高二物理《電勢與電勢能》專項練習題

1、學習必備歡迎下載高二物理電勢與電勢能專項練習題一、電場力的功1、特點 : 電場力做功與路徑無關，只與初末位置有關。2、計算方法（ 1）由公式W=qE· d（ d 為電荷初末位置在電場方向上的位移）（ 2）由公式 WABqU AB （ U AB 為電荷初末位置A B 間電勢差 , 注意下標的使用）（ 3）由電場力做功和電勢能的變化的關系：WABEPAEPB(EPA.EPB 分別是電荷電場中A、B 兩點的電勢能）（ 4）由動能定理： W電場力W其他力EK二、電勢能1.電勢能：電荷在電場中由其相對位置決定的能（類似重力勢能）2. 電荷在電場中某點的電勢能等于電荷從這點移到零電勢能點(通常選

2、大地或無限遠處) 過程中電場力做的功。EPA=WA電場力做正功，電勢能減少；電場力做負功，電勢能增加；電場力不做功，電勢能不變。3. 比較電勢能的大?。?1）場電荷判斷法離場正電荷越近，檢驗正電荷的電勢能越大；檢驗負電荷的電勢能越小.離場負電荷越近，檢驗正電荷的電勢能越?。粰z驗負電荷的電勢能越大.（ 2）電場線法正電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減小；逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大 .負電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大；逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減小 .（ 3）做功判斷法無論正、負電荷，電場力做正功，電荷從電勢能較大的地方移向電勢能較小的地方，反之，如果電荷克服

3、電場力做功，那么電荷將從電勢能較小的地方移向電勢能較大的地方.三、電勢. 定義： AEPA PA 為試探電荷在該點的電勢能，q 為電荷量，可以帶符號運算。q2.單位：伏特V ， 1V=1J/ 3.電勢是標量，有正負，但沒有方向。規(guī)定大地或無限遠電勢為零。4.物理意義：描述電場能的特性，由場源電荷量和相對位置來決定，與是否放試探電荷無關。5. 電勢高低判斷的三種方法(1) 根據公式計算：AEPA ，帶符號代入運算。q(2)沿著電場線的方向電勢是降低的，逆著電場線方向電勢是升高的。(3)將 AB 和 q 帶符號代入，根據UAB 的正負判斷、兩點電勢的高低，U AB =A-B。若UAB >，則

4、A>B；若UAB =，則A=B；若UAB <則A<B。四、等勢面1、定義：電場中電勢相等的點構成的面叫等勢面。2、等勢面與電場線的關系（ 1）電場線總是與等勢面垂直，且從高等勢面指向低等勢面。（ 2）電場線越密的地方，等勢面也越密集。（ 3）沿等勢面移動電荷，電場力不做功，沿電場線移動電荷，正電荷電場力做正功，負電荷電場力做負功。（ 4）電場線和等勢面都是人們虛擬出來形象描述電場的工具（ 5）實際中測量等電勢點較容易，所以往往通過描繪等勢線來確定電場線。學習必備歡迎下載五、電勢差1. 定義： U ABAB ，與零電勢點的選取無關。U ABU BA2.與電場力做功的關系： WA

5、BqU AB （任何電場成立，可帶符號運算）3. 在勻強電場中電勢差與電場強度的關系：(1) 電場強度等于沿電場線單位距離上的電勢差(2) 公式 U/d ，U 是指兩點間的電勢差， d 是指這兩點間沿電場線方向的距離，或者相鄰等勢面間的距離，因此電場強度是電勢降落最快的方向。(3)U=Ed 只適用勻強電場的計算， 對非勻強場可以用來定性分析， 如非勻強電場中各相鄰的等勢面的電勢差一定時， E 越大處， d 越小，即等勢面而越密集。(4) 勻強電場中相互平行的方向上相等的距離上電勢降落相等。六、練習1一個電容器，帶了電量Q 后，兩極板電勢差為U ，若它帶的電量減少Q/2 ，則（）A 電容為原來的

6、1/2，兩極板電壓不變B電容為原來2 倍，兩極板電壓不變C電容不變，兩極板電壓是原來的1/2D電容不變，兩極板電壓是原來的2 倍2下列說法正確的有（）A 把兩個同種點電荷間的距離增大一些，電荷的電勢能一定增加B 把兩個同種點電荷間的距離減小一些，電荷的電勢能一定增加D 把兩個異種點電荷間的距離增大一些，電荷的電勢能一定減小3關于電場線和等勢面，正確的說法是（）A 電場中電勢越高的地方，等勢面越密B 電場中場強越大的地方，電場線越密C沒有電場線的地方，場強為零D電場線和等勢面一定垂直4某帶電粒子僅在電場力作用下由A 點運動到 B 點，電場線、粒子在A 點的初速度及運動軌跡如圖所示，可以判定( )

7、A 粒子在 A 點的加速度大于它在B 點的加速度B 粒子在 A 點的動能小于它在 B 點的動能C粒子在 A 點的電勢能小于它在B 點的電勢能D A 點的電勢高于B 點的電勢5如圖所示， Q是帶正電的點電荷，P1 和 P2 為其電場中的兩點，若E1、E2 為 P1、P2 兩點的電場強度的大小，1、 2為 P 、 P 兩點的電勢，則（）12A E1>E2， 1 >2B E1>E2， 1< 2C E1<E2 ， 1> 2D E1 <E2， 1< 26如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且相鄰兩等勢線的電勢差相等，一個正電荷在等勢線 3上時具有動能20

8、J，它運動到等勢線 1上時，速度恰好為零，令 =0，那么該電荷的電勢能為4J 時，其動能為（）2A 16JB 10JC 6JD 4J7在圖中， A、B 兩個等量正電荷位置固定，一個電子（重力忽略）沿A、 B 中垂線自無窮遠處向 A、 B 連線的中點 O飛來，則電子在此過程中（）A加速度不斷增大，電勢能減小B加速度先增加后減小，電勢能減小C加速度不斷減小，速度不斷增大D加速度先減小后增大，速度不斷增大8圖中實線表示電場中的三個等勢面，各等勢面的電勢值如圖中所示。把一個負電荷沿A B C 移動，電荷在這三點所受的電場力為FA、 FB、 FC，電場力在AB段和 BC段做的功為 WAB和 WBC，那么

9、（）AF =F =F ，W BCBF <F <F，W >BCABCABABCAB學習必備歡迎下載ABBCABCABBCC FA>FB>FC， W <DF >F >F，W 9一個帶正電的質點，電量 9a 點移到 b 點，在這過程中，除q=2.0× 10 C，在靜電場中，由電場力外，其他力做的功為6.0× 10 5 5J，質點的動能增加了8.0× 10 J，求 a、 b 兩點間的電勢差 U ab 為多少？10如圖所示，豎直實線為電場線，質量為 m，電量為 q 的質點 P 從電場邊緣 A 射入電場，并沿直線 AB 從 B

10、飛出， AB 直線與電場線夾角為 ， A 、 B 兩點相距為 d，則 A 、 B 兩點的電勢差為多少？11如圖所示，有一電子經電壓 U0 加速后，進入兩塊間距為 d，電壓為 U 的平行金屬板間，若電子從兩板正中間射入，且恰好能穿出電場，求：（ 1）金屬板的長度； （ 2）電子穿出電場時的動能.12一束質量為m、電量為q 的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0 進入勻強電場，如圖所示。如果兩極板間電壓為 U，兩極板間的距離為 d、板長為 L。設粒子束不會擊中極板，求粒子從進入電場到飛出極板時電勢能的變化量為多少？（粒子的重力忽略不計）13如圖所示，相距為d、水平放置的兩塊平行金屬板a、b，其電容量為

11、C，開始時兩板均不帶電， a 板接地且中央有孔，現將帶電量為q、質量為m的帶電液滴一滴一滴地從小孔上方高處無初速地滴下，豎直落向b 板，到達b 板后電荷全部傳給b 板（重力加速度為g，不計 a、b 板外電磁場及阻力的影響），求：（ 1）第幾滴滴在a、 b 板間將作勻速直線運動？（ 2）能夠到達b 板的液滴不會超過多少滴？14如圖（ a）所示，在x 軸上有一個點電荷Q（圖中未畫出） ， A、B 兩點的坐標分別為和 0.5m 。放在 A、B 兩點的檢驗電荷q1、q2 受到的電場力跟檢驗電荷所帶電量的關系如圖所示。則A 點的電場強度大小為_N/C ，點電荷Q 的位置坐標為x=_m 。0.2m（ b）

12、學習必備歡迎下載15. 一長為L的細線，上端固定，下端拴一質量為、帶電荷量為q的小球，處于如mA 點，圖所示的水平向右的勻強電場中. 開始時，將線與小球拉成水平，小球靜止在釋放后小球由靜止開始向下擺動，當細線轉過60°角時， 小球到達 B 點且速度恰好為零 . 試求：(1) AB兩點的電勢差 U ； (2) 勻強電場的場強大??；(3) 在 A、B 兩處AB繩子拉力的大小。16靜電噴漆技術具有效率高，浪費少，質量好，有利于工人健康等優(yōu)點，其裝置如圖所示。 A、B 為兩塊平行金屬板，間距d 0.40m，兩板間有方向由B 指向 A，大小為 E 1.0×103N/C 的勻強電場。在

13、A 板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍 P，油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個方向均勻地噴出帶電油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均為v0 2.0 m/s，質量 m 5.0× 10 15kg、 16油漆微粒最后都落在金屬板帶電量為 q 2.0× 10 C。微粒的重力和所受空氣阻力均不計，B 上。試求：（ 1）電場力對每個微粒所做的功。 （ 2）微粒打在 B 板上的動能。（ 3）微粒到達 B板所需的最短時間。 （ 4）微粒最后落在B 板上所形成的圖形及面積的大小。17.（ 12 分）如圖所示，一根長L=1.5m 的光滑絕緣細直桿 MN ，豎直固定在場強為5M 固E=1.0×

14、; 10 N/C 、與水平方向成 =30 °角的傾斜向上的勻強電場中。桿的下端定一個帶電小球 A ，電荷量 Q=+4.5× 106C；另一帶電小球 B 穿在桿上可自由滑動，電荷量 q=+1.0 ×10 6C，質量 m=1.0 × 102kg。現將小球 B 從桿的上端 N 靜止釋放，小球 B 開始運動。 (靜電力常量 k=9.0× 109 N· m2/C2取 g=10m/s2)(1)小球 B 開始運動時的加速度為多大? (2)小球 B 的速度最大時，距 M 端的高度 h1為多大 ? (3)小球 B 從 N 端運動到距 M 端的高度 h2

15、=0.61m 時，速度為 v=1.0m/s ，求此過程中小球 B 的電勢能改變了多少 ?學習必備歡迎下載答案1 C 2BC 3BD 4BD 5A 6C 7B 薄 8D9 1×104V10. 粒子運動方向與mg、 Eq 方向有夾角，仍做直線運動，所以Eq=mg UAB = mg d cosq11. （ 1）設電子進入平行金屬板時的速度v0，則有 U 0 e1mv02d12由做類平拋運動 lv0 tat2運動加速度 aUe22dm解得運動時間 tdm金屬板長 l為 l d2U0adUUe（2）由動能定理可得Ek U 0 eU ee(U 0U )2212. q 2U 2 L2 / 2md

16、2 v0213.（1）電場力與重力平衡時做勻速運動mgU qn q2dcd第 n+1滴做勻速直線運動n 1mgdc1q 2（ 2）液滴到達 b 板時速度為零就不能到達mg(hd )Nq 2U qc第 N+1滴不能到達Nmg(hd )c11q 214. 2×103N/C ； 0.3m 。 15.U AB3mgL / 2q(2) E3mg / q (3)mg16. 解：（ 1） WqEd2.010 161.0 1030.40J8.010 14J（3 分）（ 2） W EktEk 0（1 分）EWEW1 mv 2ktk 0208.010 1415.010 15 2.02J（2 分）29.0

17、 10 14 J（ 3） Ekt1 mvt22學習必備歡迎下載vt2Ekt2 9.0 1014m / s 6.0m / s（2 分）m5.010 15vovth（1 分）2t所以t2h20.40 ss（1 分）vo vt2.06.00.1（ 4）圓形， aqE2.010 16 1.0 103m/ s240m/ s2（1 分）Rvot1m5.010 15（1 分）h1 at2（1 分）21SR2(v t )2v2( 2h)o 1oa3.142.02( 20.40 )m2 0.25m24017. 解：（ 1）開始運動時小球 B 受重力、庫侖力、桿的彈力和電場力，沿桿方向運動，由牛頓第二定律得mg kQqqE sinmaL2kQqqE sin解得 agL2 mm代入數據解得： a=3.2m/s2(