2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 課時(shí)提升作業(yè)四 1.4 電勢(shì)能和電勢(shì) 新人教版選修3-1.doc
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課時(shí)提升作業(yè) 四 電勢(shì)能和電勢(shì) (40分鐘 100分) 一、選擇題(本題共8小題,每小題7分,共56分) 1.(多選)關(guān)于電勢(shì)的高低,下列說法正確的是 ( ) A.沿電場線方向電勢(shì)逐漸降低 B.電勢(shì)降低的方向一定是電場線的方向 C.正電荷在只受靜電力作用下,一定向電勢(shì)低的地方運(yùn)動(dòng) D.負(fù)電荷在只受靜電力的作用下,由靜止釋放,一定向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng) 【解析】選A、D。沿電場線的方向電勢(shì)是逐漸降低的,但電勢(shì)降低的方向不一定是電場線方向,故A對(duì),B錯(cuò);在只受靜電力的情況下還要看電荷的初速度才可判定電荷的運(yùn)動(dòng)情況,所以C錯(cuò),D對(duì)。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 (多選)關(guān)于靜電場的電場強(qiáng)度和電勢(shì),下列說法正確的是 ( ) A.電場強(qiáng)度的方向處處與等電勢(shì)面垂直 B.電場強(qiáng)度為零的地方,電勢(shì)也為零 C.隨著電場強(qiáng)度逐漸減小,電勢(shì)也逐漸降低 D.任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向 【解析】選A、D。由于電場線與等勢(shì)面垂直,而電場強(qiáng)度的方向?yàn)殡妶鼍€的方向,故電場強(qiáng)度的方向與等勢(shì)面垂直,A項(xiàng)正確。電場強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)不一定為零,如等量同種正電荷連線的中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為零,但電勢(shì)大于零,B項(xiàng)錯(cuò)誤。電場強(qiáng)度的大小與電場線的疏密有關(guān),而沿著電場線的方向電勢(shì)逐漸降低,電場線的疏密與電場線的方向沒有必然聯(lián)系,C項(xiàng)錯(cuò)誤。任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向總是和電場線方向一致,沿電場線的方向是電勢(shì)降落最快的方向,D項(xiàng)正確。 2.(多選)下列說法中正確的是 ( ) A.無論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí),靜電力做的正功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能就越大 B.無論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí),靜電力做的正功越少,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大 C.無論是正電荷還是負(fù)電荷,從無窮遠(yuǎn)處移到電場中某點(diǎn)時(shí),克服靜電力做功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大 D.無論是正電荷還是負(fù)電荷,從無窮遠(yuǎn)處移到電場中某點(diǎn)時(shí),克服靜電力做功越少,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大 【解析】選A、C。無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零,電荷從電場中某處移到無窮遠(yuǎn)時(shí),若靜電力做正功,電勢(shì)能減少,到無窮遠(yuǎn)處時(shí)電勢(shì)能減為零,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能為正值,且等于移動(dòng)過程中電荷電勢(shì)能的變化,也就等于靜電力做的功,因此靜電力做的正功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大,A正確,B錯(cuò)誤;電荷從無窮遠(yuǎn)處移到電場中某點(diǎn)時(shí),若克服靜電力做功,電勢(shì)能由零增大到某值,此值就是電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能值,因此,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能等于電荷從無窮遠(yuǎn)處移到該點(diǎn)時(shí),克服靜電力所做的功,故C正確,D錯(cuò)誤。 3.(多選)如圖所示,帶正電的點(diǎn)電荷固定于Q點(diǎn),電子在庫侖力的作用下,做以Q為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動(dòng)。M、P、N為橢圓上的三點(diǎn),P點(diǎn)是軌道上離Q最近的點(diǎn)。電子在從M經(jīng)P到達(dá)N點(diǎn)的過程中 ( ) A.速率先增大后減小 B.速率先減小后增大 C.電勢(shì)能先減小后增大 D.電勢(shì)能先增大后減小 【解析】選A、C。根據(jù)軌跡可知:電子從M到P靜電力做正功,動(dòng)能增加,電勢(shì)能減?。浑娮訌腜到N靜電力做負(fù)功,動(dòng)能減小,電勢(shì)能增加,故應(yīng)選A、C。 4.如圖所示虛線a、b、c是電場中的等勢(shì)線,實(shí)線是正點(diǎn)電荷僅在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、Q是軌跡上的兩點(diǎn),則下列說法中正確的是 ( ) A.a等勢(shì)線的電勢(shì)比c等勢(shì)線的電勢(shì)低 B.點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的速度大小一定比它在Q點(diǎn)的大 C.點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的加速度大小一定比它在Q點(diǎn)的大 D.點(diǎn)電荷一定是從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的 【解析】選C。由于點(diǎn)電荷做曲線運(yùn)動(dòng),電場力必然指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè),點(diǎn)電荷帶正電,場強(qiáng)方向也指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè),而沿場強(qiáng)方向電勢(shì)降低,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;點(diǎn)電荷在Q點(diǎn)的速率一定比它在P點(diǎn)的速率大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;等勢(shì)線密集的區(qū)域場強(qiáng)大,電場力就大,加速度大小也大,選項(xiàng)C正確;點(diǎn)電荷無論從P運(yùn)動(dòng)到Q還是從Q運(yùn)動(dòng)到P都可得到圖中的軌跡,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 1.(多選)某電場的電場線分布如圖所示,下列說法正確的是 ( ) A.a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì) B.c點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場強(qiáng)度 C.若將一正試探電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場力做負(fù)功 D.若將一負(fù)試探電荷由c點(diǎn)移到d點(diǎn),電勢(shì)能增加 【解析】選A、C。根據(jù)沿電場線方向電勢(shì)降低可知:a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì),故A正確;從電場線的分布情況可知,c處的電場線比d處的疏,所以c點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于d點(diǎn)的電場強(qiáng)度,故B錯(cuò)誤;正電荷所受電場力和電場強(qiáng)度方向相同,因此正電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)電場力做負(fù)功,故C正確;將一負(fù)試探電荷由c點(diǎn)移到d點(diǎn),電場力做正功,電勢(shì)能減少,故D錯(cuò)誤。 2.(多選)如圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線,虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b是軌跡上的兩點(diǎn),若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受靜電力作用,根據(jù)此圖可作出正確判斷的是 ( ) A.帶電粒子所帶電荷的符號(hào) B.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向 C.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大 D.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處較大 【解析】選B、C、D。由運(yùn)動(dòng)軌跡可以判斷出,帶電粒子運(yùn)動(dòng)過程中受到靜電引力作用,在a、b兩點(diǎn)的受力方向分別為沿過該點(diǎn)的電場線指向產(chǎn)生電場的源電荷,故B正確;若帶電粒子由a運(yùn)動(dòng)到b,由于只受靜電力作用,且靜電力對(duì)粒子做負(fù)功,則帶電粒子在b處速度較?。蝗魩щ娏W佑蒪運(yùn)動(dòng)到a,靜電力對(duì)粒子做正功,則帶電粒子在b處速度較小,故C正確;若粒子由a運(yùn)動(dòng)到b,由于靜電力對(duì)粒子做負(fù)功,則粒子在b處電勢(shì)能較大;若粒子由b運(yùn)動(dòng)到a,靜電力對(duì)粒子做正功,則粒子在b處電勢(shì)能較大,故D正確;在不知電場線方向的前提下,無法判斷帶電粒子所帶電荷的符號(hào),故A錯(cuò)誤。 5.(多選)如圖所示,A、B兩點(diǎn)各有一個(gè)等量正電荷,位置固定,O1O2為AB連線的垂直平分線,O為垂足,且O1、O2離點(diǎn)O足夠遠(yuǎn)。一個(gè)電子(重力不計(jì))從O1一側(cè)沿O1O2方向穿過O點(diǎn)再向O2運(yùn)動(dòng)的過程中 ( ) A.它的加速度先減小后增大 B.它的加速度先逐漸增大再減小,后又逐漸增大再減小 C.它在O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最小 D.O點(diǎn)電勢(shì)最低 【解析】選B、C。根據(jù)兩等量正電荷電場線的分布特征可知,O點(diǎn)場強(qiáng)為零,此點(diǎn)周圍電場線稀疏;沿直線O1O2離O點(diǎn)很遠(yuǎn)處(無限遠(yuǎn))場強(qiáng)為零,所以由O1到O點(diǎn)場強(qiáng)應(yīng)是先增大后減小到零,由O點(diǎn)到O2場強(qiáng)又是先增大后減小,除O點(diǎn)外,O1O2直線上各點(diǎn)場強(qiáng)指向遠(yuǎn)離O的方向。電子所受的電場力和加速度也按此規(guī)律變化,故A錯(cuò),B對(duì);電子帶負(fù)電,所受靜電力的方向與它所在處的電場強(qiáng)度方向相反,電子從O1到O靜電力做正功,電勢(shì)能減小,從O到O2靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,所以C正確;電子在O點(diǎn)的電勢(shì)能最小,并非O點(diǎn)電勢(shì)最低,故D錯(cuò)誤。 6.如圖,P是固定的點(diǎn)電荷,虛線是以P為圓心的兩個(gè)圓。帶電粒子Q在P的電場中運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)軌跡與兩圓在同一平面內(nèi),a、b、c為軌跡上的三個(gè)點(diǎn)。若Q僅受P的電場力作用,其在a、b、c點(diǎn)的加速度大小分別為aa、ab、ac,速度大小分別為va、vb、vc,則 ( ) A.aa>ab>ac,va>vc>vb B.aa>ab>ac,vb>vc> va C.ab>ac>aa,vb>vc> va D.ab>ac>aa,va>vc>vb 【解析】選D。由圖可知Q在a、b、c點(diǎn)時(shí)距P的距離ra>rc>rb,且Q受P排斥力作用,由庫侖定律F=kq1q2r2可知Fb>Fc>Fa,所以根據(jù)牛頓第二定律可知ab>ac>aa。Q在a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng),或在c點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)要克服電場力做功動(dòng)能減小,又由于Q在a、b、c點(diǎn)時(shí)距P的距離ra>rc>rb,所以va>vc>vb,故選項(xiàng)D正確。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 如圖所示,高速運(yùn)動(dòng)的α粒子(帶正電)被位于O點(diǎn)的重原子核散射,實(shí)線表示α粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡,M、N和Q為軌跡上的三點(diǎn),N點(diǎn)離核最近,Q點(diǎn)比M點(diǎn)離核更遠(yuǎn),則 ( ) A.α粒子在M點(diǎn)的速率比在Q點(diǎn)的大 B.三點(diǎn)中,α粒子在N點(diǎn)的電勢(shì)能最大 C.在重核產(chǎn)生的電場中,M點(diǎn)的電勢(shì)比Q點(diǎn)的低 D.α粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),電場力對(duì)它做的總功為負(fù)功 【解析】選B。重核帶正電荷,在其周圍形成的電場中,離重核越近電勢(shì)越高,所以φN>φM>φQ,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電勢(shì)越高,正電荷的電勢(shì)能越大,所以帶正電的α粒子在三點(diǎn)處的電勢(shì)能大小關(guān)系是EN>EM>EQ,即N點(diǎn)的電勢(shì)能最大,Q點(diǎn)的電勢(shì)能最小,B正確;α粒子僅受電場力的作用,其電勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化,但電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變,根據(jù)EN>EM>EQ可知,EkN- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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