人教版高二物理选修3-1各章节单元测试卷 1.3电势、电势差、电势能(带答案)
1.3 电势电势差电势能
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求;9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.在静电场中,让质子逆着电场线的方向由A点移到B点,如图所示,则:()
A.电场力做正功,A点电势高于B点
B.电场力做正功,A点电势低于B点
C.电场力做负功,A点电势高于B点
D.电场力做负功,A点电势低于B点
【答案】D
2.关于场强和电势,下列正确的是:()
A.在电场中a、b两点间移动电荷,电场力做总功为零,则电荷一定在等势面上移动
B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低
C.两个等量同种电荷的电场,从两电荷连线中点沿连线中垂线向外,电势越来越低,场强方向均相同,场强大小在减小
D.两个等量异种电荷的电场中,从两电荷连线中点沿连线中垂线向外,电势均相等,场强方向均相同,场强大小在减小
【答案】D
3.如图是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可判断出该带电粒子:()
A.在a、b两点加速度的大小
B.电性与场源电荷的电性相同
C.在a、b两点时速度大小v a< v b
D.在a、b两点的电势能E a >E b
【答案】A
4.a、b两个带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线连接,a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向斜向下的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,则平衡时可能位置是:()
【答案】A
5.某静电场的电场线分布如图所示,图中P 、Q 两点的电场强度大小分别为E P 和E Q ,电势分别为φP 和 φQ ,则: ( )
A. E P >E Q ,φP >φ
Q B. E P >E Q ,φP <φQ C. E P <E Q ,φP >φQ D. E P <E Q ,φP <φQ
【答案】A
6. 如图所示,在匀强电场中有a 、b 、c 、d 四点,它们处于同一圆周上,且ac 、bd 分别是圆的直径,已知abc 三点的电势分别为ϕa =9V ,ϕb =15V ,ϕc =18V ,则d 点的电势为: ( )
A .4V
B .8V
C .12V
D .16V
【答案】C
7.如图所示, 虚线表示某电场的等势面, 一带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点的径迹如图中实线所示。
粒子在A 点的速度为A
v 、电势能为PA E ;在B 点的速度为B v 、电势能为PB E 。
则下列结论正
确的是: ( )
A.粒子带正电,,A B PA PB v v E E >>
B.粒子带负电,,A B PA PB v v E E ><
C.粒子带正电, ,A B PA PB v v E E <<
D.粒子带负电, ,A B PA PB v v E E <>
【答案】B
8.在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形的abcd ,顶点a 、c 处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图
所示。
若将一个带负电的粒子置于b 点,自由释放,粒子将沿着对角线bd 往复运动。
粒子从b 点运动到d 点的过程中: ( )
A. 先作匀加速运动,后作匀减速运动
B. 先从高电势到低电势,后从低电势到高电势
C. 电势能与机械能之和先增大,后减小
D. 电势能先减小,后增大
【答案】D
9. 一带粒子射入一固定在O 点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中实线abc 所示,图中虚线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力,可以判断: ( )
A .此粒子一直受到静电吸引力作用
B .粒子在b 点的电势能一定大于在a 点的电势能
C .粒子在a 点和c 点的速度大小一定相等
D .粒子在b 点的速度一定大于在a 点的速度
【答案】BC
10. 空间某一静电场的电势 在x 轴上分布如图所示,x 轴上两点B 、C 点电场强度在x 方向上的分量分别是Bx E 、Cx E ,下列说法中正确的有: ( )
A .Bx E 的大小大于Cx E 的大小
B.
Bx
E的方向沿x轴正方向
C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大
D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功
【答案】AD
11.如图所示,真空中两虚线圆为以O为圆心的同心圆,分别于坐标轴交于abcd、efgh;在ac两点固定两
个等量点电荷
Q
+,bd两点固定两个等量点电荷Q
-,下列说法正确的是:()
A.g、f两点的电场强度相同
B.e、h两点的电势相同
C.将质子从e移到o电场力一直做正功
D.将质子从o移到f电场力一直做正功
【答案】BCD
12.一负电荷仅受电场力的作用,从电场中的A点运动到B点,在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动,则A、B两点电场强度E A、E B及电势φA、φB之间的关系为:()
A.E A=E B B.E A<E B C.φA<φB D.φA>φB
【答案】AC
二、非选择题(本大题共4小题,第13、14题每题10分;第15、16题每题15分;共50分)
13.(10分)将一个电荷量为-2×10-8 C的点电荷从零电势点S移到M点,要克服电场力做功4×10-8 J;从M点移到N点,电场力做功为14×10-8 J,求M、N两点的电势.
【答案】-2 V 5 V
14.(10分)为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B,必须对该电荷施加一个恒力F,如图所示;若已知AB=0.5m,恒力F与AB的夹角α=37°,q=-3×10-7C,F=1.5×10-4N,A点电势ϕA=60V (不计重力,sin 37°=0.6 cos37°=0.8),求出电场强度的大小和B点的电势。
【答案】500N/C;-140V
15.(15分)如图所示,半径为R的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m的带正电的珠子,空间存在水平右的匀强电场,珠子受电场力是其重力的3/4倍;将珠子从环上最低位置A由静止释放,
求珠子所能获得的最大动能E K以及最大动能时圆环对珠子的作用力的大小.
【答案】1
4
mgr;
7
4
mg
16.(15分)如图所示,固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d,电量分别为+Q和-Q.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电量为+q(可视为点电荷,q远小Q),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v.已知MN与AB之间的距离也为d,静电力常量为k,重力加速度为g.求:
(1)C、O间的电势差U CO;
(2)小球p经过O点时加速度的大小;
(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时速度的大小.
【答案】(1)
2-2
2
CO
mv mgd
U
q
=(2)
2kQq
a g
=+(32v.。
物理人教选修3-1第一章静电场单元测试(第一章过关检测)含解析
第一章过关检测(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.下列物理量中哪些与检测电荷q无关()A. 电场强度EB。
电势UC。
电势能E pD。
电场力F2。
下列说法正确的是()A. 电场线相互平行的电场不一定是匀强电场B。
在电场中将电荷由a移到b,如果电场力做功为零,a、b两点场强大小必定相等C. 电势降低的方向不一定就是场强方向D。
在电场中,只在静电力作用下,使电荷沿电场线运动,这样的电场只能是匀强电场3。
如图是表示在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是()A. 这个电场是匀强电场B. a、b、c、d四点的场强大小关系是E d>E a>E b>E cC。
a、b、c、d四点的场强大小关系是E a>E b>E d>E cD。
无法确定这四个点的场强大小关系4。
使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。
下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()5.带负电的粒子在某电场中仅受静电力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动。
该电场可能由()A. 一个带正电的点电荷形成B. 一个带负电的点电荷形成C. 两个分立的带等量负电的点电荷形成D. 一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成6。
下图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M 点,再经过N 点,可以判定( )A 。
M 点的电势大于N 点的电势B 。
M 点的电势小于N 点的电势C. 粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的静电力 D 。
粒子在M 点受到的电场力小于在N 点受到的静电力7。
静电场中,带电粒子在静电力作用下从电势为φa 的a 点运动至电势为φb 的b 点。
高二物理(人教版)选修3-1章节综合测试卷:1.3电势电势差电势能含答案解析
【最新】高二物理(人教版)选修3-1章节综合测试卷:1.3电势电势差电势能学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.如图所示,匀强电场中的A、B、C、D、E、F、G、H八个点处于棱长为2cm的正方体的八个顶点上.如果已知A、B、C、G四点的电势分别为2V,0,2V、2V.一比荷为qm=1×106C/kg的带正电粒子沿AC方向只在电场力作用下从A点射入该电场后恰好经过B点,已知元电荷e=1.6×10-19C,则下列说法正确的是()A.匀强电场的场强大小为20V/mB.匀强电场的场强方向由B指向DC.带正电粒子在A点的速度为v A=1×103m/sD.将一个电子由B移到D点,其电势能增加6.4×10-19J2.空间某一静电场的电势φ在x轴上的分布如图所示,x轴上的两点B、C的电场强度在x方向上的分量分别是E bx、E cx,下列说法正确的有()A.B,C两点的电场强度的大小关系为E bx>E cxB.E bx的方向沿x轴正方向C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D.负电荷沿x轴从B点移到C点的过程中,电场力先做负功,后做正功3.如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面,1、2两点间距离与3、4两点间距离相等.下列判断正确的是()A.2、3两点的电势相等B .1、3两点的电场强度相等C .1、2两点的电场强度相等D .1、2两点的电势差与3、4两点的电势差相等4.如图所示,A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个边长为10cm 的正六边形的六个顶点,A 、C 、D 三点电势分别为1.0V 、2.0V 、3.0V ,正六边形所在平面与电场线平行。
则( )A .E 点的电势与C 点的电势相等B .EF U 与BC U 相同C V /mD .电场强度的大小为V /m 5.如图所示,实线为电场线,虚线表示等势面,相邻两个等势面之间的电势差相等,有一个运动的正电荷在等势面l 3上某点的动能为20J,运动至等势面l 1上的某一点时动能变为0,若取l 2为零势面,则此电荷的电势能为2J 时,其动能为( )A .18B .10JC .8JD .2J6.如图所示为电场中的某一条电场线,A 、B 、C 是其上的三点.现用E A 、E B 、E C 表示这三点的电场强度,φA 、φB 、φC 表示这三点的电势,则必有( )A .E A >EB >E CB .φA >φB >φCC .φA =φB =φCD.E A=E B=E C7.如图所示,空间中存在水平向左的匀强电场.在电场中将一带电液滴从b点由静止释放,液滴沿直线由b运动到d,且直线bd方向与竖直方向成45°角,下列判断正确的是( )A.液滴带正电荷B.液滴的电势能减小C.液滴的重力势能和电势能之和不变D.液滴的电势能和动能之和不变8.如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0V,点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则电场强度的大小为()A.200V/m B.C.100V/m D.二、多选题9.两个固定的等量异种电荷,在它们连线的垂直平分线上有a,b,c三点,如图所示,下列说法正确的是( )A.a点的电势比b点电势高B.a,b两点场强方向相同,b点场强比a大C.a,b,c三点与无穷远处电势相等D.一带电粒子(不计重力)在a点无初速释放,则它将在a,b线上运动10.电场中等势面如图所示,下列关于该电场描述正确的是( )A .A 点的电场强度比C 点的小B .负电荷在A 点的电势能比在C 点的电势能大C .电荷沿等势面AB 移动的过程中,电场力始终不做功D .正电荷由到A 移动到C ,电场力做正功11.高速粒子轰击荧光屏可致其发光。
人教版物理选修3-1《电势差》同步测试及答案
D 、将 -q 电荷分别放在 A、 B 两点时具有的电势能 EPA>EPB
5、如图 A、B 为两等量异号电荷, A 带正电, B 带负电,在 A、B 连线上有 a、b 、c 三
t/
点,其中 b 为连线的中点, ab=bc ,则:( )
A、a 点与 c 点的电场强度相同
B、a 点与 c 点的电势相同
9.关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是 (
)
A.电势差是矢量,电场力做的功是标量
B.在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零
t/
C.在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大
D .在两点间移动电荷时,电场力做正功,则两点间的电势差大于零 10 .一电量 q =2 ×10 -9 C 的正电荷,在静电场中由 a 点移到 b 点的过程中除了电场力外其
3、( 1) vC= 5gh ;( 2) UAC= - mgh
2q
t/
等势面 φ3 上时的动能为 20J ,它运动到等势面 φ1 上时速度为 0, φ1 φ2 φ3
令φ2=0 ,则该电荷的电势能 EP=4J 时,其动能大小为 (
)
E
A.16 J
B.10 J
C.6 J
D .4 J
二、填空:
1.在电场中 A 、 B 两点的电势分别为 φA =300V ,φB=200V ,则 A、B 间的电势差
3、正电荷在电场中由静止沿某一电场线从 A 到 B,此过程中可能出现的是: ( )
A、电场力的大小不断变化
B、电场力的大小保持不变
C、电荷克服电场力做功
D 、电荷的电势能不断减小
4、如图所示,电场中有 A 、B 两点,则下列说法中正确的是: ( )
人教版物理选修3-1第一章第四、五节电势差练习题(附答案)
电势差练习一、选择题:1、在静电场中,下列说法正确的是( ) A 、电场强度为零的点,电势一定为零B 、电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同C 、电势降低的方向,一定是电场强度的方向D 、匀强电场中的等势面是一簇彼此平行的平面2、a 、b 为电场中的两点,且a 点电势高于b 点电势,则可知( ) A 、把负电荷从a 点移到b 点电场力做负功,电势能增加 B 、把正电荷从a 点移到b 点电场力做正功,电势能减少C 、无论移动的是正电荷还是负电荷,电荷的电势能都要减少D 、无论是否有电荷移动,a 点的电势能总是大于b 点的电势能3、一负电荷仅受电场力的作用,从电场中的A 点运动到B 点,在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动,则A 、B 两点电场强度A B E E 、及该电荷在A 、B 两点的电势能pA pB E E 、之间的关系为( )A B A B pA pB pA pB A E E B E E C E E D E E ==、、<、、>4、如图(1)是某一点电荷形成的电场中的一条电场线,A 、B 是电场线上的两点,一负电荷q 仅在电场力作用下以初速度v 0从A 运动到B 过程中的速度图线如图(2)所示,则以下说法中正确的是( )A 、A 、B 两点的电场强度是A B E E < B 、A 、B 两点的电势是A B ϕϕ>C 、负电荷q 在A 、B 两点的电势能大小是pA pB E <ED 、此电场一定是负电荷形成的电场5、如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电荷量为10-6C 的粒子在电场中仅受电场力作用,当它从A 点运动到B 点时动能减少了10-5J.已知A 点的电势为-10 V ,则以下判断正确的是( ) A 、粒子的运动轨迹如图中的虚线1所示 B 、粒子的运动轨迹如图中的虚线2所示 C 、B 点电势为零 D 、B 点电势为-20 V6、如图所示,虚线a 、b 、c 表示电场中的三个等势面与纸平面的交线,且相邻等势面之间的电势差相等.实线为一带正电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,M 、N 是这条轨迹上的两点,则下面说法中正确的是( )A 、三个等势面中,a 的电势最高B 、对于M 、N 两点,带电粒子通过M 点时电势能较大C 、对于M 、N 两点,带电粒子通过M 点时动能较大D 、带电粒子由M 运动到N 时,加速度增大7、如图所示的同心圆(虚线)是电场中的一簇等势线,一个电子只在电场力作用下沿着直线由A 向C 运动时的速度越来越小,B 为线段AC 的中点,则有( ) A 、电子沿AC 运动时受到的电场力越来越小 B 、电子沿AC 运动时它具有的电势能越来越大 C 、电势A B C ϕϕϕ>> D 、电势差AB BC U U =8、如图所示,实线为一匀强电场的电场线,一个带电粒子射入电场后,留下一条从a 到b 虚线所示的径迹,重力不计.下列判断正确的是( ) A 、b 点电势高于a 点电势B 、粒子在a 点的动能大于在b 点的动能C 、粒子在a 点的电势能小于在b 点的电势能D 、场强方向向左9、如图,三个等势面上有a 、b 、c 、d 四点,若将一正电荷由c 经a 移到d 点,电场力做正功W 1;若由c经b 移到d 点,电场力做正功W 2,则W 1与W 2,c 、d 两点电势c ϕ、d ϕ关系为( ) A 、12W W >,c d ϕϕ> B 、12W W <,c d ϕϕ<C 、12W W =,c d ϕϕ< D 、12W W =,c d ϕϕ>10、如图所示,平行直线表示电场线,但未标方向,带电为0―21C +的微粒在电场中只受电场力作用,由A 点移到B 点,动能损失0.1 J.若A 点电势为―10 V ,则下列判断正确的是( )①B 点的电势为10 V ②电场线方向从右向左③微粒的运动轨迹可能是轨迹1 ④微粒的运动轨迹可能是轨迹2A 、①③B 、②④C 、②③D 、①④二、解答题:1、在竖直平面内有水平向右,场强为4E 110N /C =⨯的匀强电场.在匀强电场中有一根长L=2m 的绝缘细线,一端固定在O 点,另一端系一质量为0.04kg 的带电小球,它静止时悬线与竖直方向成37°角,如图所示,若小球恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动,试求: (1)小球的带电量Q ; (2)小球动能的最小值; (3)小球机械能的最小值.(取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点,cos37°=0.8,g=10m/s 2)2、如图所示,匀强电场中,A 、B 、C 三点构成一个直角三角形,把电荷量q=-2×10-10 C 的点电荷由A 点移动到B 点,电场力做功4.8×10-8 J ,再由B 点移到C 点电荷克服电场力做功4.8×10-8 J ,取B 点的电势为零,求A 、C 两点的电势及场强的方向.3、如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆与半径为R 的圆周交于B 、C 两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B 点为AC 的中点,C 点位于圆周的最低点.现有一质量为m 、电荷量为-q 、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A 点由静止开始沿杆下滑.已知重力加速度为g ,A 点距过C 点的水平面的竖直高度为3R ,小球滑到B 点时的速度大小为2gR .求:(1)小球滑至C 点时的速度的大小; (2)A 、B 两点间的电势差;(3)若以C 点作为参考点(零电势点),试确定A 点的电势.【答案与解析】 一、选择题:1、D解析:场强和电势在数值上没有必然的联系,所以AB 选项错误;场强的方向一定是电势降低的方向,反之则不成立,C 选项错误;故只有D 选项正确. 2、AB解析:由电场力的计算公式()ab a b W q ϕϕ=-及ab pa pb W E E =-知,选项A 、B 正确,CD 错误.3、AD解析:电荷在静电场中做匀加速运动,必受恒力作用,必是在匀强电场中运动,故A 正确;由能量守恒,动能大的地方电荷的电势能小,所以PA PB E E >,选项D 正确. 4、ABD解析:由v t -图知,负电荷q 做加速度增大的减速运动,故所受电场力变大,电场强度变大,B A E E >,A 对,又因电场力的方向在(1)图中向左,故电场线的方向为A →B ,则A B ϕϕ>,B 正确.又p E q ϕ=,对负电荷q ,pA pB E <E ,C 错,根据电场线的方向和电场强度的特点知,此电场一定是负电荷形成的电场,D 对.5、AC解析:根据题意分析得:粒子只受到电场力,当它从A 点运动到B 点时动能减少了,说明它从A 点运动到B 点电场力做了负功,所以偏转的情况应该如轨迹1所示,因而选项B 错误;根据电场力做功W qU =,电势差W 10 V ABAB A B U qϕϕ==-=-,得0B ϕ=,故C 正确.所以选A 、C. 6、CD解析:由于带电粒子做曲线运动,所受电场力方向必定指向轨道的凹侧,且和等势面垂直,所以,由电场线的方指向电势降低的方向,故c b a ϕϕϕ>>,选项A 错.带正电粒子若从N 点运动到M 点,场强方向与运动方向成锐角,电场力做正功,即电势能减少;若从M 点运动到N 点,场强方向与运动方向成钝角,电场力做负功,电势能增加,故选项B 错.根据能量守恒定律,电荷的动能和电势能之和不变,故粒子在M 点的动能较大,选项C 正确.由于相邻等势面之间电势差相等,因N 点等势面较密,则N M E E >,即N M qE qE >.由牛顿第二定律知,带电粒子从M 点运动到N 点时,加速度增大,选项D 正确. 7、BC解析:由题给的等势线为同心圆可知场源为位于圆心处的点电荷,越靠近点电荷,电场强度越大,所以电子沿AC 运动时受到的电场力越来越大,选项A 错;由电子只在电场力作用下由A 向C 运动时速度越来越小,可知电场力做负功,电子势能越来越大,选项B 正确;电子所受电场力方向沿CA 方向,即电场方向沿AC 方向,场源点电荷为负电荷,电势A 点最高,C 点最低,选项C 正确;由A 到C 电场强度增加,因为B 为AC 中点.所以U AB <U BC ,故D 错. 8、BC解析:如图,假设粒子从a→b ,则由曲线运动的特点,粒子速度方向和受力方向可确定.由于粒子电性未知,不能确定场强方向,也不能判断电势高低.由于电场力F 做负功,故动能减小.假设粒子从b→a ,可得出同样结论.9、D解析:01cd c a d W qU →→=:>,因为q >0,所以0cd U >,即c d ϕϕ>.2cd c b d W qU →→=:,所以12W W =,故D 正确. 10、C解析:正电荷只在电场力作用下从A 运动到B ,动能损失0.1 J ,则电势能增加0.1 J ,A B ϕϕ<,且电场力做功为W AB =-0.1 J ,所以20.1V 10V 10AB AB A B W U q ϕϕ--=-===-,由于10V A ϕ=-,所以0B ϕ=,①错.由于正电荷从A 向B 运动时电场力做负功,所以,正电荷所受电场力方向为沿电场线向左,则电场线的方向为从右向左,②对.由于微粒只受电场力作用做曲线运动,则电场力一定指向它运动轨迹的内侧,所以,它的运动轨迹应为1,而不是2,故③对,④错.应选C.二、解答题:1、(1) 5310Q C =⨯-(2) 2min 10.52K B E mv J ==(3)1.54J 解析:(1)因为0tan 37EQ mg =,所以得到:0tan 37mg Q E=,代入数据得:5310Q C =⨯-.(2)由于重力和电场力都是恒力,所以它们的合力也是恒力.在圆上各点中,小球在平衡位置A 点时的势能(重力势能和电势能之和)最小,在平衡位置的对称点B 点,小球的势能最大,由于小球总能量不变,所以在B 点的动能最小,在B 点,小球受到的重力和电场力,其合力作为小球做圆周运动的向心力,而绳的拉力恰为零,有:22B 010.5,,0.5cos372K B mv mg F N F E mv J L =====合而所以 (3)由于总能量保持不变,即E k +E PG +E PE =恒量.所以当小球在圆上最左侧的C 点时,电势能E PE 最大,机械能最小.由B 运动到A ,002sin372KA KB W qEL J E E +==-合力=2m gLcos 37,又KB E J =0.5,总能量.KA E E =25J =,由C 运动到A ,电场力做功··0.E E W F L 1sin3796J +︒=()=,即电势能减少0.96J ,所以C 点的机械能为.0..25J 96J 154J -=. 2、240V A C ϕϕ==-,电场方向垂直于AC ,指向左下方 解析:把电荷从A 点移到B 点,由ABAB W U q=得: 8104.810V 240V 210ABU --⨯==--⨯, 240V A B A ϕϕϕ-==-把电荷从B 点移到C 点,8104.810V 240V 210BC BCW U q ---⨯===-⨯ 240V B C C ϕϕϕ-=-=,则240V C ϕ=-因为A C ϕϕ=,即A 、C 在同一等势面上,根据场强与等势面垂直且由高电势处指向低电势处,可得该电场的场强方向垂直于AC ,指向左上方.3、(1)7C v gR (2)B /(2)A U mgR q =- (3)/(2)A mgR q ϕ=-解析:(1)因为B 、C 两点电势相等,故小球从B 到C 的过程中电场力做的总功为零.由几何关系可得BC 的竖直高度BC h 3R /2=根据动能定理有 223/2/2/2C B mg R mv mv ⨯=-解得C v (2)小球从A 到B ,重力和电场力均做正功,所以由动能定理有2B B 1.5/2A mg R qU mv ⨯-=解得 B /(2)A U mgR q =-(3)B 、C 在同一等势面上,B =A C ϕϕϕ<、0C ϕ=,所以/(2)A AC AB U U mgR q ϕ===-.。
人教版高二物理选修3-1各章节单元测试卷 1.3电势、电势差、电势能(带答案)
1.3 电势电势差电势能一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求;9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.在静电场中,让质子逆着电场线的方向由A点移到B点,如图所示,则:()A.电场力做正功,A点电势高于B点B.电场力做正功,A点电势低于B点C.电场力做负功,A点电势高于B点D.电场力做负功,A点电势低于B点【答案】D2.关于场强和电势,下列正确的是:()A.在电场中a、b两点间移动电荷,电场力做总功为零,则电荷一定在等势面上移动B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C.两个等量同种电荷的电场,从两电荷连线中点沿连线中垂线向外,电势越来越低,场强方向均相同,场强大小在减小D.两个等量异种电荷的电场中,从两电荷连线中点沿连线中垂线向外,电势均相等,场强方向均相同,场强大小在减小【答案】D3.如图是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b 是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可判断出该带电粒子:()A.在a、b两点加速度的大小B.电性与场源电荷的电性相同C.在a、b两点时速度大小v a< v bD.在a、b两点的电势能E a >E b【答案】A4.a、b两个带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线连接,a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向斜向下的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,则平衡时可能位置是:()【答案】A5.某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度大小分别为E P和E Q,电势分别为φP和φQ,则:()A. E P>E Q,φP>φQB. E P>E Q,φP<φQC. E P<E Q,φP>φQD. E P<E Q,φP<φQ【答案】A6.如图所示,在匀强电场中有a、b、c、d四点,它们处于同一圆周上,且ac、bd分别是圆的直径,已知abc三点的电势分别为ϕa=9V,ϕb=15V,ϕc=18V,则d点的电势为:()A.4V B.8V C.12V D.16V【答案】C7.如图所示, 虚线表示某电场的等势面, 一带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点的径迹如图中实线所示。
人教版高二物理选修3-1第一章 1.4 电势能和电势课后训练题(含答案解析)
电势能和电势一、单选题1.如图所示的匀强电场中,一个电荷量为q的正点电荷,沿电场线方向从A点运动到B点,A、B 两点间的距离为d.在此过程中电场力对电荷所做的功为W,则A点的电场强度的大小为()A.B.qWdC.D.2.如图所示,在真空中固定有甲、乙两个正点电荷,甲的电荷量大于乙的电荷量,O为甲、乙连线的中点,M、N为甲、乙连线上的两点,且M、N到O点的距离相等,即MO=ON.现将一负点电荷丙由M点移动到N点,在此过程中,下列说法正确的是()A .丙在M点受电场力比在N点所受电场力大B.丙在M点所受电场力比在N点受电场力小C.丙的电势能一定在逐渐增大D.丙的电势能一定先增大后减小3.电荷量分别为+q、+q、-q的三个带电小球,分别固定在边长均为L的绝缘三角形框架的三个顶点上,并置于场强为E的匀强电场中,如图所示.若三角形绕穿过其中心O垂直于三角形所在平面的轴顺时针转过120°,则此过程中系统电势能变化情况为()A.减少EqLB.增加EqLC.减少 2EqLD.增加2EqL4.下列关系式中正确的是()A.室外气温:-2℃<-5℃B.某物体的速度:-2 m/s<-12 m/sC.物体的重力势能:-2 J<-12 JD.电场中某点的电势:-2 V<-5 V5.如图是某一电场中的一簇电场线,现把一个正电荷分别放在AB两点下列说法正确的是()A.此正电荷在A点受到的电场力比B点大B.此正电荷在A点的电势能比B点大C.电场中B点的电势高于A点的电势D.若把此正电荷从A点静止释放,它将沿电场线运动到B点6.在静电场中,下列有关电势能、电势判断正确的是()A.电势能、电势都是仅有电场本身因素决定,与处于电场中的电荷无关B.电势高的地方,电荷的电势能一定大C.电势能等于两点的电势差D.某点电势的大小等于单位电荷在该点与在参考点的电势能差的大小7.关于等势面,下列说法正确的是()A.等势面上各点电荷受力不一定相同B.同一等势面上的各点场强大小必定相等C.电荷所受静电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,静电力没做功,电荷必在同一等势面上移动8.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像如图乙所示.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()A.φA>φB,EA>EBB.φA>φB,EA<EBC.φA<φB,EA>EBD.φA<φB,EA<EB9.在光滑的绝缘水平面上,有一个正三角形abc,顶点a、b处分别固定一个正点电荷,c处固定一个负点电荷,它们的电荷量都相等,如图所示,D点为正三角形外接圆的圆心,E、G、H分别为ab、ac、bc的中点,E、F两点关于c点对称.下列说法中正确的是()A.D点的场强为零,电势也为零B.E、F两点的电场强度大小相等、方向相反C.G、H两点的场强相同D.将一带正电的试探电荷由E点移动到D点的过程中,该电荷的电势能减小10.如图所示为一个均匀带正电的细圆环,半径为R.取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴.设轴上某点P到O点的距离为x,设无穷远处的电势为零,P点的电势为φ,真空中静电力常量为k.下面判断正确的是()A.图中P点电场强度E的方向是沿x轴负方向,O点电势φ为零B.图中P点电场强度E的方向是沿x轴正方向,O点电场强度E为零C.从O点到P点,电场强度E一定逐渐增大,电势φ一定逐渐增大D.从O点到P点,电场强度E一定逐渐减小,电势φ一定逐渐减小11.某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为φP和φQ,则()A.EP>EQ,φP>φQB.EP>EQ,φP<φQC.EP<EQ,φP>φQD.EP<EQ,φP<φQ12.下列四个图中,a、b两点电势相等、电场强度也相等的是()A. B.C. D.13.如图所示,一带电粒子在电场中沿曲线AB运动,从B点穿出电场,a、b、c、d为该电场中的等势面,这些等势面都是互相平行的竖直平面,不计粒子所受重力,则()A.该粒子一定带负电B.此电场不一定是匀强电场C.该电场的电场线方向一定水平向左D.粒子在电场运动过程中动能不断减少14.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点.则()A.P、Q两点处的电荷等量同号B.a点和b点的电场强度相同C.c点的电势低于d点的电势D.负电荷从a到c,电势能减少15.如图所示,匀强电场中的△PAB平面平行于电场方向,C点为AB的中点,D点为PB的中点。
高中物理选修3-1《1.静电场》状元培优单元测试题(人教版附答案)
2019-2020学年高中物理选修3-1《1.静电场》状元培优单元测试题(人教版附答案)一、选择题1、关于静电场下列说法中正确的是()A.在电场中某点的电势为零,则该点的电场强度一定为零B.电荷在电场中电势高的地方电势能大,在电势低的地方电势能小C.根据公式U= Ed 知,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差就越大D.正电荷从电势高的点运动到电势低的点,电势能一定减少2、以下说法正确的是()A.由可知电场中某点的电场强度E与F成正比 B.由可知电场中某点的电势φ与q成反比C.由U ab=Ed可知,匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大D.在公式C=Q/U中,电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关3、如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近导体的带正电金属球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B,则下列结论正确的是()A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且Q A>Q BB.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且Q A=Q BC.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且Q A<Q BD.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而Q A、Q B的值与所切的位置无关4、如图,一正离子在电场力作用下从A点运动到B点,在A点的速度大小为v0,方向与电场方向相同.该离子从A 点到B点的v﹣t图象是()A. B. C. D.5、如图所示是定性研究影响平行板电容器电容大小因素的装置,平行板电容器的A板固定在铁架台上并与静电计的金属球相连,B板和静电计金属外壳都接地。
将极板B稍向上移动,则:()A.指针张角变小,两极板间的电压变小,极板上的电荷量变大B.指针张角不变,两极板间的电压不变,极板上的电荷量变小C.指针张角变大,两极板间的电压变大,极板上的电荷量几乎不变D.指针张角变小,两极板间的电压变小,极板上的电荷量几乎不变6、如图所示,空间有两个等量的正点电荷,a、b两点在其连线的中垂线上,则下列说法一定正确的是:()A.场强 B.场强 C.电势 D.电势7、如图虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知:()A.P点的电势高于Q点的电势 B.该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C.该质点通过P点时的动能比通过Q点时大 D.该质点通过P点时的加速度比通过Q点时小8、如图所示,在两个固定电荷+q和﹣q之间放入两个原来不带电的导体,1、2、3、4为导体上的四个点,在达到静电平衡后,各点的电势分别是φ1、φ2、φ3、φ4,则()A.φ4>φ3>φ2>φ1 B.φ4=φ3>φ2=φ1 C.φ4<φ3<φ2<φ1 D.φ4=φ3<φ2=φ1二、多项选择9、下列各量中,与检验电荷无关的量是()10、如图所示,A、B、C为等量异种电荷产生的静电场中的三个等势面,已知三个等势面的电势关系为φA<φB<φC。
高二物理人教版选修3-1(第1.4 电势能和电势) Word版含解析
绝密★启用前人教版选修3-1 第一章静电场4.电势能和电势第Ⅰ部分选择题一、选择题:本题共8小题。
将正确答案填写在题干后面的括号里。
1.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大D.A点的场强比B小2.某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q,电势分别为φP和φQ,则( )A.E P<E Q,φP<φQ B.E P>E Q,φP<φQC.E P<E Q,φP>φQ D.E P>E Q,φP>φQ3.如图所示,两个等量的正电荷分别置于P、Q两位置,在P、Q连线的垂直平分线上有M、N两点,另有一试探电荷q,则( )A.若q是正电荷,q在N点的电势能比在M点的电势能大B.若q是负电荷,q在M点的电势能比在N点的电势能大C.无论q是正电荷,还是负电荷,q在M、N两点的电势能一样大D.无论q是正电荷还是负电荷,q在M点的电势能都比在N点的电势能小4.如图所示的真空空间中,仅在正方体中的黑点处存在着孤立的点电荷、或两个电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b两点电场强度和电势均相同的是( )5.如图所示,在O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷+q由A点移到B点电场力做功为W1,以OA为半径画弧交OB于C,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W,由C点移到B点电场力做功为W3,则三者关系为( )2A.W1=W2=W3<0 B.W1>W2=W3>0C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=06.如图所示,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb和φc,φa>φb>φc,一带正电粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示。
由图可知( )A.粒子从K到L的过程中,电场力做负功B.粒子从L到M的过程中,电场力做负功C.粒子从K到L的过程中,电势能增加D.粒子从L到M的过程中,动能减少7.如图所示,光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E。
人教版高二物理选修3-1:综合测试卷(含答案和详细解析)
选修3-1 综合测试一、选择题(本大题共11个小题,每小题一个或者一个以上正确答案,请将正确答案的序号选出并填写在对应题号下的空格中,每小题4分,共44分)1、如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈,在线圈中心处挂上一个小磁针,且与线圈在同一平面内,则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时()A.小磁针N极向里偏转B.小磁针N极向外偏转C.小磁针在纸面内向左摆动D.小磁针在纸面内向右摆动2、(多选)某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是()A.C点电场强度大于B点电场强度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点移至B点的过程中,电势能减少3、为了解释地球的磁性,安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的。
在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是()4、如图所示,O为圆心,和是半径分别为ON、OM的同心圆弧,在O处垂直纸面有一载流直导线,电流方向垂直纸面向外,用一根导线围成如图KLMN所示的回路,当回路中沿图示方向通过电流时(电源未在图中画出),此时回路()A.将向左平动B.将向右平动C.将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动D.KL边将垂直纸面向外运动,MN边垂直纸面向里运动5、(多选)将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的粒子,而从整体来说呈中性)喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集电荷产生电压。
在磁极配置如图所示的情况下,下述说法正确的是()A.金属板A上聚集正电荷,金属板B上聚集负电荷B.金属板A上聚集负电荷,金属板B上聚集正电荷C.金属板B的电势大于金属板A的电势D.通过电阻R的电流方向是由a流向b6、如图所示,两虚线之间的空间存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B,有一个带正电小球(电荷量为+q,质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下,那么,带电小球不可能沿直线通过下列哪个电磁混合场()7、(多选)如图电路中,A、B为两块竖直放置的金属板,G是一只静电计,开关S合上时,静电计张开一个角度,下述情况中可使指针张角增大的是()A.合上S,使A、B两板靠近一些B.合上S,使A、B两板错开一些C.断开S,使A、B间距增大一些D.断开S,使A、B两板错开一些8、(多选)如图所示为圆柱形区域的横截面,在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射,穿过此区域的时间为t。
人教版高中物理选修3-1《电势能、电势、电势差、电场强度关系》测试题.docx
高中物理学习材料桑水制作1.电场强度——E ——矢量—与验电荷无关!(1)E=F/q ——任何电场 (N/C)(2)公式: E=kQ/r2 ——点电荷场(3)E=U/d ——匀强电场(V/m )(4)与电场线的关系:电场线密的场强大,电场线某点的切线方向为该点场强方向。
2.电势能——W: J ——标量——与验电荷有关、电场中的位置有关;(1)电场力作正功,电势能减小,做了多少功,电势能减少多少;克服电场力做功,电势能增加,做了多少功,电势能增加多少!(2)PB PA P AB E E E W -=∆=(3) Ep=q φ3电势( ψ )——V ——标量:电场本身的性质——与验电荷无关!(1)q E PAA =φ(2)UAB=φA-φB(3)与电场线的关系:沿电场线方向电势逐渐降低,且降得最快4.电势差( UAB )——V ——标量电场本身的性质:与验电荷无关!(1)定义式:UAB=WAB/q(2)UAB=φA-φB(3)UAB=- UBA5.求电场力做功的方法(1)W=+(-)Eqd (只是用于匀强电场)(d ——初末位置所在的等势面的距离)(2)PB PA P AB E E E W -=∆=(3)Wab = q Uab(4)动能定理一、选择题1.从电势差定义式q W U 可以看出 ( )A .电场中两点间的电势差与电场力做的功W 成正比,与移送的电量q 成反比B .电场力在电场中两点间移动的电荷越多,电场力做的功越大C .将1 库的负电荷从一点移到另一点电场做了1焦的功,这两点间的电势差的大小是1伏D .两点间的电势差,等于把正点电荷从一点移到另一点电场力做的功2.如图1所示,a 、b 为某电场线上的两点,那么以下的结论正确的是 ( )A .把正电荷从a 移到b ,电场力做正功,电荷的电势能减少B .把正电荷从a 移到b ,电场力做负功,电荷的电势能增加C .把负电荷从a 移到b ,电场力做正功,电荷的电势能增加D .把负电荷从a 移到b ,电场力做负功,电荷的电势能增加3.如图2所示,电场中a 、b 、c 三点,ab=bc ,则把点电荷+q 从a 点经b移到c 的过程中,电场力做功的大小关系有 ( )A .Wab >WbcB .Wab =WbcC .Wab <WbcD .无法比较4.如图3所示,在真空中有两个等量正电荷Q 1和Q 2,分别置于a 、b 两点,dc 为ab 连线的中垂线,d 为无穷远处,现将另一正电荷由c 点沿cd 移向d点的过程中,下述中正确的是( )A . q 的电势能逐渐增大B . q 的电势能逐渐减小C . q 受到的电场力一直在减小D .q 受到的电场力先增大后减小5.关于电势与电势能的说法,正确的是 ( )A.电荷在电势越高的地方,电势能也越大B.电荷在电势越高的地方,它的电量越大,所具有的电势能也越大C.在正点电荷电场中的任一点处,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D.在负点电荷电场中的任意点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能6.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7.若带正电的小球只受电场力的作用,则它在任意一段时间内 ( )A .一定沿着电场线由高电势向低电势运动B .一定沿着电场线由低电势向高电势运动C .不一定沿电场线运动,但一定由高电势向低电势运动D .不一定沿电场线运动,也不一定由高电势向低电势运动8.一个电荷只在电场力作用下从电场中的A 点移到B 点时,电场力做了5×10-6J 的功,那么 ( )A .电荷在B 处时将具有5×10-6J 的电势能 B .电荷在B 处将具有5×10-6J 的动能C .电荷的电势能减少了5×10-6JD .电荷的动能增加了5×10-6J9.一个点电荷,从静电场中的a 点移到b 点,其电势能的变化为零,则 ( )A .a 、b 两点场强一定相等B .该点电荷一定沿等势面移动C .作用于该点的电场力与其移动方向总是垂直的D .a 、b 两点的电势一定相等10.对公式d U E ab =的理解,下列说法正确的是 ( )A.此公式适用于计算任何电场中a 、b 两点间的电势差B.a 点和b 点距离越大,则这两点的电势差越大C.公式中d是指a点和b点之间的距离 D.公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离11.图9中A .B 、C 三点都在匀强电场中,已知AC ⊥BC ,∠ABC=60°,BC=20cm .把一个电量q =10-5C 的正电荷从A 移到B ,电场力做功为零;从B 移到C ,电场力做功为-1.73×10-3J ,则该匀强电场的场强大小和方向是 ( )A .865V /m ,垂直AC 向左B .865V /m ,垂直 AC 向右C .1000V /m ,垂直 AB 斜向上D .1000V /m ,垂直 AB 斜向下12..图12所示的匀强电场场强为103N/C ,ab =dc =4cm ,bc =ad =3cm .则下述计算结果正确的是 ( )A .ab 之间的电势差为40V .B .ac 之间的电势差为50V .C .将q =-5×10-3C 的点电荷沿矩形路径abcd 移动一周,电场力做功为零.D .将q =-5×10-3C 的点电荷沿abc 或adc 从a 移动到c ,电场力做功都是-0.25J .二、填空题13.如图5所示,在场强为E 的匀强电场中有相距为L 的A 、B 两点,连线AB 与电场线的夹角为θ,将一电量为q 的正电荷从A 点移到B 点.若沿直线AB 移动该电荷,电场力做的功W 1=________;若沿路经ACB 移动该电荷,电场力做的功W 2=________;若沿曲线ADB 移动该电荷,电场力做的功W 3=________.由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是________.14.将带电量为6×10-6 C的负电荷从电场中A 点移到B 点,克服电场力做了3×10-5J的功,再将电荷从B 点移到C 点,电场力做了1.2×10-5 J的功,则A 、C 间的电势差为 V,电荷从A 点移到B 点再从B 点移到C 点的过程中,电势能变化了 J.15.如图5所示,A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点.已知A 、B 、C 三点的电势分别为V V V C B A 3,3,15-===ϕϕϕ由此可得D 点的电势=D ϕ V16.如图所示电路中,电源两端电压U=10V ,A 、B 两板间距离为2cm ,C 点离A 板5mm ,D 点离B 板4mm ,则EC =______V /m ,ED =______V /m ,U C =______V ,U D =______V 。
