P2P3=11,C选项正确.A.两种接法完全等效B.按甲图接法,测得值偏小C.若待测电阻的阻值很大高一,按甲图接法误差较小D.若待测电阻的阻值很小,按甲图接法误差较小解析:选C.甲图为电流表的内接法,其测量值偏大,当RxRA时,测量误差较小,该电路适合测大阻值电阻;乙图为电流表的外接法,其测量值偏小,当RxRV时,测量误差较小,该电路适合测小阻值电阻,本题答案应为C.A.0.2 A,方向向右B.0.15 A,方向向左C.0.2 A,方向向左D.0.3 A,方向向右答案:CA.两只电表的指针偏转角相同B.两只电表的指针都不偏转C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角解析:选C.两电表还原后的电路图如下图所示.由串、并联电路的特点流经第一个表头的电流小于流经第二个表头的电流.8.在一块微安表G两端并联一个电阻R,就改装成了一块电流表.今将该表与一标准电流表串联后去测电流,发现该表的示数总比标准表的示数小,修正的为( ) A.在R上并联一个小电阻B.在R上并联一个大电阻C.将R的阻值变大些D.将R的阻值变小些解析:选C.电流表示数偏小,说明改装时与表头并联的分流电阻小,分流较多,因此修正的方法为将R的阻值变大些.A.当c、d端短路时,a、b之间的等效电阻是40 ΩB.当a、b端短路时,c、d之间的等效电阻是40 ΩC.当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压为80 VD.当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压为80 V答案:AC二、非选择题(1)根据图甲所给出的电路原理图,在图乙的实物图上连线.甲乙(2)已知R1=140 Ω,R2=60 Ω.当开关S1闭合、S2断开时,电流表读数为6.4 mA;当S1、S2均闭合时,电流表读数为8.5 mA.由此可以求出RA=______Ω.(保留两位有效数字).解析:(1)由电路图在实物图连线时应注意,线不能交叉,线要连接到接线柱上.连线如答案图所示.(2)当S1闭合,S2断开时,满足E=I1(R1+R2+RA),①当S1、S2都闭合时,满足E=I2(R1+RA),②联立①②解得RA=43 Ω.答案:(1)如图所示(2)4311.(2023年黄冈高二检测)已知电流表的内阻Rg=120 Ω,满偏电流Ig=3 mA,要把它改装成量程是6 V的电压表,应串联多大的电阻?要把它改装成量程是3 A的电流表,应并联多大的电阻?解析:改装成电压表时应串联一个分压电阻,由欧姆定律得:U=Ig(Rg+R)分压电阻:R=UIg-Rg=63×10-3Ω-120 Ω=1880 Ω改装成电流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等得:IgRg=(I-Ig)R分流电阻:R=IgRgI-Ig=3×10-3×1203-3×10-3 Ω=0.12 Ω.答案:1880 Ω 0.12 Ω解析:设触头上部分电阻为x Ω,则下部分为(5-x) Ω总电阻R=2+x8-x2+x+8-x=2+x8-x10由可知当2+x=8-x时,即x=3 Ω时,R最大,此时Rmax=5×510 Ω=2.5 Ω安培表的示数最小Imin=URmax=52.5 A=2 A.答案:2 A高三物理二轮复习策略:五个方面要把握一、明确重点,主干知识网络化由于理综中物理数量有限,不可能覆盖高中的全部内容,但重点内容、主干知识一定会考。

4电势能和电势练习题

4电势能和电势一、单项选择题1.在电场中,把电荷量为4×10-9 C的正点电荷从A点移到B点,克服静电力做功6×10-8 J,则以下说法中正确的是()A.电荷在B点具有的电势能是6×10-8 JB.B点的电势是15 VC.电荷的电势能增加了6×10-8 JD.电荷的电势能减少了6×10-8 J2.电场中有A、B两点,A点的电势φA=30 V,B点的电势φB=10 V,一个电子仅在该电场作用下由A点运动到B点的过程中,下面几种说法正确的是() A.电场力对电子做功20 eV,电子的电势能减少了20 eVB.电子克服电场力做功20 eV,电子的动能增加了20 eVC.电场力对电子做功20 eV,电子的电势能和动能之和增加了20 eVD.电子克服电场力做功20 eV,电子的电势能增加了20 eV,动能和电势能之和不变3.如图K1-4-1所示,在矩形ABCD的AD边和BC边中点M和N各放一个点电荷,它们带等量正、负电荷.E、F分别是AB边和CD边的中点,P、Q两点在MN连线上,MP=QN,则电场强度和电势都相同的两点是()图K1-4-1A.E和FB.P和QC.A和BD.C和D4.关于等势面,下列说法正确的是()A.等势面与电场线处处垂直B.同一等势面上的各点场强大小必定相等C.电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直,并指向电势升高的方向D.电荷从电场中一点移到另一点,电场力不做功,电荷必在同一等势面上移动二、双项选择题5.如图K1-4-2所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点,分别把+q和-q的试验电荷依次放在三点上,关于它们所具有的电势能的正确说法是()图K1-4-2A.放上+q时,它们的电势能E pA>E pB>E pCB.放上+q时,它们的电势能E pA<E pB<E pCC.放上-q时,它们的电势能E pA>E pB>E pCD.放上-q时,它们的电势能E pA<E pB<E pC6.在电场中,A点的电势高于B点的电势,则()A.把负电荷从A点移到B点,电场力做负功B.把负电荷从A点移到B点,电场力做正功C.把正电荷从A点移到B点,电场力做负功D.把正电荷从A点移到B点,电场力做正功7.在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是()A.电场强度B.同一电荷所受电场力C.电势D.同一电荷具有的电势能8.某同学在研究电子在电场中的运动时,得到了电子由a点运动到b点的轨迹(图K1-4-3中实线所示),图中未标明方向的一组虚线是电场线,则下列说法正确的是()图K1-4-3A.电子在a点动能较小B.电子在b点动能较小C.a点的场强大于b点的场强D.a点电势低于b点电势9.某电场的电场线分布如图K1-4-4所示,以下说法正确的是()图K1-4-4A.c点场强大于b点场强B.a点电势高于b点电势C.若将一试探电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电势能减少三、非选择题10.有一带负电的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4 J;从B点移到C点,电场力对其做功9×10-4 J.问:(1)若以A为零势能点,B、C两点的电势能各为多少?A、C间的电势能之差为多少?(2)若以B为零势能点,A、C两点的电势能各为多少?A、C间的电势能之差为多少?11.如图K1-4-5所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点,质量为m、带电荷量为-q的有孔小球从杆上的A点无初速度下滑,已知q≪Q,AB=h,小球滑到B点时速度大小为3gh,则小球从A运动到B的过程中,电场力做多少功?若取A点电势为零,C点电势是多大?图K1-4-512.如图K1-4-6所示,在场强E=104 N/C的水平匀强电场中,有一根长l=15 cm 的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=2×10-6 C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,取g=10 m/s2.求:(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少?(2)若取A点电势为零,则小球在B点的电势能、电势分别为多大?(3)小球到B点时速度为多大?绳子张力为多大?4电势能和电势1.C解析:电荷在电场中某点的电势能具有相对性,只有确定零势能点,该点的电势、电势能才有确定的值,所以A、B错.克服静电力做功6×10-8 J,则电势能增加6×10-8 J,所以C对D错.2.D解析:W AB=E pA-E pB=qφA-qφB=-e×30 V-(-e×10 V)=-20 eV,即电子克服电场力做功20 eV,电势能增加20 eV,故A错.由能量守恒可知,动能减少20 eV,故D对,B、C错.3.A解析:由两等量异种点电荷形成的电场的特点知E、F两点的电场强度和电势都相同;P、Q两点的电场强度相同,但P点的电势比Q点的高;A、B两点的电场强度的大小相等,但方向不同,A点的电势为正,B点的电势为负,A点的电势高于B点,C、D两点情况与A、B两点相同.4.A 5.AD 6.AD7.CD8.BC解析:由电子的运动轨迹可知,电场线方向应向右,沿电场线方向电势降低,a点电势高于b点电势,选项D错误;电子从a点运动到b点的过程中,电场力做负功,动能减少,即a点动能大于b点动能,A错误、B正确.电场线的疏密表示场强的强弱,电场线密的地方场强大,可知选项C正确.9.BD解析:根据电场线疏密表示电场强度大小可知c点场强小于b点场强,A错误;根据沿电场线方向电势降低可知a点电势高于b点电势,B正确;若将一试探电荷+q由a 点释放,因受力方向沿电场方向(电场线切线),它不能沿电场线运动到b点,C错误;若在d点再固定一点电荷-Q,电场叠加后a点电势仍然高于b点,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,因电势降低,所以电势能减少,D正确.10.解:(1)从A点移到B点,克服电场力做功6×10-4J,电势能增加6×10-4J,由于A点的电势能为零,故B点电势能为6×10-4 J.从B点移到C点,电场力做功9×10-4 J,电势能减少9×10-4 J,故C点电势能为-3×10-4 J.由于A点为零势能点,故A、C间的电势能之差为3×10-4 J.(2)以B点为零势能点,电荷从A点移到B点,电势能增加6×10-4 J后电势能变为零,故A点电势能为-6×10-4 J.从B 点移到C 点,电势能减少9×10-4 J ,故C 点电势能为-9×10-4J.A 、C 间的电势能之差为3×10-4 J.11.解:设小球从A 运动到B 的过程中,电场力做功为W ,从A 到B ,由动能定理得mgh +W =12mv 2B故W =12mgh.由于A 点电势为零,所以在A 点电势能为零,故在B 点电势能E pB =-W =-12mgh ,所以B 点电势φB =E pB -q =-12mgh -q=mgh2q ,由于点电荷的等势面是以点电荷为球心的同心球面,所以B 、C 两点电势相等,即φC =φB =mgh2q.12.解:(1)小球由A 到B 的过程中,重力做功W G =mgl =4.5×10-3 J ,故重力势能减少4.5×10-3 J ;电场力做功W 电=-Eql =-3×10-3 J ,故电势能增加3×10-3 J.(2)因ΔE p =E pB -E pA =E pB ,故E pB =3×10-3 J ;由φB =E pB q 得φB =1.5×103 V .(3)由W G +W 电=12mv 2B 得v B =1 m/s ;由F -mg =m v 2B l 得F =mg +m v 2B l=5×10-2 N.。

电势和电势能练习题(有答案)

电势能和电势练习题1.两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势φ随位置x变化规律的是图( A )2.电场线分布如图所示,电场中a,b两点的电场强度大小分别为已知Ea和Eb,电势分别为φa和φb,则( B )A.Ea>Eb,φa<φbB.Ea<Eb,φa>φbC.Ea<Eb,φa<φbD.Ea>Eb,φa>φb3.如图所示,在电场强度为E的匀强电场中,将电荷量为+q的点电荷从电场中A点经B点移动到C点,其中AB⊥BC,AB=4d,BC=3d,则此过程中静电力所做的功为( C )A.2qEdB.3qEdC.4qEdD.5qEd4.图甲中AB是某电场中的一条电场线。

若将一负电荷从A点处由静止释放,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。

关于A、B两点的电势高低和场强大小关系,下列说法中正确的是( C )A.φA>φB,EA>EBB.φA>φB,EA<EBC.φA<φB,EA>EBD.φA<φB,EA<EB5.某区域的电场线分布如图所示,一带电粒子仅在电场力作用下,沿图中虚线所示的轨迹从A点运动到B点。

下列说法正确的是( D )A.粒子带正电B.粒子在A点的加速度小于在B点的加速度D.粒子在A点的电势能大于在B点的电势能C.粒子在A点的速率大于在B点的速率6.如图甲所示,A、B是一条电场线上的两点,若在A点释放一初速度为零的电子,电子仅受静电力作用,并沿电场线从A运动到B,其速度随时间变化的规律如图乙所示,设A、B两点的电场强度分别为EA、EB,电势分别为φA、φB,则下列说法正确的是( D )A.EA=EB φA>φBB.EA<EB φA=φBC.EA>EB φA=φBD.EA=EB φA<φB7.如图所示实线为电场某区域的电场线分布情况示意图,由图可知( C )A.一个负电荷在A点受到电场力小于在B点受到的电场力B.A点电势低于B点电势C.一个负电荷由A点移动到B点,克服电场力做功D.一个正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能8.如图所示,水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,一带电滑块以Ek0=40J的初动能从斜面底端a冲上斜面,到顶端b后返回。

高二物理《电势与电势能》专项练习题

高二物理《电势与电势能》专项练习题一、电场力的功1、特点:电场力做功与路径无关,只与初末位置有关。

2、计算方法(1)由公式W=qE·d (d 为电荷初末位置在电场方向上的位移)(2)由公式AB AB W qU =(AB U 为电荷初末位置A →B 间电势差,注意下标的使用)(3)由电场力做功和电势能的变化的关系:(.AB PA PB PA PB W E E E E =-分别是电荷电场中A 、B 两点的电势能)(4)由动能定理:K E W W ∆=+其他力电场力二、电势能1.电势能:电荷在电场中由其相对位置决定的能(类似重力势能)2.电荷在电场中某点的电势能等于电荷从这点移到零电势能点(通常选大地或无限远处)过程中电场力做的功。

E PA =W A →∞电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加;电场力不做功,电势能不变。

3.比较电势能的大小 (1)场电荷判断法①离场正电荷越近,检验正电荷的电势能越大;检验负电荷的电势能越小. ②离场负电荷越近,检验正电荷的电势能越小;检验负电荷的电势能越大. (2)电场线法①正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大.②负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小.(3)做功判断法无论正、负电荷,电场力做正功,电荷从电势能较大的地方移向电势能较小的地方,反之,如果电荷克服电场力做功,那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方. 三、电势 1.定义:qE PAA =ϕ EPA 为试探电荷在该点A的电势能,q 为电荷量,可以带符号运算。

2.单位:伏特V ,1V=1J/C3.电势是标量,有正负,但没有方向。

规定大地或无限远电势为零。

4.物理意义:描述电场能的特性,由场源电荷量和相对位置来决定,与是否放试探电荷无关。

5.电势高低判断的三种方法 (1)根据公式计算:qE PAA =ϕ,带符号代入运算。

【高中物理】高二物理电势能和电势过关题

【高中物理】高二物理电势能和电势过关题1.在电场中( )a、如果某一点的电场强度很大,那么该点的电势一定很高b.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大c、如果某一点的场强为零,则该点测试电荷的电势必须为零d.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零分析:选择D。

磁场强度大时,电位不一定高,a是错误的;通过EP=qφ知道:正电荷在高电势时有很大的势能,负电荷在低电势时有很大的势能,而在电势处的势能是0,所以B和C是错误的,D是正确的2.如图1-4-6所示,q是带正电的点电荷,p1和p2为其电场中的两点.若e1、e2分别为p1、p2两点的电场强度的大小,φ1、φ2分别为p1、p2两点的电势,则( )图1-4-6a.e1>e2,φ1>φ2b.e1>e2,φ1<φ2c、 e1<e2,φ1>φ2d。

e1<e2,φ1<φ2解析:选a.由e=kqr2知e1>e2,由电场线方向p1指向p2知,φ1>φ2,故a对.3.(2022年在天津市虹桥区测试)电场中有两点a和B,如图1-4-7所示。

以下判断是正确的()图1-4-7a、电位φa>φb.场强EA>EBb.电势φa>φb,场强ea<ebc、当带电荷q的正电荷从a点移动到B点时,电场力做正功,电势降低d.将电荷量为q的负电荷分别放在a、b两点,电荷具有的电势能epa>epb分辨率:选择BC电位沿电场线逐渐降低,即φa>φb。

从电场线的密度来看,EA<EB,因此a是错误的,b是正确的。

从电场力所做的功与电势能变化之间的关系可以看出,+Q从a移动到B,电场力做正功,电势能减小,C是对的,负电荷从a移动到B,电场力做负功,势能增加,EPA<EPB,所以D是错误的4.在如图1-4-8所示的负点电荷产生的电场中,一检验电荷从a点分别移到b、c、d、e(在以o为圆心的圆周上),则下列情况正确的是( )图1-4-8a.从a到b电场力做功最大b、从a到e,电场力做功最大c.电场力做功一样多d、 a点的电位高于d点的电位解析:选c.b、c、d、e在同一等势面上,所以检验电荷在这四点时的电势能相等,由wab=epa-epb可知,c正确;在-q的电场中,d点离源电荷远,所以d点的电势比a 点高,故d错.如图所示,均匀长度方向的电场e=2l-5,均匀长度方向的电场q=1-5,不考虑细棒的电场强度×10-6c。

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13. (1)电场力与重力平衡时做匀速运动
第n+1滴做匀速直线运动
(2)液滴到达b板时速度为零就不能到达
第N+1滴不能到达
14. 2×103N/C; 0.3m。15. (2) (3)
mg
16. 解:(1) (3分)
(2)
(1分)
(2分)
(3)
(2分)
(1分)
所以
(1分)
(4)圆形,
(1分)
(1分)
(1分)
高二物理《电势与电势能》专项练习题
一、电场力的功 1、特点:电场力做功与路径无关,只与初末位置有关。 2、计算方法(1)由公式W=qE·d(d为电荷初末位置在电场方向上的位 移) (2)由公式(为电荷初末位置A→B间电势差,注意下标的使用) (3)由电场力做功和电势能的变化的关系:分别是电荷电场中A、B两 点的电势能) (4)由动能定理: 二、电势能 1.电势能:电荷在电场中由其相对位置决定的能(类似重力势能) 2.电荷在电场中某点的电势能等于电荷从这点移到零电势能点(通常选 大地或无限远处)过程中电场力做的功。EPA=WA→∞ 电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加;电场力不做 功,电势能不变。 3.比较电势能的大小 (1)场电荷判断法 ①离场正电荷越近,检验正电荷的电势能越大;检验负电荷的电势能越 小. ②离场负电荷越近,检验正电荷的电势能越小;检验负电荷的电势能越 大. (2)电场线法 ①正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方 向移动时,电势能逐渐增大. ②负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方 向移动时,电势能逐渐减小. (3)做功判断法
4.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.A点的电势高于B点的电势
5.如图所示,Q是带正电的点电荷,P1和P2为其电场中的两点,若
功为W2,库仑力做功为W3,根据动能定理有

W1=mg(L-h2)

W2=-qE(L-h2)sinθ

解得 ⑩
设小球的电势能改变了ΔEP,则 ΔEP=-(W2+W3)
ΔEP=8.2×10-2J
E1、E2为P1、P2两点的电场强度的大小,φ1、φ2为P1、P2两点的
电势,则 ( )
A.E1>E2,φ1>φ2 B.E1>E2,φ1<φ2
C.E1<E2,
φ1>φ2 D.E1<E2,φ1<φ2
6.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线的电势
差相等,一个正电荷在等势线φ3上时具有动能20J,它运动到等势线
答案
1.C 2.BC 3.BD 4.BD 5.A 6.C 7.B薄8.D 9. 1×104V
10. 粒子运动方向与mg、Eq方向有夹角,仍做直线运动,所以
Eq=mg UAB=
11. (1)设电子进入平行金属板时的速度 ,则有
由做类平抛运动
运动加速度
解得 运动时间 金属板长l为
(2)由动能定理可得
12.
势能减小
C.加速度不断减小,速度不断增大 D.加速度先减小后增大,
速度不断增大
8.图中实线表示电场中的三个等势面,各等势面的电势值如图中所示。
把一个负电荷沿A→B→C移动,电荷在这三点所受的电场力为FA、
FB、FC,电场力在AB段和BC段做的功为WAB和WBC,那么( )
A.FA=FB=FC,WAB=WBC
4.物理意义:描述电场能的特性,由场源电荷量和相对位置来决定,与 是否放试探电荷无关。 5.电势高低判断的三种方法 (1)根据公式计算:,带符号代入运算。 (2)沿着电场线的方向电势是降低的,逆着电场线方向电势是升高的。 (3)将WAB和q带符号代入,根据UAB的正负判断A、B两点电势的高 低,UAB=A-B。若UAB>0,则A>B;若UAB=0,则A=B;若 UAB<0则A<B。 四、等势面 1、定义:电场中电势相等的点构成的面叫等势面。 2、等势面与电场线的关系 (1)电场线总是与等势面垂直,且从高等势面指向低等势面。 (2)电场线越密的地方,等势面也越密集。 (3)沿等势面移动电荷,电场力不做功,沿电场线移动电荷,正电荷 电场力做正功,负电荷电场力做负功。 (4)电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具 (5)实际中测量等电势点较容易,所以往往通过描绘等势线来确定电 场线。 五、电势差 1.定义:,与零电势点的选取无关。 2.与电场力做功的关系:(任何电场成立,可带符号运算) 3. 在匀强电场中电势差与电场强度的关系: (1)电场强度等于沿电场线单位距离上的电势差 (2)公式E=U/d,U是指两点间的电势差,d是指这两点间沿电场线方向 的距离,或者相邻等势面间的 距离,因此电场强度是电势降落最快的方向。 (3)U=Ed只适用匀强电场的计算,对非匀强场可以用来定性分析,如非 匀强电场中各相邻的等势面的电势差一定时,E越大处,d越小,即等势 面而越密集。 (4)匀强电场中相互平行的方向上相等的距离上电势降落相等。 六、练习 1.一个电容器,带了电量Q后,两极板电势差为U,若它带的电量减少 Q/2,则 ( )
17.(12分)如图所示,一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定 在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电 场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一 带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6C,质量 m=1.0×10-2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。 (静电力常量k=9.0 ×109N·m2/C2.取g=10m/s2) (1)小球B开始运动时的加速度为多大? (2)小球B的速度最大时,距M端 的高度h1为多大? (3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时,速 度为v=1.0m/s,求此过程中小球B的电势能改变了多少?
17. 解: (1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向 运动,由牛顿第二定律得 ①
解得 ②
代入数据解得:a=3.2m/s2

(2)小球B速度最大时合力为零,即

解得 ⑤
代入数据解得h1=0.9m

(3)小球B从开始运动到速度为v的过程中,设重力做功为W1,电场力做
(2)能够到达b板的液滴不会超过多少滴?
14.如图(a)所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),A、B两 点的坐标分别为0.2m和0.5m。放在A、B两点的检验电荷q1、q2受到的电 场力跟检验电荷所带电量的关系如图(b)所示。则A点的电场强度大小 为________N/C,点电荷Q的位置坐标为x=________m。
无论正、负电荷,电场力做正功,电荷从电势能较大的地方移向电 势能较小的地方,反之,如果电荷克服电场力做功,那么电荷将从电势 能较小的地方移向电势能较大的地方. 三、电势 1.定义: EPA为试探电荷在该点A的电势能,q为电荷量,可以带符 号运算。 2.单位:伏特V,1V=1J/C 3.电势是标量,有正负,但没有方向。规定大地或无限远电势为零。
12.一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀
强电场,如图所示。如果两极板间电压为U,两极板间的距离为d、板长 为L。设粒子束不会击中极板,求粒子从进入电场到飞出极板时电势能 的变化量为多少?(粒子的重力忽略不计)
13.如图所示,相距为d、水平放置的两块平行金属板a、b,其电容量 为C,开始时两板均不带电,a板接地且中央有孔,现将带电量为q、质 量为m的带电液滴一滴一滴地从小孔上方高处无初速地滴下,竖直落向b 板,到达b板后电荷全部传给b板(重力加速度为g,不计a、b板外电磁 场及阻力的影响),求:(1)第几滴滴在a、b板间将作匀速直线运 动?
A.电容为原来的1/2,两极板电压不变 B.电容为原来2倍,两极 板电压不变
C.电容不变,两极板电压是原来的1/2 D.电容不变,两极板电压 是原来的2倍 2.下列说法正确的有 ( )
A.把两个同种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加 B.把两个同种点电荷间的距离减小一些,电荷的电势能一定增加 C.把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加 D.把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定减小 3.关于电场线和等势面,正确的说法是 ( ) A.电场中电势越高的地方,等势面越密 B.电场中场强越大的地 方,电场线越密 C.没有电场线的地方,场强为零 D.电场线和等势面一定垂直
φ1上时,速度恰好为零,令φ2=0,那么该电荷的电势能为4J时,其动
Hale Waihona Puke 能为 ( )A.16J B.10J C.6J D.4J
7.在图中,A、B两个等量正电荷位置固定,一个电子(重力忽略)沿
A、B中垂线自无穷远处向A、B连线的中点O飞来,则电子在此过程
中()
A.加速度不断增大,电势能减小 B.加速度先增加后减小,电
15.一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小 球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中.开始时,将线与小球拉成 水平,小球静止在A点,释放后小球由静止开始向下摆动,当细线转过 60°角时,小球到达B点且速度恰好为零.试求: (1)AB两点的电势差 UAB;(2)匀强电场的场强大小;(3)在A、B两处绳子拉力的大小。
B.FA<FB<FC,WAB>WBC
C.FA>FB>FC,WAB<WBC
D.FA>FB>FC,WAB=WBC
9.一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9C,在静电场中,由a点移到b
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