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2020-2021学年新教材高中物理 第十章 静电场中的能量 1 电势能和电势课时作业(含解析)新人教版必修3.doc

上传人:高**** 文档编号:549022 上传时间:2024-05-28 格式:DOC 页数:7 大小:150.50KB
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资源描述

1、电势能和电势一、单项选择题1.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下列判断正确的是(D)A1、2两点的电场强度相等B1、3两点的电场强度相等C1、2两点的电势相等D2、3两点的电势相等解析:根据电场线的疏密程度判断电场强度,电场线越密,电场强度越强,则E1E2,E1E3,所以选项A、B错误;同一等势面上的电势是相等的,选项C错误,选项D正确2在点电荷Q形成的电场中有一点A,当一个q的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为(A)AEpAW,AW/q BEpAW,AW/qCEpAW,AW/q DEpAW

2、,AW/q解析:由WEpA,可得:EpAW,由得:A.故只有A正确3.如图所示,实线为不知方向的3条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示则(C)Aa一定带正电,b一定带负电Ba的速度将减小,b的速度将增加Ca的加速度将减小,b的加速度将增加D两个粒子的动能,一个增加一个减小解析:设电场线为正点电荷的电场线,则由轨迹可判定a带正电,b带负电;若电场线为负点电荷的电场线,则a带负电,b带正电,A错由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b均做正功,动能增加,B、D错;但由电场线的疏密可判定,a受电场力逐渐减小,加速度减小,b正好相反

3、,故选项C正确4三个点电荷电场的电场线分布如图所示,图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb,电势分别为a、b,则(C)AEaEb,ab BEaEb,aEb,ab DEab解析:根据电场线的疏密表示场强的大小可知:EaEb;根据顺着电场线电势越来越低的规律可知:aEc,因此A选项错;沿电场线方向,电势逐渐降低,则ab,因此B选项正确;由力与运动关系可知C选项错;在d点再固定一点电荷Q,将正电荷由a移至b的过程中,电场力做正功,电势能减小,则D选项正确9.如图所示,在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷Q、Q,虚线是以Q所在点为圆心、为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两

4、点在x轴上,b、d两点关于x轴对称下列判断正确的是(ABD)Ab、d两点处的电势相同B四个点中c点处的电势最低Cb、d两点处的电场强度相同D将一试探电荷q沿圆周由a点移至c点,q的电势能减小解析:根据等量异种点电荷电场线及等势线的分布可知b、d两点电势相同,电场强度大小相等、方向不同,选项A对,C错c点电势为0,由a经b到c,电势越来越低,正电荷由a经b到c电势能越来越小,选项B、D对10.图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的

5、交点,已知O点电势高于c点若不计重力,则(BD)AM带负电荷,N带正电荷BN在a点的速度与M在c点的速度大小相同CN在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功DM在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零解析:由O点电势高于c点电势知,场强方向垂直虚线向下,由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上,M粒子所受电场力方向向下,故M粒子带正电、N粒子带负电,A错误N粒子从O点运动到a点,电场力做正功M粒子从O点运动到c点电场力也做正功因为UaOUOc,且M、N粒子质量相等,电荷的绝对值相等,由动能定理易知B正确因O点电势低于a点电势,且N粒子带负电,故N粒子运动中电势能减少,电场

6、力做正功,C错误O、b两点位于同一等势线上,D正确三、非选择题11将带电荷量为6106 C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做功为3105 J,再从B点移到C点,电场力做功为1.2105 J,求:(1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中,电势能共改变了多少?(2)若规定A点电势为零,则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少?(3)若规定B点电势为零,则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少?答案:(1)1.8105 J(2)3105 J1.8105 J(3)3105 J1.2105 J解析:(1)电荷从A到B点的过程电势能增加Ep13105 J再从B点移到C点时,电势能减少Ep21.21

7、05 J则电荷从A移到C的过程中电势能增加了EEp1Ep23105 J1.2105 J1.8105 J.(2)若规定A点电势为零,则EpB0Ep13105 JEpC0E1.8105 J.(3)若规定B点电势为零,则由A到B过程电势能增加3105 J.Ep1EpBEpAEpAEpBEp103105 J3105 J电荷由B到C时电势能减少Ep21.2105 J,则Ep2(EpCEpB)EpBEpCEpCEpBEp201.2105 J1.2105 J.12.如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC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2.求:(1)小球滑至C点时的速度大小;(2)若以C点作为参考点(零电势点),试确定A点的电势答案:(1)(2)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hBC根据动能定理有mg解得vC.(2)小球从A到C,重力和电场力均做正功,所以由动能定理有mg3RW电又根据电场力做功与电势能的关系得W电EpAEpCqA(qC)又因为C0可得A.

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