2024-2025版高中物理第一章4電勢(shì)能和電勢(shì)課時(shí)作業(yè)新人教版選修3-1

PAGEPAGE44電勢(shì)能和電勢(shì)1.(2024·陜西校級(jí)月考)關(guān)于靜電場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是(D)A.電勢(shì)等于零的物體肯定不帶電B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn),電勢(shì)肯定為零C.同一電場(chǎng)線上的各點(diǎn),電勢(shì)肯定相等D.負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí),電勢(shì)能肯定增加解析:電勢(shì)是否為零與電勢(shì)零點(diǎn)位置的選取有關(guān),與物體是否帶電無(wú)關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)電勢(shì)不肯定為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;同一電場(chǎng)線上,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,各點(diǎn)電勢(shì)肯定不同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;負(fù)電荷沿電場(chǎng)線移動(dòng)時(shí),靜電力做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能增加,選項(xiàng)D正確.2.(2024·福建龍巖檢測(cè))在靜電場(chǎng)中,將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),靜電力做了負(fù)功,則(C)A.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度肯定比a點(diǎn)大B.電場(chǎng)線方向肯定從b指向aC.b點(diǎn)的電勢(shì)肯定比a點(diǎn)高D.該電荷的動(dòng)能肯定減小解析:靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大,C正確;靜電力做負(fù)功同時(shí)電荷可能還受其他力作用做正功,總功不肯定為負(fù).由動(dòng)能定理可知,動(dòng)能不肯定減小,D錯(cuò)誤;電勢(shì)凹凸與電場(chǎng)強(qiáng)度大小無(wú)必定聯(lián)系,A錯(cuò)誤;b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),但a,b可能不在同一條電場(chǎng)線上,B錯(cuò)誤.3.如圖所示,實(shí)線是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,虛線是該電場(chǎng)中的兩條等勢(shì)線,由圖可以得出的正確結(jié)論是(C)A.M點(diǎn)的電勢(shì)肯定低于N點(diǎn)的電勢(shì)B.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度肯定小于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C.由M點(diǎn)向N點(diǎn)移動(dòng)電荷時(shí),電勢(shì)能的變更量與零勢(shì)能點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)D.某電荷在M點(diǎn)或N點(diǎn)具有的電勢(shì)能與零勢(shì)能點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)解析:沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)漸漸降低,可知M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì),A錯(cuò)誤;依據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,可以作出如圖所示電場(chǎng)線,可得EM>EN,B錯(cuò)誤;M,N兩點(diǎn)的電勢(shì)能之差與零勢(shì)能點(diǎn)的選取無(wú)關(guān),C正確;電勢(shì)能的大小與零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān),D錯(cuò)誤.4.(2024·湖北襄陽(yáng)月考)帶有等量異種電荷的一對(duì)平行金屬板,假如兩極板間距不是足夠近或者兩極板面積不是足夠大,即使在兩極板之間,它的電場(chǎng)線也不是彼此平行的直線,而是如圖所示的曲線(電場(chǎng)的方向未畫(huà)出).在圖中,若上極板帶正電,虛線MN是穿過(guò)兩板正中心的一條直線,則關(guān)于這個(gè)電場(chǎng),以下說(shuō)法正確的是(B)A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.b點(diǎn)的電勢(shì)低于c點(diǎn)的電勢(shì)C.平行金屬板之間的電場(chǎng),可以看做勻強(qiáng)電場(chǎng)D.若將一正電荷從電場(chǎng)中的任一點(diǎn)由靜止釋放,它必將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到負(fù)極板解析:由電場(chǎng)線疏密可知,a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于φb=φd,而φc>φd,所以φc>φb,選項(xiàng)B正確;由于電場(chǎng)線不是平行等間距直線,所以平行金屬板間電場(chǎng)不能看做勻強(qiáng)電場(chǎng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由于有的電場(chǎng)線不是直線,所以電荷不肯定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.5(2024·山東青島校級(jí)檢測(cè))一金屬容器置于絕緣板上,帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中,容器內(nèi)的電場(chǎng)線分布如圖所示,容器內(nèi)表面為等勢(shì)面,A,B為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是(C)A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大B.小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的低C.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直D.將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn),靜電力所做的功不同解析:由題圖知,B點(diǎn)處的電場(chǎng)線比A點(diǎn)處的密,則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總與等勢(shì)面垂直,選項(xiàng)C正確;檢驗(yàn)電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),靜電力做功肯定,與路徑無(wú)關(guān),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6(2024·甘肅校級(jí)月考)光滑絕緣的斜面置于電場(chǎng)中,一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)以v0的初速度沿斜面運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),速度也為v0.則下列說(shuō)法正確的是(C)A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)C.電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能D.點(diǎn)電荷肯定帶正電解析:點(diǎn)電荷從A到B的過(guò)程中,受三個(gè)力作用.依據(jù)動(dòng)能定理可知靜電力做正功.由功能關(guān)系可知,電荷的電勢(shì)能減小,C正確;由于不知道電場(chǎng)方向和電場(chǎng)是否是勻強(qiáng)電場(chǎng),所以A,B,D錯(cuò)誤.7.(2024·湖南湘潭月考)質(zhì)量為m的帶電小球射入勻強(qiáng)電場(chǎng)后,以方向豎直向上、大小為2g的加速度向下運(yùn)動(dòng),在小球下落h的過(guò)程中(D)A.小球的重力勢(shì)能削減了2mghB.小球的動(dòng)能增加了2mghC.靜電力做負(fù)功2mghD.小球的電勢(shì)能增加了3mgh解析:帶電小球受到向上的靜電力和向下的重力,據(jù)牛頓其次定律F合=F電-mg=2mg,得F電=3mg.在下落過(guò)程中靜電力做功W電=-3mgh,重力做功WG=mgh,總功W=W電+WG=-2mgh,依據(jù)做功與勢(shì)能變更關(guān)系可推斷,小球重力勢(shì)能削減了mgh,電勢(shì)能增加了3mgh;依據(jù)動(dòng)能定理,小球的動(dòng)能削減了2mgh,故D正確.8.(2024·四川德陽(yáng)模擬)如圖所示勻強(qiáng)電場(chǎng)E的區(qū)域內(nèi),在O點(diǎn)處放置一點(diǎn)電荷+Q.a,b,c,d,e,f為以O(shè)為球心的球面上的點(diǎn),aecf平面與電場(chǎng)平行,bedf平面與電場(chǎng)垂直,則下列說(shuō)法中正確的是(D)A.b,d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.a點(diǎn)的電勢(shì)等于f點(diǎn)的電勢(shì)C.點(diǎn)電荷+q在球面上隨意兩點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí),靜電力肯定做功D.將點(diǎn)電荷+q在球面上隨意兩點(diǎn)之間移動(dòng),從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電勢(shì)能的變更量肯定最大解析:b,d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為+Q產(chǎn)生的電場(chǎng)與勻強(qiáng)電場(chǎng)E的合場(chǎng)強(qiáng),由對(duì)稱(chēng)性可知,其大小相等、方向不同,A錯(cuò)誤;a,f兩點(diǎn)雖在+Q的同一等勢(shì)面上,但在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中此兩點(diǎn)的電勢(shì)不相等,B錯(cuò)誤;在bedf面上各點(diǎn)電勢(shì)相同,點(diǎn)電荷+q在bedf面上移動(dòng)時(shí),靜電力不做功,C錯(cuò)誤;從a點(diǎn)移到c點(diǎn),+Q對(duì)它的靜電力不做功,但勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)+q做功最多,電勢(shì)能變更量肯定最大,D正確.9.(2024·湖南岳陽(yáng)一中校級(jí)月考)(多選)在真空中A,B兩點(diǎn)分別放置等量異種電荷,在電場(chǎng)中通過(guò)A,B兩點(diǎn)的豎直平面內(nèi)對(duì)稱(chēng)位置取一個(gè)矩形路徑abcd,如圖所示,現(xiàn)將一電子沿abcd移動(dòng)一周,則下列推斷正確的是(BD)A.由a→b靜電力做正功,電子的電勢(shì)能減小B.由b→c靜電力對(duì)電子先做負(fù)功,后做正功,總功為零C.由c→d電子的電勢(shì)能始終增加D.由d→a電子的電勢(shì)能先削減后增加,電勢(shì)能變更量為零解析:電子帶負(fù)電,由a→b靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,由c→d靜電力做正功,電勢(shì)能削減,選項(xiàng)A,C錯(cuò)誤;由b→c,靜電力對(duì)電子先做負(fù)功后做正功,由對(duì)稱(chēng)性,b,c兩點(diǎn)電子電勢(shì)能相等,故總功為零,選項(xiàng)B正確;由d→a,靜電力對(duì)電子先做正功后做負(fù)功,故電子的電勢(shì)能先削減后增加,再由對(duì)稱(chēng)性可確定電勢(shì)能變更量為零,選項(xiàng)D正確.(老師備用)1.(2024·甘肅模擬)如圖所示,半圓槽光滑、絕緣、固定,圓心是O,最低點(diǎn)是P,直徑MN水平,a,b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球(視為點(diǎn)電荷),b固定在M點(diǎn),a從N點(diǎn)靜止釋放,沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q(圖中未畫(huà)出)時(shí)速度為零,則小球a(B)A.從N到Q的過(guò)程中,重力與庫(kù)侖力的合力先增大后減小B.從N到P的過(guò)程中,速領(lǐng)先增大后減小C.從N到Q的過(guò)程中,電勢(shì)能先減小后增大D.從P到Q的過(guò)程中,動(dòng)能削減量小于電勢(shì)能增加量解析:小球a從N點(diǎn)釋放始終到達(dá)Q點(diǎn)的過(guò)程中,a,b兩球的距離始終減小,庫(kù)侖力變大,a受重力不變,重力和庫(kù)侖力的夾角從90°始終減小,故合力變大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;小球a從N到P的過(guò)程中,速度方向與重力和庫(kù)侖力的合力方向的夾角由小于90°到大于90°,故庫(kù)侖力與重力的合力先做正功后做負(fù)功,a球速領(lǐng)先增大后減小,選項(xiàng)B正確;小球a由N到Q的過(guò)程中庫(kù)侖力始終做負(fù)功,電勢(shì)能始終增加,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;小球a從P到Q的過(guò)程中,削減的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和,故動(dòng)能的削減量大于電勢(shì)能的增加量,則選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2.(2024·山東濟(jì)南校級(jí)月考)如圖所示,在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=1×104N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用一根長(zhǎng)l=1m的絕緣細(xì)桿(質(zhì)量不計(jì))固定一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg、電荷量為q=5×10-6C解析:靜電力做功與路徑無(wú)關(guān).在小球由A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B的過(guò)程中,靜電力對(duì)小球做的正功為W=qEl=5×10-6×1×104×1J=0.05J,靜電力對(duì)小球做正功,小球電勢(shì)能削減,削減的電勢(shì)能為0.05J.答案:0.05J削減0.05J3.(2024·四川樂(lè)山期中)如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線與AC平行,把10-8C的負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做功6×10-8J,AB長(zhǎng)6cm,AB與AC成60°(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向;(2)設(shè)B處電勢(shì)為1V,則A處電勢(shì)為多少?電子在A處的電勢(shì)