高二物理電勢與電勢能專項練習(xí)題

1、高二物理電勢與電勢能專項練習(xí)題一、電場力的功1、特點:電場力做功與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)。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（為電荷初末位置AB間電勢差,注意下標(biāo)的使用）（3）由電場力做功和電勢能的變化的關(guān)系：分別是電荷電場中A、B兩點的電勢能）（4）由動能定理：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(通常選大地或無限遠(yuǎn)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(fù)功，電勢能增加；電場力不做功，電勢能不變。3.比較電

2、勢能的大?。?）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(fù)電荷的電勢能越小.離場負(fù)電荷越近，檢驗正電荷的電勢能越??；檢驗負(fù)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(fù)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(fù)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：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。2.單位：伏特

3、V，1V=1J/3.電勢是標(biāo)量，有正負(fù)，但沒有方向。規(guī)定大地或無限遠(yuǎn)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(guān)。5.電勢高低判斷的三種方法(1)根據(jù)公式計算：，帶符號代入運算。(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(jù)UAB的正負(fù)判斷、兩點電勢的高低，UAB=A-B。若UAB>，則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(gòu)成的面叫等勢面。2、等勢面與電場線的關(guān)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

4、）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(fù)電荷電場力做負(fù)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。五、電勢差1.定義：，與零電勢點的選取無關(guān)。2.與電場力做功的關(guān)系：（任何電場成立，可帶符號運算）3. 在勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系：(1)電場強(qiáng)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(qiáng)度是電勢降落最快的方向。(3)U=Ed只適用勻強(qiáng)電場的

5、計算，對非勻強(qiáng)場可以用來定性分析，如非勻強(qiáng)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(qiáng)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(xí)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(mào)/2，則（ ）A電容為原來的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1/2 D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C把兩個異種點電荷間的距離增大一些，電荷的電勢能一定增加D把兩

6、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(guān)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(qiáng)越大的地方，電場線越密C沒有電場線的地方，場強(qiáng)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 ( )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DA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(qiáng)度的大小，1、2為P1、P2兩點的電勢，

7、則（ ）AE1>E2，1>2BE1>E2，1<2 CE1<E2，1>2DE1<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20J，它運動到等勢線1上時，速度恰好為零，令2=0，那么該電荷的電勢能為4J時，其動能為 （ ）A16JB10JC6JD4J7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(yuǎn)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

8、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(fù)電荷沿ABC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（ ）AFA=FB=FC，WABBC BFA<FB<FC，WAB>BC CFA>FB>FC，WAB<BC DFA>FB>FC，WABBC9一個帶正電的質(zhì)點，電量q=2.0×109C，在靜電場中，由a點移到b點，在這過程中，除電場力外，其他力做的功為6.0×105J，質(zhì)點的動能增加了8.0×105J，求a、b兩點間的電勢

9、差Uab為多少？10如圖所示，豎直實線為電場線，質(zhì)量為m，電量為q的質(zhì)點P從電場邊緣A射入電場，并沿直線AB從B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(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)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(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)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(shè)粒子束不會擊中極板，求粒子從進(jìn)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）1

10、3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C，開始時兩板均不帶電，a板接地且中央有孔，現(xiàn)將帶電量為q、質(zhì)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(dá)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(dá)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(biāo)分別為0.2m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(guān)系如圖（b）所示。則A點的電場強(qiáng)度大小為_N/C，點電荷Q的位置坐標(biāo)為

11、x=_m。15.一長為L的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場中.開始時，將線與小球拉成水平，小球靜止在A點，釋放后小球由靜止開始向下擺動，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過60°角時，小球到達(dá)B點且速度恰好為零.試求： (1)AB兩點的電勢差UAB；(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大??；(3)在A、B兩處繩子拉力的大小。16靜電噴漆技術(shù)具有效率高，浪費少，質(zhì)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d0.40m，兩板間有方向由B指向A，大小為E1.0×103N/C的勻強(qiáng)電場。在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

12、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v02.0 m/s，質(zhì)量m5.0×1015kg、帶電量為q2.0×1016C。微粒的重力和所受空氣阻力均不計，油漆微粒最后都落在金屬板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(dá)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(xì)直桿MN，豎直固定在場強(qiáng)為E=1.0×105N/C、與水平方向成=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場中。桿的下端M固定一個帶電小球A，電荷量Q=+4

13、.5×106C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動，電荷量q=+1.0×106C，質(zhì)量m=1.0×102kg?，F(xiàn)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 ×109N·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=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?答案1C 2BC 3BD 4BD 5A 6C 7B薄8D 9 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=mgUAB= 11. （1）設(shè)電子進(jìn)入平行金屬板時的速度 ，則有由做類平拋運動 運動加速度解得運動時間 金屬板長l為（2）由動能定理可得12. 13. （1）電場力與重力平衡時做勻速運動第n+1滴做勻速直線運動 （2）液滴到達(dá)b板時速度為零就不能到達(dá) 第N+1滴不能到達(dá) 14. 2×103N/C； 0.3m。15. (2) (3) mg 16. 解：（1）（3分）（2）（1分）（2分）（3）（2分）（1分）所以（1分）（4）圓形，（1分）（1分）（1分）17. 解