1、高考资源网( ),您身边的高考专家课时作业20 电势差 电势 电势能一、不定项选择题1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( )AB点的电场强度一定比A点大B电场线方向一定从B指向ACB点电势一定比A点高D该电荷的动能一定减小2(2012山东潍坊模拟)某静电场的电场线分布如图所示,一负点电荷只在电场力作用下先后经过场中的M、N两点,过N点的虚线是电场中的一条等势线,则( )AM点的电场强度小于N点的电场强度BM点的电势低于N点的电势C负点电荷在M点的电势能小于在N点的电势能D负点电荷在M点的动能小于在N点的动能3(2012天津理综)两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面
2、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4如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙所示,若在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则( )A电子将沿Ox方向运动B电子的电势能将增大C电子运动的加速度恒定D电子运动的加速度先减小后增大5如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,相邻两等势面间的电势差相等,一个正电荷在等势面
3、L3处的动能为20 J,运动到等势面L1时的动能为零;现取等势面L2为零电势参考平面,则当此电荷的电势能为4 J时,它的动能为(不计重力及空气阻力)( )A16 J B10 J C6 J D4 J6(2012四川宜宾模拟)如图所示,在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q,从M点无初速释放一带有恒定负电荷的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止。则从M点运动到N点的过程中,下列说法中正确的是( )A小物块所受电场力逐渐增大B小物块具有的电势能逐渐增大CQ电场中M点的电势高于N点的电势D小物块电势能的减少量等于克服摩擦力做的功7A、B、C、D是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与
4、矩形所在平面平行。已知A点的电势为20 V,B点的电势为24 V,D点的电势为4 V,由此可知C点的电势为( )A4 V B8 V C12 V D24 V8如图所示,匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,ABCCAB30,BC2 m,已知电场线平行于ABC所在的平面,一个电荷量q2106 C的点电荷由A移到B的过程中,电势能增加了1.2105 J,由B移到C的过程中电场力做功6106 J,下列说法正确的是( )AB、C两点的电势差UBC3 VBA点的电势低于B点的电势C负电荷由C点移到A点的过程中,电势能增加D该电场的电场强度为1 V/m二、非选择题9如图所示,两个平行金属板A、B中
5、间为一匀强电场,A、B相距10 cm,C、D为电场中的两点,CD8 cm,CD连线和电场方向成60角,C点到A板的距离为2 cm,已知质子从C点移到D点,电场力做功为3.21017 J。求:(1)匀强电场电场强度的大小。(2)A、B两点间的电势差。(3)若将A板接地,则C、D两点的电势各为多大?10如图所示,在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场,现有一质量m2.0103 kg、电荷量q2.0106 C的带正电的物体(可视为质点),从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动,其位移随时间的变化规律为x6.0t10t2,式中x的单位为m,t的单位为s。不计空气阻力,取g10 m/s2。(
6、1)求匀强电场的电场强度大小和方向;(2)求带电物体在00.5 s内电势能的变化量。11如图所示,带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30的光滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在同一直线上,A和C相距为l,B为AC中点。现将一带电小球从A点由静止释放,当带电小球运动到B点时速度正好又为零。已知带电小球在A点处的加速度大小为,静电力常量为k,求:(1)小球运动到B点时的加速度大小。(2)B和A两点间的电势差(用Q和l表示)。参考答案1C解析:电场力的功WABqUAB0,所以UAB0。而UABAB,则AB,C正确;电场强度的大小无法判断,A错误;电场线的方向可能从B指向A,B错误
7、;不知合外力的做功情况,故D错误。2C解析:电场线密集的地方,电场强度大,故M点的电场强度大于N点的电场强度,A错误;沿着电场线电势降低,故M点的电势高于N点的电势,B错误;负点电荷由M到N电场力做负功,动能减小,电势能增加,故C正确,D错误。3C解析:根据图示可画出电场线,判断出粒子将受向上的电场力而做曲线运动,电场力对其先做正功后做负功,所以其电势能先减小后变大,则本题只有选项C正确。4AD解析:由题图乙可知,沿x轴正方向电势越来越高,故电场线方向沿x轴负方向,电子静止且只受到沿x轴正方向的电场力,故电子将沿Ox方向运动,电子的电势能将减小,A正确,B错误;因电势随x的增大,其变化率先减小
8、后增大,故沿x轴正方向,电场强度先减小后增大,电子运动的加速度先减小后增大,D正确,C错误。5C解析:相邻等势面间的电势差相等,则电荷的电势能之差也相等,在L3时,动能为20 J,运动到L2时其动能一定是10 J,此时电势能为零,则此正电荷动能和电势能总和为10 J。由能量守恒定律可知当它的电势能为4 J时,动能一定为6 J,故C正确。6D解析:对小物块由动能定理得:qUMNWf0,则电场力一定做正功,电势能减小,B错误;qUMN0,UMN0,则MN,C错误;由能量守恒知Ep减Wf,D正确;由MN,小物块所受电场力F,r增大,所以电场力逐渐减小,A错误。7B解析:线段AB与线段CD平行且相等,
9、则在匀强电场中UABUDC,而UABAB(2024) V4 V,UDCDC4 VC,故4 VC4 V,所以C8 V,B正确。8D解析:由WqU和WEp(Ep为电荷电势能的增量)得,A、B两点间电势差UAB V6 V,UBC V3 V,A、B错;由UACUABUCBUABUBC得:UAC3 V,故C点电势低于A点电势,负电荷由C点移到A点的过程中,电场力做正功,负电荷的电势能减小,C错;如图所示,D为AB中点,则UDB3 V,DB3 m,电场线垂直于等势面,因此电场线与AB平行,电场强度E1 V/m,D正确。9答案:(1)5 000 V/m(2)500 V(3)100 V300 V解析:(1)根
10、据UCD得:UCD V200 V由UEd得:E V/m5 000 V/m。(2)UABEdAB5 00010102 V500 V。(3)CUCAEdCA5 0002102 V100 VDUDAE(dDCdCA)5 000(8102cos 602102)V300 V。10答案:(1)2.0104 N/C方向水平向左(2)电势能增加2102 J解析:(1)由x6.0t10t2得加速度大小为:a20 m/s2根据牛顿第二定律:Eqma解得电场强度大小为:E2.0104 N/C电场强度方向水平向左(2)由x6.0t10t2得初速度大小为:v06.0 m/s减速时间:t10.3 s03 s内经过的路程x1v0t1at0.9 m后0.2 s物体做反向匀加速直线运动,经过的路程x2at0.4 m物体在0.5 s内发生的位移为x(0.90.4) m0.5 m,方向向右。电场力做负功,电势能增加:EpqEx2102 J11答案:(1)(2)解析:(1)带电小球在A点时:mgsin 30kmaA。带电小球在B点时:mgsin 30maB且aA,可解得:aB(2)由A点到B点应用动能定理得:mgsin 30UBAq0。由mgsin 30kmaAm可得:mgk可求得:UBA。欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。