高二【物理（人教版）】靜電場中的能量復(fù)習(xí)-練習(xí)題

課程基本信息課例編號2020QJ11WLRJ015學(xué)科物理年級高二學(xué)期第一學(xué)期課題靜電場中的能量復(fù)習(xí)教科書書名：普通高中教科書《物理》必修第三冊出版社：人民教育出版社出版日期：2019年6月學(xué)生信息姓名學(xué)校班級學(xué)號課后練習(xí)1．如圖甲所示，A、B是某電場中一條電場線上的兩點，一個負(fù)電荷從A點由靜止釋放，僅在靜電力的作用下從A點運動到B點，其運動的v-t圖像如圖乙所示。（1）請判斷該負(fù)電荷在A、B兩點電勢能的大小以及A、B兩點電勢的高低。（2）比較A、B兩點電場強度的大小。2．是否存在如圖所示的電場，電場線相互平行，但間距不相等？請說明理由。3．如圖所示，三個同心圓是點電荷Q周圍的三個等勢面，A、B、C分別是這三個等勢面上的點。已知這三個圓的半徑關(guān)系為rC－rB＝rB－rA，且這三點在同一條電場線上?，F(xiàn)將一個電荷量q為1.6×10-6C的電荷從A點移到C點，其電勢能減少1.92×10-5J，若取C點的電勢為0，A點的電勢為多少？UAB和UBC是否相等？4.有一個平行板電容器，電容是1.5×10-4μF，所帶電荷量為6×10-8C。如果兩板間的距離為1mm，電容器兩極板間的電場強度是多少？5.如圖所示，將帶負(fù)電的試探電荷沿著等量異種點電荷連線的中垂線從A點移動到B點，再沿連線從B點移動到C點。在此全過程中，試探電荷所受的靜電力如何變化？所經(jīng)過各點處的電勢如何變化？試探電荷的電勢能如何變化？6.如圖所示，在勻強電場中，將電荷量為－6×10-6C的點電荷從電場中的A點移到B點，靜電力做了－2.4×10-5J的功，再從B點移到C點，靜電力做了1.2×10-5J的功。已知電場的方向與△ABC所在的平面平行。（1）A、B兩點間的電勢差UAB和B、C兩點間的電勢差UBC分別為多少？（2）如果規(guī)定B點的電勢為0，則A點和C點的電勢分別為多少？（3）請在圖中畫出過B點的電場線方向，并說明理由。7.如圖所示，單刀雙擲開關(guān)S原來跟2相接，從t＝0開始，開關(guān)改接1，得到流過電路中P點的電流隨時間變化的I-t圖像（圖甲），電容器兩極板的電勢差UAB隨時間變化的圖像（圖乙）。t＝2s時，把開關(guān)改接2，請在I-t圖像和UAB-t圖像中畫出之后2s時間內(nèi)圖像的大致形狀。參考答案1．答案：（1）EpA>EpBφ解析：由v-t圖像可知，負(fù)電荷從A點加速運動到B點，所以電場強度方向由B指向A，沿著電場線方向電勢降低，所以φB>φA；根據(jù)Ep=qφ可知，負(fù)電荷在電勢高的地方電勢能小，所以Ep由v-t圖像可知，負(fù)電荷從A點加速運動到B點，加速度越來越小，則電場強度越來越小，所以EB2．解析：不存在。如果存在這樣的電場，根據(jù)等勢面的特點，它的等勢面AC、BD如圖所示，A、B兩點的電勢差UAB應(yīng)該等于C、D兩點的電勢差UCD。從圖中很明顯可以看出A、B兩點的距離dAB等于C、D兩點的的距離dCD。而A、B間的電場強度大于C、D間的電場強度。根據(jù)U＝Ed，可得UAB大于UCD。這與前面的結(jié)論相矛盾。所以電場線相互平行，但間距不等的電場是不存在的。3．答案：12V，不相等解析：由電勢的定義有，點電荷電場中AB段的電場強度大于BC段的電場強度，由U＝Ed分析知，UAB>UBC。本題運用U＝Ed定性分析，需注意不可想當(dāng)然地認(rèn)為距離相等的等勢面之間電勢差就一定相等。4．答案：解析：因為和所以5．答案：從A點移動到B點，靜電力增大，方向垂直于A、B連線向上；從B點移動到C點，靜電力增大，方向沿B、C連線指向正點電荷Q。從A點移動到B點，電勢不變；從B點移動到C點，電勢升高。從A點移動到B點，電勢能不變；從B點移動到C點，電勢能減少。解析：由等量異種點電荷的電場分布情況知，帶負(fù)電的試探電荷沿著等量異種點電荷連線的中垂線從A點移動到B點，試探電荷所受的靜電力逐漸增大，方向不變，一直垂直于A、B連線向上；試探電荷再沿連線從B點移動到C點，試探電荷所受的靜電力增大，方向不變，一直沿B、C連線指向正點電荷Q。從A點移動到B點，電勢不變；從B點移動到C點，電勢逐漸升高。帶負(fù)電的試探電荷從A點移動到B點，靜電力不做功，電勢能不變；從B點移動到C點，靜電力做正功，電勢能逐漸減少。6．答案：（1）4V，－2V；（2）4V，2V；（3）如圖所示。解析：（1）A、B兩點間的電勢差為。B、C兩點間的電勢差為。（2）因為UAB＝φA－φB，UBC＝φB－φC，而φB＝0，所以φA＝4