高中物理考题精选——电势差-电势
人教版高中物理必修三电势差课后习题答案及解析

电势差
课后习题答案及解析
1.在某电场中,已知 A、B 两点之间的电势差 UAB 为 20 V,q 为 − 2×10−9 C的电荷由 A 点移动到 B 点,静电力做的功是多少?电势能是增加还是减 少,增加或者减少多少?
解析:静电力做的功 WAB = qUAB = − 4×10−8 J。由于静电力做 负功,所以电势能增加,增加的电势能为 4×10−8 J。
2.在研究微观粒子时常用电子伏(eV)作为能量的单位。1 eV等于一个电子经过 1 V 电压加速后所增加的动能,那么,1 eV等于多少焦耳?
解析:一个电子的电荷量 e = 1.6×10−19 C,电子增加的动能 等于静电力做的功 W = qU = 1e×1 V = 1.6×10−19 C×1 V = 1.6×10−19 J,所以 1 eV = 1.6×10−19 J。
6V
8V
A 10 V
C
B
解析:电场线的大致分布如右侧图所示。
因为 φA = φB = 10 V,φC = 6 V,取 q = 1 C, 可得静电力所做的功为 WAB = qφA – qφB = q(φA – φB)= 0 WAC = qφA – qφC = q(φA – φC) = 1×(10 − 6)J = 4 J WBC = qφB – qφC = q(φB – φC)= 1×(10 − 6)J = 4 J 可见,静电力所做的功 WAC = WBC。
3.如图 10.2-4,回答以下问题。
(1)A、B 哪点的电势比较高?负电荷在哪点的电势能比较大? (2)负电荷由 B 点移动到 A 点时,静电力做正功还是负功? (3)A、B两点的电势差 UAB 是正的还是负的? UBA 呢?
解析:因为电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势 面,所以由图10.2-4可知: (1)B 点的电势高于 A 点的电势。把负电荷由 A 点移到 B 点静电力做正功,电势能减少,负电荷在 A 点的电势能较 大。 (2)负电荷由 B 点移动到 A 点时,静电力做负功。 (3)UAB = φA – φB < 0,UBA = φB – φA > 0。
2020版新教材高中物理 第2章 电势能与电势差 1 静电力做功与电势能练习(含解析)鲁科版第三册

静电力做功与电势能一静电力做功与路径的关系1.静电力做功的特点:(1)静电力对电荷所做的功与电荷的初末位置有关,与电荷经过的路径无关.该结论适用于任何静电场。
(2)无论带电体在电场中做直线运动,还是做曲线运动,无论带电体只受静电力作用还是受多个力作用,无论静电力做正功还是负功,静电力做功的特点不变。
2。
静电力做功正负的判定:(1)若电场力是恒力,当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时,电场力做正功;夹角为钝角时,电场力做负功;夹角为直角时,电场力不做功。
(2)根据电场力与瞬时速度方向的夹角判断.此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。
夹角是锐角时,电场力做正功;夹角是钝角时,电场力做负功;电场力和瞬时速度方向垂直时,电场力不做功。
(3)若物体只受电场力作用,可根据动能的变化情况判断。
根据动能定理,若物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动能减少,则电场力做负功.【思考·讨论】结合图示分析,试探电荷q在场强为E的匀强电场中沿以下三种路径从A运动到B,(AB之间距离为L,AB连线与电场强度方向夹角为θ),路径1:q沿直线从A到B;路径2:q沿折线从A到M、再从M到B;路径3:q沿任意曲线从A到B;静电力沿不同路径做的功分别是多少?相同吗?由此我们得到电荷在电场中移动时,静电力做功的特点是什么?(物理观念)提示:沿不同路径运动,q的初末位置相同,静电力做功均相同,静电力做的功W=qELcosθ,电荷在电场中移动时,静电力做功的特点是:静电力做功与运动路径无关,取决于初末位置的电势差。
【典例示范】如图所示,,匀强电场的电场强度,方向与AB平行,A、B间距为d,分别求点电荷沿图中三条路径从A运动到B 时,静电力对它所做的功。
【审题关键】序号信息提取①正电荷受力的方向与电场强度的方向相同②电荷受的力为恒力【解析】电荷从A到B静电力做的功是W AB=Fd=qEd,电荷从A到C再到B静电力做的功是W ACB=FLcosθ+FL′cos90°=qEd,电荷从A 到D再到B静电力做的功是W ADB=FL1cosα+FL2cosβ=qEd。
高中物理专题复习静电场电势能、电势、电势差

静电场1.多个电荷库仑力的平衡和场强叠加问题.2.利用电场线和等势面确定场强的大小和方向,判断电势高低、电场力变化、电场力做功和电势能的变化等.3.带电体在匀强电场中的平衡问题及其他变速运动的动力学问题.4.对平行板电容器电容决定因素的理解,解决两类有关动态变化的问题.5.分析带电粒子在电场中的加速和偏转问题.6.示波管、静电除尘等在日常生活和科学技术中的应用.6.3 电势能、电势、电势差【复习目标】1.掌握电势、电势能、电势差的概念,理解电场力做功的特点;会判断电场中电势的高低、电势能的变化.2.会计算电场力做功及分析电场中的功能关系.【基础知识】知识1 电场力做功与电势能1.电场力做功的特点(1)在电场中移动电荷时,电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,可见电场力做功与重力做功相似.(2)在匀强电场中,电场力做的功W=Eqd,其中d为沿电场线方向的位移.2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能.电荷在某点的电势能,等于把它从该点移到零势能位置时电场力所做的功.(2)电场力做功与电势能变化的关系电场力做的功等于电势能的减少量,即W AB=E p A-E p B.(3)电势能的相对性:电势能是相对的,通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.知识2 电势1.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.(2)定义式:qE p =ϕ(3)标矢性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点高(低). (4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取的不同而不同. (5)沿着电场线方向电势逐渐降低. 2.等势面(1)定义:电场中电势相等的各点构成的面. (2)特点①电场线跟等势面垂直,即场强的方向跟等势面垂直. ②在等势面上移动电荷时电场力不做功.③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面. ④等差等势面越密的地方电场强度越大;反之越小. ⑤任意两等势面不相交.深化拓展 (1)电势是描述电场本身的能的性质的物理量,由电场本身决定,而电势能反映电荷在电场中某点所具有的电势能,由电荷与电场共同决定. (2)qE p =ϕ或E p =ψq .知识3 电势差1.电势差:电荷q 在电场中A 、B 两点间移动时,电场力所做的功W AB 跟它的电荷量q 的比值,叫做A 、B 间的电势差,也叫电压. 公式:.单位:伏(V).2.电势差与电势的关系:U AB =φA -φB ,电势差是标量,可以是正值,也可以是负值,而且有U AB =-U BA .3.电势差U AB 由电场中A 、B 两点的位置决定,与移动的电荷q 、电场力做的功W AB 无关,与零电势点的选取也无关.4.电势差与电场强度的关系:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积.即U =Ed ,也可以写作dUE = 【考点详析】考点一:电场中的功能关系、电势高低及电势能大小的判断与比较1.比较电势高低的方法(1)沿电场线方向,电势越来越低.(2)判断出U AB的正负,再由U AB=φA-φB,比较φA、φB的大小,若U AB>0,则φA>φB,若U AB<0,则φA<φB.(3)取无穷远处电势为零,则正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低.2.电势能大小的比较方法(1)做功判断法电场力做正功,电荷(无论是正电荷还是负电荷)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.特别提醒其他各种方法都是在此基础上推理出来的,最终还要回归到电场力做功与电势能变化关系上.(2)场电荷判断法①离场正电荷越近,正电荷的电势能越大;负电荷的电势能越小.②离场负电荷越近,正电荷的电势能越小;负电荷的电势能越大.(3)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.(4)公式法由E p=qφ,将q、φ的大小、正负号一起代入公式,E p的正值越大,电势能越大;E p的负值越大,电势能越小.【重点归纳】1、电场力做功与电场中的功能关系(1)求电场力做功的几种方法①由公式W=Fl c o s α计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W=Eql c o s α.②由W AB=qU AB计算,此公式适用于任何电场.③由电势能的变化计算:W AB=E p A-E p B.④由动能定理计算:W电场力+W其他力=ΔE k.(2)电场中的功能关系①若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变.②若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变.③除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.④所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化.(3)处理电场中能量问题的基本方法在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律,有时也会用到功能关系.①应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功).②应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化.③应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系.④有电场力做功的过程机械能不一定守恒,但机械能与电势能的总和可以守恒.2、静电场中涉及图象问题的处理方法和技巧1.主要类型:(1)v-t图象;(2)φ-x图象;(3)E-t图象.2.应对策略:(1)v-t图象:根据v-t图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化),确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况,进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化.(2)φ-x图象:①电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小,电场强度为零处,φ-x图线存在极值,其切线的斜率为零.②在φ-x图象中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向.③在φ-x图象中分析电荷移动时电势能的变化,可用W AB=qU AB,进而分析W AB的正负,然后作出判断.(3)E-t图象:根据题中给出的E-t图象,确定E的方向的正负,再在草纸上画出对应电场线的方向,根据E的大小变化,确定电场的强弱分布.【典例1】在如图的匀强电场中,有A、B两点,且A、B两点间的距离为x=0.20m,已知AB连线与电场线夹角为θ=60°,今把一电荷量q= -2×10-8C的检验电荷放入该匀强电场中,其受到的电场力的大小F=4.0×10-4N,方向水平向右.求:(1)电场强度E的大小和方向;(2)若把该检验电荷从A点移到B点,电势能变化了多少;(3)若A点为零电势点,B点电势为多少.【跟踪训练】1.(多选)某电场的电场线分布如下图所示,以下说法正确的是:()A.a点电势高于b点电势B.c点场强大于b点场强C.若将一检验电荷+q由a点移至b点,它的电势能增大D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一检验电荷+q由a移至b的过程中,电势能减小2.(多选)两点电荷q1、q2固定在x轴上,在+x轴上每一点的电势φ随x变化的关系如图所示,其中x=x0处的电势为零,x=x1处的电势最低。
高中物理必修3电势差与电场强度的关系选择题专题训练

高中物理必修3电势差与电场强度的关系选择题专题训练姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、选择题(共22题)1、关于电场强度与电势的关系,下面各种说法中正确的是:()A.电场强度大的地方,电势一定高 B.电场强度相同之处,电势也一定相同C.电场强度为零处,电势一定为零 D.电场强度的方向是电势降低最快的方向2、关于电场强度和电势,下列说法正确的是()A.由公式可知E与F成正比,与q成反比B.由公式U=Ed可知,在匀强电场中,E为恒值,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比C.电场强度为零处,电势不一定为零D.无论是正电荷还是负电荷,当它在电场中移动时,若电场力做功,它一定是从电势高处移到电势低处,并且它的电势能一定减少3、关于电场强度与电势的关系,下面各种说法中正确的是( )A.电场强度大的地方,电势一定高B.电场强度不变,电势也不变C.电场强度为零时,电势一定为零D.电场强度的方向是电势降低最快的方向4、关于匀强电场电势差和场强的关系,正确的说法是:()A、在相同距离的两点上,电势差大的其场强也必定大B、任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积C、电势减小的方向必定是场强的方向D、沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等5、关于电场强度和电势,下列说法正确的是()A.由公式可知E与F成正比,与q成反比B.由公式U=Ed可知,在匀强电场中,E为恒值,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比C.电场强度为零处,电势不一定为零D.无论是正电荷还是负电荷,当它在电场中移动时,若电场力做功,它一定是从电势高处移到电势低处,并且它的电势能一定减少6、关于点电荷所形成的电场,下列说法正确的是:()A.以点电荷为球心的球面上,各点的场强相同B.离点电荷越远的地方,场强越小,即场强与距离成反比C.沿着正点电荷形成电场的电场线方向,场强越来越小D.沿着负点电荷形成电场的电场线方向,场强越来越小7、科学家在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法,下列叙述不正确的是[ A.法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场,这是一种形象化的研究方法B.库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷e的数值C.用点电荷来代替实际带电的电荷是采用了理想化物理模型的方法D.场强表达式和电势差表达式都是利用比值法得到的定义式8、如下图所示,B.C.D三点都在以点电荷+Q为圆心,半径为R的圆弧上,将一试探电荷从A点分别移到B、C、D各点时,电场力做功是A.WAB >WACB.WAD>WABC.WAC>WADD.WAB=WAC9、某电场的分布如图所示,带箭头的实线为电场线,虚线为等势线。
高中物理必修三电势差与电场强度的关系同步练习含答案

高中物理必修三电势差与电场强度的关系同步练习含答案卷I(选择题)一、选择题(本题共计 10 小题,每题 3 分,共计30分,)1. 两个电荷量均为Q的正点电荷固定于A、B两点,A、B两点间的距离为r,A、B两点连线的中垂线上有一点M,M到A、B两点的距离均为r,从M点以一定的初速度垂直MAB平面射出一电量大小为q、质量为m的负点电荷,该负点电荷在电场中恰好做匀速圆周运动,已知静电力常量为k,负点电荷的重力不计,则负点电荷从M点射出的速度大小为()A.√3kQqmr B.√√3kQqmrC.√3kQq2mrD.√√3kQq2mr2. 在场强为E=Qr2的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,在O点固定一带电荷量为+Q的正点电荷,ac、bd为相互垂直的两条直径,其中bd与电场线平行,不计试探电荷的重力,如图所示。
则()A.把一正试探电荷+q放在a点,试探电荷恰好处于平衡B.把一负试探电荷−q放在b点,试探电荷恰好处于平衡C.把一负试探电荷−q放在c点,试探电荷恰好处于平衡D.把一正试探电荷+q放在d点,试探电荷恰好处于平衡3. 在匀强电场中建立一直角坐标系,如图所示.从坐标原点沿+y轴前进0.2m到A点,电势降低了10√2V,从坐标原点沿+x轴前进0.2m到B点,电势升高了10√2V,取坐标原点处的电势为零,则匀强电场的场强大小和方向为()A.50V/m,方向B→AB.50V/m,方向A→BC.100V/m,方向B→AD.100V/m,方向垂直AB斜向下4. 关于场强和电势的下列说法中正确的是()A.在电场中a、b两点间移动电荷的过程中,电场力始终不做功,则电荷经过的路径上各点的场强一定为零B.电场强度的方向就是电势降落的方向C.两个等量同种电荷的电场中,从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外,电势越来越低,场强越来越小D.两个等量异种电荷的电场中,两电荷连线的中垂线有如下特征:连线上各点的电势均相等,且连线的中点场强最大5. 真空中有一半径为r0的带电金属球壳,若取无穷远处为零电势,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布规律可用图中曲线表示,r表示该直线上某点到球心的距离,r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。
【名师PPT】高二物理选修3-1电势差

小结
1、电势差 :两点的电势之差,也叫电压 2、静电力做功与电势差的关系:
WAB qU A B
或
U AB
WAB q
2、电势差UAB与q、WAB均无关,仅与电场中A、 B两位置有关。故电势差反映了电场本身的 性质。 3、电势差的单位:伏特 符号V 1V=1 J/C 4、电势差是标量。
例1、在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到 B点,静电力做功1.5×10-7J。再把这个电荷从B点 移到C点,静电力做功-4.0×10-7J。 (1)A、B、C三点中哪点电势最高?哪点电势 最低? (2)A、B间;B、C间;A、C间的电势差各是 多大? (3)把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C点,静电 力做多少功? (4)根据以上所得结果,定性地画出电场分布 的示意图,标出A、B、C三点可能的位置。
例2、图中a、b为竖直向上的电场线上的两点, 一带电质点在a点由静止释放,沿电场线向上运 动,到b点恰好速度为零,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点的电势比b点的高 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
二、静电力做功与电势差的关系 电荷q从电场中A点移到B点,
WAB EPA EPB q A q B
q( A B )
即
WAB qU A B
U AB WAB q
或
思考题
1、UAB由什么决定?跟WAB、q有关吗? 由电场本身的因素决定 与WAB、q无关 2、WAB跟q、UAB有关吗? 跟q、UAB都有关
练习1、如图所示的电场中,A、B两点间的电势 差UBA=-20 V,将点电荷q= -2×10-9C,由A点 移到B点,静电力所做的功是多少 ? WAB = -4.0×10-8J 2、电场中A、B两点的电势是ψA=800 V, ψB= 200 V,把电荷q= -1.5×10-8C由A点移到B点, 电场力做了多少功?电势能是增加还是减少, 增加或者减少多少? WAB= -1.5×10-5 J 电势能增加,增加1.5×10-5J
高中物理电势能、电势差、等势面、电势与电场的关系专题讲解

电势能和电势、电势差要点一、静电力做功的特点在电场中将电荷q 从A 点移动到B 点,静电力做功与路径无关,只与A 、B 两点的位置有关。
说明:(1)静电力做功的特点不仅适用于匀强电场,而且适用于任何电场;(2)只要初、末位置确定了,移动电荷q 做的功就是W AB 就是确定值。
【典型例题】类型一:静电力做功的特点例1、如图所示,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,将一电荷量为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=__________;若沿路径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__________。
【答案】qELcos θ;qELcos θ;qELcos θ;与路径无关,只与初末位置有关【解析】由功的定义式W=Fscos θ可得,电场力所做的功等于电场力与电荷在电场力方向的分位移scos θ的乘积。
由图可以看出无论电荷沿哪个路径移动,电场力的方向总是水平向左的,电场力方向的分位移都是Lcos θ,所以电场力做的功都是qELcos θ,即电场力做功的特点是与路径无关,只与初末位置有关。
【变式】如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正电荷为圆心的某一圆周交于B 、C 两点,质量为m ,带电量为-q 的有孔小球从杆上A 点无初速度下滑,AB=BC=h,到B 点时的速度大小为3gh 。
求:(1)小球由A 到B 过程中电场力做的功; (2)AC 两点的电势差。
【答案】12AB W mgh = 2AC mgh U q =- 【解析】 因为Q 是点电荷,所以以Q 为圆心的圆面是一个等势面,这是一个重要的隐含条件。
由A 到B 过程中电场力是变力,所以不能直接用W Fs =来解,只能考虑应用功能关系。
电势差高中物理知识点

电势差电势差知识点包括电势差知识点梳理、电势差与静电力做功的关系、对电势差的理解、静电力做功的求解方法及注意点等部分,有关电势差的详情如下:电势差知识点梳理1.定义电场中两点间电势的__差值__,也叫__电压__。
2.关系式设电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,则:A、B两点之间的电势差为:U AB=__φA-φB__。
B、A两点之间的电势差可以表示为:U BA=__φB-φA__。
所以U AB=__-__U BA。
3.电势差的正负电势差是__标量__,但有正、负。
电势差的正、负表示两点间电势的高低。
所以电场中各点间的电势差可依次用__代数法__相加。
电势差与静电力做功的关系1.关系W AB=qU AB或U AB=。
2.推导W AB=__E pA-E pB__=qφA-qφB=__q(φA-φB)__,即W AB=qU AB。
对电势差的理解1.关于电势差的四点说明(1)电场中两点间的电势差,由电场本身决定,与在这两点间移动的电荷的电荷量、静电力做功的大小无关。
在确定的电场中,即使不放入电荷,任何两点间的电势差也有确定值。
(2)讲到电势差时,必须明确所指的是哪两点的电势差。
A、B间的电势差记为U AB,B、A间的电势差记为U BA。
(3)电势差为标量,有正、负之分,电势差的正负表示电场中两点间的电势的高低。
(4)电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关。
2.电势差与电势的比较电势φ电势差U区别定义电势能与电量比值:电场力做功与电量比值:决定因素由电场和在电场中的位置决定由电场和场内两点位置决定相对性有,与零势能点选取有关无,与零势能点选取无关联系数值关系U AB=φA-φB,当φB=0时,U AB=φA单位相同,均是伏特(V),常用还有kV,mV等标矢性都是标量,但均具有正负物理意义均是描述电场能的性质的物理量静电力做功的求解方法及注意点1.静电力做功的多种求解方法四种求法表达式注意问题功的定义W=Fd=qEd(1)适用于匀强电场(2)d表示沿电场线方向的距离功能关系W AB=E p A-E p B=-ΔE p(1)既适用于匀强电场也适用于非匀强电场(2)既适用于只受电场力的情况,也适用于受多种力的情况电势差法W AB=qU AB2.应用公式W AB=qU AB时的两点注意(1)公式W AB=qU AB适用于任何电场,其中U AB为电场中A、B两点间的电势差,W AB仅是静电力做的功,不包括从A到B移动电荷时,其他力所做的功。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高中物理考题精选〔36〕——电势差电势1、一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该与位移x的关系如右图所示,直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能Ep以下图象中合理的是〔〕答案 D 分析:粒子的电势能随位移变化的图象斜率对应粒子所受的静电力大小,故可知电场力、电场强度及粒子加速度随位移变化应该是越来越小,故A错,D对;粒子动能随位移变化的图象斜率对应粒子所受合外力的大小,而此时的合外力即为粒子所受静电力,故B错;粒子沿x轴的运动是一个加速度减小的加速运动,故速度与位移不一定是线性关系,C错。
2、如下图,a、b为竖直方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,以下说法中正确的选项是〔〕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点的电场强度小答案 A 解析:A、由题意可知,带点质点受两个力,重力和电场力.,开始由静止向上运动,电场力大于重力,且方向向上.因为在一根电场线上,所以在两点的电场力方向都向上.故A正确;B、小球开始由静止向上运动,电场力大于重力,且方向向上.但由于小球的电性未知,不能判断电场线的方向,所以不能判断a、b两点电势的高低.故B错误.C、电场力做正功,电势能降低,所以带电质点在a点的电势能比在b点的电势能大.故C错误;D、在a点,电场力大于重力,到b点恰好速度为零,可知先加速后减速,所以b点所受的电场力小于重力.所以a点的电场强度比b点的电场强度大.故D错误.故选A3、如下图,A、B为某电场中一条直线上的两个点,现将正点电荷从A点静止释放,仅在电场力作用下运动一段距离到达B点,其电势能E p随位移x的变化关系如下图.从A到B过程中,以下说法正确的选项是〔〕A. 电场力对电荷一直做正功B. 电势一直升高C. 电荷所受电场力先减小后增大D. 电荷所受电场力先增大后减小答案 C 解析:A、电势能先减小后增大,则电场力做正功后做负功.故A错误.B、正电荷从A到B电场力先做正功,后做负功,则说明电场力方向变化,即电场线方向先向右,后向左,所以电势先降低后升高.故B错误.C、电势能E P随位移x的变化关系图象的斜率表示电场力的大小,因此电场力先减小后增大.故C正确,D错误.故选C.4、两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势随位置变化规律的是图〔〕答案 A 解析:两个等量异号电荷的电场线如以下图,根据“沿电场线方向电势降低”的原理,从左侧无穷远处向右电势应升高,正电荷所在位置处最高;然后再慢慢减小,O点处电势为零,则O点右侧电势为负,同理到达负电荷时电势最小,经过负电荷后,电势开始升高,直到无穷远处,电势为零;故B、C、D是错误的;A正确.故选A.5、如下图,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。
带电荷量为-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运动,在A处时小球的加速度为n,图中PBIAC,B是AC的中点,不考虑小球电荷量对+Q形成的电场的影响。
则在电场中〔〕A.A点的电势高于B点的电势B.B点的电场强度大小是A点的4倍C.小球运动到C处的加速度为D.小球从A到C的过程中电势能先减小后增大答案BD 解析:A、正点电荷的电场线发散型,由于沿着电场线方向,电势降低,因此A点的电势低于B点的电势,故A错误;B、结合几何关系知:PA=2PB,由点电荷电场强度公式E=,可知,电场强度的大小与间距的平方成反比,则B点的电场强度大小是A点的4倍,故B正确;C、在A处时小球的加速度为a,对A点受力分析,电场力、重力与支持力,由力的合成法则可知,合外力由重力与电场力沿着细管方向的分力之和提供的;当在C处时,小球仍受到重力、电场力与支持力,合外力是由重力与电场力沿着细管方向的分力之差提供的,即为g-a.故C错误.D、根据电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加,可知:小球带负电,从A到C的过程中,电场力先做正功,后做负功,则电势能先减小后增大,故D正确;故选:BD.6、如下图,半径为R的均匀带正电薄球壳,壳内的电场强度处处为零,其球心位于坐标原点0,一带正电的试探电荷靠近球壳外表处由静止释放沿坐标轴向右运动。
以下关于坐标轴上某点电势.试探电荷在该点的动能Ek与离球心距离z的关系图线,可能正确的选项是〔〕答案解析 A 解析: AB、带电金属球是一个等势体,所以0-R的电势不变;顺着电场线电势降低,且E=,随着x的增大,E减小,则φ-x图象切线的斜率减小,故A正确,B错误.CD、在球壳内,场强处处为零,试探电荷不受电场力,其动能不变;在球壳外,取一段极短距离内,认为库仑力不变,设为F,根据动能定理得:△E k=F△r 则得:F=,根据数学知识得知:F=等于E k-r图象上切线的斜率,由库仑定律知r增大,F减小,图象切线的斜率减小,故C、D错误.故选:A.7、如下图,直线MN是某电场中的一条电场线〔方向未画出〕。
虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下,由a运动到b的运动轨迹,轨迹为一抛物线。
以下判断正确的选项是〔〕A.电场线MN的方向一定是由N指向MB.带电粒子由a运动到b的过程中动能不一定增加C.带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电努能D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度答案 C 解析: A、由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动,物体所受外力指向轨迹内侧,所以粒子受力分析一定是由M指向N,但是由于粒子的电荷性质不清楚,所以电场线的方向无法确定.故A错误;B、粒子从a运动到b的过程中,电场力做正功,电势能减小,动能增加,故B错误;C、粒子从a运动到b的过程中,电场力做正功,电势能减小,带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能,故C正确.D、由a到b的运动轨迹,轨迹为一抛物线,说明粒子一定受恒力,即带电粒子在a 点的加速度等于在b点的加速度,故D错误;故选C.8、如下图,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,做以O为焦点的椭圆运动。
M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点。
电子在从M点经过P到达N点的过程中〔〕A.速率先增大后减小B.速率先减小后增大C.静电力先减小后增大D.电势能先增大后减小答案 A9、虚线a、b和c是某电场中的三个等势面,它们的电势为Ua、Ub、Uc,其中Ua>Ub>Uc.一带正电的粒子射入电场中,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,电势能减少D.粒子从L到M的过程中,动能减少答案 A10、匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5cm,bc=12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一电子〔其电荷量为e=1.6×10-19C〕从a移到b电场=3.2×10-18J求:力做功为Wab〔1〕匀强电场的场强大小及方向。
〔2〕电子从b移到c,电场力对它做功。
=0,则电子在c点的电势能为多少?〔3〕设φa〔4〕a、c两点的电势差等于多少?答案〔1〕400V/m,水平向左〔2〕〔3〕44Ev 〔4〕44V11、电场中等势面如下图,以下关于电场描述正确的选项是〔〕A.A点的电场强度比C点小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.正电荷从A移动到C,电场力做负功答案 C12、某电场的电场线的分布如右图所示。
一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N点。
则以下判断正确的选项是( )答案 C13、如下图真空中等量异种点电荷放置在M、N两点,在MN的连线上有对称点a、c,MN连线的中垂线上有对称点b、d,则以下说法正确的选项是〔〕 A.a点场强与c点场强不一定相同B.a点电势一定小于c点电势C.负电荷在c点电势能一定大于在a点电势能D.正电荷从d点移到b点电场力不做功答案 D14、如下图,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab =Ubc,实线为一带正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.三个等势面中,a的电势最高B.带电质点通过P点时的电势能较Q点大C.带电质点通过P点时的动能较Q点大D.带电质点通过P点时的加速度较Q点大答案 BD 分析:由于质点只受电场力作用,根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方,由于质点带正电,因此电场线方向也指向右下方;电势能变化可以通过电场力做功情况判断;电场线和等势线垂直,且等势线密的地方电场线密,电场强度大.解答解:A、电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带正电,因此电场线指向右下方,沿电场线电势降低,故c等势线的电势最高,a等势线的电势最低,故A错误;B、根据质点受力情况可知,从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,故P点的电势能大于Q点的电势能,故B正确;C、从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故P点的动能小于Q点的动能,故C错误;D、等势线密的地方电场线密场强大,故P点位置电场强,电场力大,根据牛顿第二定律,加速度也大,故D正确.15、A、B为某电场中一条直线上的两个点,现将正点电荷从A点静止释放,仅在电场力作用下运动一段距离到达B点,其电势能E随位移x的变化关系如P下图.从A到B过程中,以下说法正确的选项是〔〕A.电场力对电荷一直做正功B.电势一直升高C.电荷所受电场力先减小后增大 D.电荷所受电场力先增大后减小答案 C 分析:根据题意和图象正确判断出电子的运动形式是解题的关键,由图可知,电子通过相同位移时,电势能的减小量越来越小,说明电场力做功越来越小,由W=Fs可知电场力逐渐减小,因此电子做加速度逐渐减小的加速运动,知道了运动形式即可解正确解答此题.解:A、电势能先减小后增大,则电场力做正功后做负功.故A错误.B、正电荷从A到B电场力先做正功,后做负功,则说明电场力方向变化,即电场线方向先向右,后向左,所以电势先降低后升高.故B错误.C、电势能E P随位移x的变化关系图象的斜率表示电场力的大小,因此电场力先减小后增大.故C正确,D错误.16、如下图,在光滑绝缘的水平桌面上方固定着电荷量大小相等的两个点电荷q1、q2,一个带电小球〔可视为点电荷〕恰好围绕O点在桌面上做匀速圆周运动。
已知O、q1、q2在同一竖直线上,以下判断正确的选项是〔〕A.圆轨道上的电势处处相等B.圆轨道上的电场强度处处相等C.点电荷q1对小球的库仑力是吸引力D.q1、q2可能为异种电荷答案 ACD17、真空中有一静电场,其在x轴正半轴的电势随x变化的关系如下图,则根据图象可知A.R处的电场强度E=0B.假设试探电荷从x1处移到x2处,电场力不一定做正功C.x1处与x2处的电场强度方向相反D.该电场有可能是处在O点的正的点电荷激发产生的答案 B18、在用DIS描绘电场等势线的实验中,实验装置如图甲所示。