高中物理 第二章第二節(jié)電勢(shì)與等勢(shì)同步練測(cè) 魯科版選修31.doc

第二節(jié)電勢(shì)與等勢(shì)面建議用時(shí)實(shí)際用時(shí)滿分實(shí)際得分45分鐘100分5一、選擇題（本題包括10小題，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不選的得0分，共50分）1關(guān)于電勢(shì)的高低，下列說(shuō)法正確的是（）a沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低b電勢(shì)降低的方向一定是電場(chǎng)線的方向c正電荷在只受電場(chǎng)力的作用下，一定向電勢(shì)低的地方運(yùn)動(dòng)d負(fù)電荷在只受電場(chǎng)力的作用下，由靜止釋放，一定向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng)2.在以點(diǎn)電荷為球心、r為半徑的球面上各點(diǎn)相同的物理量是（）a電場(chǎng)強(qiáng)度b同一電荷所受電場(chǎng)力c電勢(shì)d同一電荷具有的電勢(shì)能3在靜電場(chǎng)中，將電子從a點(diǎn)移至b點(diǎn)，電場(chǎng)力做了正功，則（）a電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定是由a點(diǎn)指向b點(diǎn)b電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定是由b點(diǎn)指向a點(diǎn)c電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能一定比在b點(diǎn)高da點(diǎn)的電勢(shì)一定比在b點(diǎn)高4.如圖1所示，關(guān)于電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是（）a電勢(shì)ab，電場(chǎng)強(qiáng)度eaebb電勢(shì)ab，電場(chǎng)強(qiáng)度eaeb圖1c將q電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)靜電力做了正功d將q電荷分別放在a、b兩點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能epaepb5若帶正電荷的小球只受到電場(chǎng)力作用(重力不計(jì))，則它在任意一段時(shí)間內(nèi)（）a一定沿電場(chǎng)線由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)b一定沿電場(chǎng)線由低電勢(shì)處向高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)c不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)d不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)6一個(gè)點(diǎn)電荷，從靜電場(chǎng)中的a點(diǎn)移到b點(diǎn)，其電勢(shì)能的變化為零，則（）aa、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等b該點(diǎn)電荷一定沿等勢(shì)面移動(dòng)c作用于該點(diǎn)的電場(chǎng)力與其移動(dòng)方向總是垂直da、b兩點(diǎn)的電勢(shì)一定相等7.如圖2所示，虛線a、b、c分別代表電場(chǎng)中的三條等勢(shì)線，相鄰兩等勢(shì)線之間的電勢(shì)差相等，實(shí)線為一帶正電的微粒僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的軌跡，p、q是這條軌圖2跡上的兩點(diǎn)，則下列判斷中正確的是（）ap點(diǎn)的電勢(shì)高于q點(diǎn)的電勢(shì)b帶電微粒通過(guò)p點(diǎn)時(shí)的加速度較大c帶電微粒通過(guò)p點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大d帶電微粒在p點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能較大8.某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖3所示，圖中p、q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為ep和eq，電勢(shì)分別為p和q，則（）aepeq，pqbepeq，pq圖3cepeq，pqdepeq，pq9.如圖4所示，虛線圓是某靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面，其電勢(shì)分別為a、b和c，一帶正電粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線klmn所示，由圖可知（）a 粒子從k到l的過(guò)程中，電場(chǎng)圖4力做負(fù)功，電勢(shì)能增加b 粒子從l到m的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加c粒子從k到l的過(guò)程中，電勢(shì)能增加，動(dòng)能減少d粒子從l到m的過(guò)程中，動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加圖510.如圖5所示，xoy平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為e，方向未知，電場(chǎng)線跟x軸的負(fù)方向的夾角為，電子在坐標(biāo)平面xoy內(nèi)，從原點(diǎn)o以大小為v0、方向沿x正方向的初速度射入電場(chǎng)，最后打在y軸上的m點(diǎn)電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，重力不計(jì)則（）ao點(diǎn)電勢(shì)高于m點(diǎn)電勢(shì)b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電子在m點(diǎn)電勢(shì)能最多c運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電子的電勢(shì)能先減少后增加d電場(chǎng)對(duì)電子先做負(fù)功，后做正功二、計(jì)算題（本題共4小題，共50分.解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）圖611.（15分）如圖6所示，在電場(chǎng)強(qiáng)度e104 n/c的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)l15 cm的細(xì)線，一端固定在o點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量m3 g、電荷量q2106 c的帶正電小球，當(dāng)細(xì)線處于水平位置時(shí)，小球從靜止開(kāi)始釋放，g取10 m/s2.求：(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)b的過(guò)程中重力勢(shì)能、電勢(shì)能分別變化了多少？(2)若取a點(diǎn)電勢(shì)為零，小球在b點(diǎn)的電勢(shì)能、電勢(shì)分別為多大？(3)小球到b點(diǎn)時(shí)的速度為多大？繩子張力為多大？12（10分）把一帶電荷量為q1.0108 c電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中的某點(diǎn)a，克服電場(chǎng)力做功w12.0107 j，把它從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功w21.0107 j，試分析把該電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移至b點(diǎn)電荷電勢(shì)能的變化，并計(jì)算b點(diǎn)的電勢(shì)（以無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能點(diǎn)）圖713.（10分）如圖7所示，在點(diǎn)電荷q形成的電場(chǎng)中，把一個(gè)q2108c的點(diǎn)電荷由無(wú)窮遠(yuǎn)處分別移到電場(chǎng)中的a、b、c三點(diǎn)，電場(chǎng)力做功分別為6.0107 j，4.0107 j，1.0107j以無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，這三點(diǎn)的電勢(shì)分別是多少？14.（15分）如圖8所示，光滑絕緣桿豎直放置，它與以正點(diǎn)電荷q為圓心的某一圓周交于b、c兩點(diǎn)，質(zhì)量為m，帶電荷量為q的有孔小球從桿上的a點(diǎn)無(wú)初速度下滑，已知qq，abh，小球滑到b點(diǎn)時(shí)速度的大小為，求：(1)小球從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中，電場(chǎng)力做多少功？圖8(2)若取a點(diǎn)電勢(shì)為零，c點(diǎn)電勢(shì)是多大？第二節(jié)電勢(shì)與等勢(shì)面得分：一、選擇題題號(hào)12345678910答案二、計(jì)算題1112.13.14.第二節(jié)電勢(shì)與等勢(shì)面參考答案一、選擇題1.ad2.cd解析：電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)力都是矢量，有方向，在以點(diǎn)電荷為中心的球面上的各點(diǎn)，這兩個(gè)量的方向都不同，但電勢(shì)、電勢(shì)能是標(biāo)量，在球面上的各點(diǎn)上，同一電荷所具有的電勢(shì)能以及電勢(shì)都是相同的3.c4.bc解析：由于b處電場(chǎng)線密集，所以電場(chǎng)強(qiáng)度eaeb，a選項(xiàng)錯(cuò)誤.沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，所以電勢(shì)ab，b選項(xiàng)正確將q電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)靜電力做了正功，c選項(xiàng)正確-q電荷在電勢(shì)高的a點(diǎn)具有的電勢(shì)能反而少，所以epaepb，d選項(xiàng)錯(cuò)誤5.d解析：帶正電荷的小球只受電場(chǎng)力的作用而運(yùn)動(dòng)，不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，若由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，它一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)，若初速度不是零，運(yùn)動(dòng)情況由初速度方向和電場(chǎng)力方向決定，可能由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)，也可能由低電勢(shì)處向高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)，因此只有d正確6.d解析：電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)電勢(shì)能的變化為零，說(shuō)明電場(chǎng)力沒(méi)做功，也就是a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等但因?yàn)殡妶?chǎng)力對(duì)電荷做功與路徑無(wú)關(guān)，所以電荷不一定是在等勢(shì)面上移動(dòng)的，電場(chǎng)力也不一定總與移動(dòng)方向垂直所以d對(duì)，a、b、c錯(cuò)7.abd解析：由帶電微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，結(jié)合物體做曲線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)可知：若微粒從p點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到q點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)微粒做正功，因此，帶正電荷的微粒是由高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)，所以p點(diǎn)的電勢(shì)高于q點(diǎn)的電勢(shì)，微粒在p點(diǎn)的動(dòng)能小于在q點(diǎn)的動(dòng)能，即a、d正確，c錯(cuò)誤；由于p處的等勢(shì)線比q處的等勢(shì)線密，所以p點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，微粒在p點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大，所以微粒在p點(diǎn)的加速度較大，b正確8.a解析：p點(diǎn)處電場(chǎng)線分布密集些，q處電場(chǎng)線分布稀疏些，則epeq.題圖中，電場(chǎng)線的方向是由p指向q，根據(jù)順著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)依次降落，有p點(diǎn)電勢(shì)大于q點(diǎn)電勢(shì)9.ac解析：由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，該電場(chǎng)是正電荷形成的電場(chǎng)，帶正電的粒子射入電場(chǎng)中時(shí)，受斥力作用，在靠近場(chǎng)源電荷的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加在遠(yuǎn)離場(chǎng)源電荷的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少粒子由k到l的過(guò)程中，由低電勢(shì)到高電勢(shì)處，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加，故a、c正確；粒子由l到m的過(guò)程中，由高電勢(shì)向低電勢(shì)處移動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少，故b、d錯(cuò)誤10.d解析：由電子的運(yùn)動(dòng)軌跡知，電子受到的電場(chǎng)力方向斜向上，故電場(chǎng)方向斜向下，m點(diǎn)電勢(shì)高于o點(diǎn)，a錯(cuò)誤；電子在m點(diǎn)電勢(shì)能最少，b錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電子先克服電場(chǎng)力做功，后電場(chǎng)力對(duì)電子做正功，故c錯(cuò)誤，d正確二、計(jì)算題11.(1)重力勢(shì)能減少4.510-3j電勢(shì)能增加310-3 j(2)310-3 j1.5103 v(3)1 m/s510-2n 解析：(1)epmgl-4.510-3 j，ep電eql310-3 j(2)ep310-3 jepbqb310-3210-6 v1.5103 v.3ab，由動(dòng)能定理得：mgleql12mvb2，所以vb1 m/s.在b點(diǎn)對(duì)小球，有ft-mg=mvb2l，ft=510-2n.12.電勢(shì)能增加1.0107 j10 v解析：電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處至a，電場(chǎng)力做2.0107j的負(fù)功，從a至b電場(chǎng)力做1.0107j的功，可得把電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移至b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功w3（2.01071.0107）j1.0107 j，所以電荷電勢(shì)能增加ep1.0107 j.由于在無(wú)窮遠(yuǎn)處電荷電勢(shì)能為零，所以在b點(diǎn)電勢(shì)能epb1.0107 j，所以b點(diǎn)電勢(shì)b v10 v.13.30 v20 v5 v解析：由公