【文档说明】高考物理一轮复习习题：第7章 第3讲 电势能 电势和电势差 Word版含答案.doc，共(9)页，310.500 KB，由MTyang资料小铺上传

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第3讲电势能电势和电势差A组基础题组1.(2014课标Ⅱ,19,6分)(多选)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是()A.电场强度的方向处处与等电势面垂直B.电场强度为零的地方,电势也为零C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向2.

(2015北京东城联考)在静电场中将一个带电荷量为q=-2.0×10-9C的点电荷由a点移动到b点,已知a、b两点间的电势差Uab=1.0×104V。在此过程中,除电场力外,其他力做的功为W=6.0×10-5J,则该点电荷的

动能()A.增加了8.0×10-5JB.减少了8.0×10-5JC.增加了4.0×10-5JD.减少了4.0×10-5J3.(2015湖北六校调研,16)如图所示,真空中有两个等量异种点电荷,A、B分别为两电荷连线和连线中垂线上的点,A、B两点电场强度大小分别是EA、EB,

电势分别是φA、φB,下列判断正确的是()A.EA>EB,φA>φBB.EA>EB,φA<φBC.EA<EB,φA>φBD.EA<EB,φA<φB4.(2013上海单科,10,3分)两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知A点电势高于B点电

势。若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb,则()A.a处为正电荷,qa<qbB.a处为正电荷,qa>qbC.a处为负电荷,qa<qbD.a处为负电荷,qa>qb5.(2016湖北龙泉中学、宜昌一中联考)如图所示,真空中同一平面内MN直线上固定电

荷量分别为-9Q和+Q的两个点电荷,两者相距为L,以+Q点电荷为圆心,半径为画圆,a、b、c、d是圆周上四点,其中a、b在MN直线上,c、d两点连线垂直于MN,一电荷量为q的负点电荷在圆周上运动,比较a、b、c、d四点,则下列说法错误的是()A.在a点电场强度最大B.电荷q在b点

的电势能最大C.在c、d两点的电势相等D.电荷q在a点的电势能最大6.(2015广东理综,21,6分)(多选)如图所示的水平匀强电场中,将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置,释放后,M、N保持静止,不计重力,则()A.M的带电量比N的大B

.M带负电荷,N带正电荷C.静止时M受到的合力比N的大D.移动过程中匀强电场对M做负功7.(2015云南第一次统考,19)(多选)如图所示,三根绝缘轻杆构成一个等边三角形,三个顶点上分别固定A、B、C三个带正电的小球。小球质量

分别为m、2m、3m,所带电荷量分别为q、2q、3q。CB边处于水平面上,ABC处于竖直面内,整个装置都处于方向与CB边平行向右的匀强电场中。现让该装置绕过中心O并与三角形平面垂直的轴顺时针转过120°角,则A、B、C三个球所构成的系统的()A.电势能不变B.电势能减小

C.重力势能减小D.重力势能增大8.(2014重庆理综,3,6分)如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb,a、b点的电

场强度大小分别为Ea和Eb,则()A.Wa=Wb,Ea>EbB.Wa≠Wb,Ea>EbC.Wa=Wb,Ea<EbD.Wa≠Wb,Ea<EbB组提升题组9.(2016浙江宁波效实中学期中)如图所示,将等量的正、负电荷分别放在正方形的四个顶点上。O点为该正方形对角线的交点,直线段AB通过O点且垂

直于该正方形,以下对A、B两点的电势和场强的判断,正确的是()A.EA=EB=0,φA=φB=0B.EA=EB≠0,φA=φB=0C.EA=EB=0,φA=φB≠0D.EA=EB≠0,φA=φB≠010.

(2016福建师大附中期中)如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等差等势面,a、b的间距大于b、c的间距。实线为一带电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、M为轨迹上的两个点,由此可知()A

.粒子在M点受到的电场力比在P点受到的电场力大B.粒子在P、M两点间的运动过程中,电场力一定做正功C.粒子在M点的电势能一定比在P点的电势能大D.三个等势面中,a的电势一定最高11.(2016四川成都七中期中)有一静电场,电场线平行于x轴,其电势φ随

x坐标的改变而改变,变化的图线如图所示。若将一带负电粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm。则下列说法正确的是()A.粒子将沿x轴正方向一直向前运动B.粒子在P点与Q点加速度大小相等、方向相反C.粒子经过P点与Q点时,动能相等D.粒子经过P点与Q点时,电

场力做功的功率相等12.(2015湖北宜昌第一次调研,20)(多选)如图所示,AB⊥CD且A、B、C、D位于同一半径为r的圆上,在C点有一固定点电荷,电荷量为+Q,现从A点将一质量为m,电荷量为-q的点电荷由静止释放,

该电荷沿光滑绝缘轨道ADB运动到D点时速度为,规定电场中B点的电势为零。则在+Q形成的电场中()A.A点电势高于D点电势B.D点电势为-C.O点电场强度大小是A点的倍D.点电荷-q在D点具有的电势能为-13.如图所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷。a、b是

AB连线上两点,其中Aa=Bb=L/4,a、b两点电势相等,O为AB连线的中点。一质量为m、带电荷量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:(1

)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ;(2)O、b两点间的电势差UOb;(3)小滑块运动的总路程s。14.(2013浙江理综,24,20分)“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转

器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心金属半球面A和B构成,A、B为电势值不等的等势面,其过球心的截面如图所示。一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M板正中间小孔垂直入射,进入偏转电场区域,最后到达偏转器右端的探测板N,其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周

运动到达N板的正中间。忽略电场的边缘效应。(1)判断半球面A、B的电势高低,并说明理由;(2)求等势面C所在处电场强度E的大小;(3)若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC,则到达N板左、右边缘处的电子,经过偏转电场前、后的动能改变量ΔEk左和

ΔEk右分别为多少?(4)比较|ΔEk左|与|ΔEk右|的大小,并说明理由。答案全解全析A组基础题组1.AD电场中场强为零的位置是绝对的,而电势为零的位置是人为选取的;再者场强的大小表征着电势随空间的变化率,而

与电势的大小无关,故B错误。由沿电场线方向电势降低,可知电势的升降取决于场强的方向而与场强的大小无关,故C错误。2.C根据动能定理,得:W+qUab=ΔEk,解得ΔEk=6.0×10-5J+1.0×104V×(-2.0×10-9C)=4.0×10-5J,所以C

正确。3.A在等量异种电荷连线上,越靠近O点电场线越稀疏,即O点场强最小;在两电荷连线的垂直平分线上,越靠近O点,电场线越密集,即O点场强最大,故EA>EB,C、D项错;沿着电场线方向电势降低,故φA>φB,A项正确。

4.B图为异种点电荷的等势面分布,由题知φA>φB,因此a处为正电荷,b处为负电荷,等势面密集处靠近b电荷,故qa>qb,选项B正确。5.B由点电荷的场强公式E=k及电场的叠加原理知,在a点电场强度最大,选项A正确;a、b、c、d四点中,b点的电势最高,a点的电势最低,负电荷q在电势

高处电势能小,在电势低处电势能大,选项B错误、D正确;由于c、d关于MN对称,故c点和d点的电势相等,选项C正确。6.BD不考虑重力,取整体为研究对象,外力只有匀强电场的电场力,由平衡条件可知M、N所受电场力必

等大反向,故M、N必带有等量异种电荷,A错误;隔离出M,因N对其静电引力向右,则电场E对其电场力必向左,即与场强方向反向,故M带负电,则N带正电,B正确;静止时,M、N所受合力都为0,C错误;因匀强电场对M的电场力方向与M移动方向成钝角,故D正确。7.AD设绝缘轻杆长为2d,电

场强度为E,顺时针转过120°过程中,电场力对A球做功WA=Eqd,对B球做功WB=-E·2q·2d=-4Eqd,对C球做功WC=E·3q·d=3Eqd。电场力对三个小球做的总功为零,故三个小球组成的系统电势能不变

,A项正确,B项错误;以BC边所在水平面为零势能面,则系统初态重力势能为mgh(h为A点到BC的距离),转过120°后,系统重力势能为3mgh,重力势能增大,D项正确,C项错误。8.A由图知a、b在同一等势线上,故Uac=Ubc,又由W=qU知,Wa=Wb。又由于在同一电场中,电场线密集处场强大

,故Ea>Eb,A正确。B组提升题组9.A两个等量正电荷连线中点O处的电场强度为零,无穷远处电场强度也为零,故从O点沿着中垂线到无穷远处电场强度先增大后减小,A点电场强度竖直向上,B点电场强度竖直向下;两

个等量负电荷连线中点O处的电场强度为零,无穷远处电场强度也为零,故从O点沿着中垂线到无穷远处电场强度先增大后减小,A点电场强度竖直向下,B点电场强度竖直向上;因为四个电荷的电荷量相等,再结合对称性分析可知AB上各点电场

强度均为零,是一等势线,电势为零,故选A。10.C因等差等势面中a、b的间距大于b、c的间距,可知M点处的电场线较P点处的电场线稀疏,粒子在M点受到的电场力比在P点受到的电场力小,选项A错误;由粒子的运动轨迹可知,若粒子从M点向

P点运动时,电场力做正功,电势能减小,即粒子在M点的电势能比在P点的电势能大;若粒子从P向M点运动时,电场力做负功,电势能增加,即粒子在M点的电势能比在P点点的电势能大,故选项B错误,C正确;因不知道粒子的电性,故不能判断各等势面电势的高低,选项D错

误。11.C根据沿电场线方向电势降低可知,0~2mm内,电场线沿x轴负方向,粒子所受的电场力方向沿x轴正方向,粒子做加速运动;在2~6mm内,电场线沿x轴正方向,粒子所受的电场力方向沿x轴负方向,粒子做减速运动,6mm处粒子的速度为

零;然后粒子向左先做加速运动后做减速运动,则知粒子在0~6mm间做往复运动,故A错误。因φ-x图线的斜率的绝对值表示场强E的大小,则知P点的场强大于Q点的场强,则粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度,故B错误。因P、Q两点电势相等,

则粒子经过P点与Q点时,其电势能相等,由能量守恒定律知动能相等,故速率相等,但电场力不同,则电场力做功的功率不等,故C正确、D错误。12.AB如图所示,以C为圆心,以CA为半径,作圆交CD于F,则φD<φA=φF=φB=0,A正确;由A到D

,根据动能定理有m=mgr-q(φA-φD),得φD=-,B正确;由E=得E∝,因为∠ACO=45°,所以AC=OC,则EO=2EA,C错误;点电荷-q在D点具有的电势能为Ep=-qφD=,D错误。13.答案(1)(2)-E0(3)L解析(1)由Aa=Bb=,O为AB连线的

中点得:a、b关于O点对称,则Uab=0设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f,对于滑块从a→b过程,由动能定理得:q·Uab-f·=0-E0而f=μmg解得:μ=(2)滑块从O→b过程,由动能定理得:q·UOb-f·=0-nE0解得:UOb=-(3)对于小滑

块从a开始运动到最终在O点停下的整个过程,由动能定理得:q·UaO-f·s=0-E0而UaO=-UOb=解得:s=L。14.答案(1)B面电势高于A面,理由见解析(2)(3)ΔEk左为e(φB-φC)ΔEk右为e(φA-φC)(4)|ΔEk左|>|ΔEk右|解析

(1)电子(带负电)做圆周运动,电场力方向指向球心,电场方向从B指向A,B面电势高于A面。(2)据题意,电子在电场力作用下做圆周运动,考虑到圆轨道上的电场强度E大小相同,有:eE=mEk0=mv2R=联

立解得:E==(3)电子运动时只有电场力做功,根据动能定理,有ΔEk=qU对到达N板左边缘的电子,电场力做正功,动能增加,有ΔEk左=e(φB-φC)对到达N板右边缘的电子,电场力做负功,动能减小,有ΔEk右=e(

φA-φC)(4)根据电场线特点,等势面B与C之间的电场强度大于C与A之间的电场强度,考虑到等势面间距相等,有|φB-φC|>|φA-φC|即|ΔEk左|>|ΔEk右|