发布时间 : 星期三 文章人教版高中物理选修3-1第一章第4节电势能和电势 docx更新完毕开始阅读65d16838aa114431b90d6c85ec3a87c241288a51
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高中物理学习材料
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1．关于电势的高低，下列说法正确的是( ) A．沿电场线方向电势逐渐降低 B．电势降低的方向一定是电场线的方向
C．正电荷在只受电场力作用下，一定向电势低的地方运动
D．负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动
解析：电场线方向一定是电势降落的方向，反之不一定成立．故A对，B错，若正电荷初速度与电场线向方，则先向电势高的方向做减速运动，再向电势低的地方运动，故C错，D对。
答案：AD
2．某静电场的电场线分布如图1所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和
EQ，电势分别为φP和φQ，则( )
图1
A．EP＞EQ，φP＞φQ C．EP＜EQ，φP＞φQ
B．EP＞EQ，φP＜φQ
D．EP＜EQ，φP＜φQ
解析：根据沿着电场线的方向电势是降落的，可以判断出φP＞φQ；根据电场线的疏密表示电场的强弱，可以判断出EP＞EQ，故选A。
答案：A
3. 如图2所示，实线是某电场中的一条电场线，虚线是该电场中的两条等势线，由图可以得出的正确结论是( )
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A．M点的电势一定高于N点的电势 B．M点的场强一定大于N点的场强
图2
C．由M点向N点移动电荷时，电势能的改变量与零电势的选取无关 D．某电荷在M点或N点具有的电势能与零电势的选取无关
解析：沿着电场线电势逐渐降低，所以A正确；根据电场线与等势面垂直，可以作出如图所示电场线，可得EM＞EN，则B正确；M、N两点的电势能之差与零电势的选取无关，C正确；而Ep＝qφ，所以电势能的大小与零电势的选取有关。
答案：ABC
4．某电场中有M、N两点，它们的电势分别为φM＝－10 V、φN＝－2 V，则下列说法中错误的是( )
A．M点电势低
B．无论电荷是正还是负，同一电荷在M点的电势能总比在N点电势能小 C．将1 C的正电荷从M点移到N点，静电力做8 J功 D．将1 C的负电荷从M点移到N点，静电力做8 J功
解析：电势是标量，正负代表大小，故M点电势低；正电荷在N点时，电势能较高，负电荷在M点时，电势能较高；将1 C的正电荷从M点移至N点，克服静电力做功8 J，将1 C的负电荷从M点移至N点，静电力做功8 J。
答案：BC
5. 如图3所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负试探电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是( )
A．电荷从a到b加速度减小 B．b处电势能大 C．b处电势高 D．电荷在b处速度小
图3
解析：b处电场线比a处密，说明b处场强大于a处场强，所以在b处加速度大于在a处加速度，A错；由a到b电场力做负功，电势能增大，B对；试探电荷为负电荷，F的方向指向凹侧，所以电场线方向从疏到密，所以φa＞φb，C错；由能量守恒，电势能增加，则动能减小，b点速度小，D对。
答案：BD
6. 现有两个边长不等的正方形ABCD和abcd，如图4所示，且Aa，Bb，
Cc，Dd间距相等。在AB，AC，CD，DB的中点分别放等量的正点电荷或负点
电荷。则下列说法中正确的是( )
A．O点的电场强度和电势均为零
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B．把一负点电荷沿着b→d→c的路径移动时，电场力做功为零 C．同一点电荷在a、d两点所受电场力相同 D．将一正点电荷由a点移到b点电势能减小
图4
解析：据电荷分布的对称性可知道，ad方向的电场方向由a指向d，bc为等势线，电势为零，即bc电势相等，电荷沿着b→d→c的路径移动时，电场力做功为零，选项A错误，B正确；据电荷分布的对称性可知道同一点电荷在a、d两点所受电场力大小、方向均相同，选项C正确；bc为等势线，b、O电势相等，正点电荷由a点到b点可认为是a到O，电场力做正功，电势能减小，选项D正确。
答案：BCD
7. 如图5所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等。实线为一带正电荷粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，则下面说法中正确的是( )
A．三个等势面中，a的电势最高
B．对于M、N两点，带电粒子通过M点时电势能较大 C．对于M、N两点，带电粒子通过M点时动能较大 D．带电粒子由M运动到N时，加速度增大
解析：由于带电粒子做曲线运动，因此所受电场力的方向必定指向轨道的凹侧，且和等势面垂直，所以电场线方向是由c指向b再指向a。根据电场线的方向是指电势降低的方向，故φc＞φb＞φa，选项A错。带正电荷粒子若从N点运动到M点，场强方向与运动方向成锐角，电场力做正功，即电势能减少；若从M点运动到N点，场强方向与运动方向成钝角，电场力做负功，电势能增加，故选项B错。根据能量守恒定律，电荷的动能和电势能之和保持不变，故粒子在M点的动能较大，选项C正确。由于相邻等势面之间电势差相等，因此N点等势面较密，则EN＞EM，即qEN＞qEM，由牛顿第二定律知，带电粒子从M点运动到
图5
N点时，加速度增大，选项D正确。
答案：CD
8．将带电荷量为1×10 C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功1×10 J，(取无限远处电势为零)问：
(1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？ (2)A点的电势是多少？
解析：(1)因静电力做负功，则电荷的电势能增加。因无限远处电势能为零，所以电荷在A点具有的电势能为1×10 J。
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EpA1×10－6
(2)A点电势为φA＝＝ V＝100 V。
q1×10－8
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答案：(1)增加 1×10 J (2)100 V
9. 如图6所示，在电场强度为E＝1×10 N/C、方向水平向右的匀强电场中，用一根长L＝1 m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m＝0.2 kg、电荷量为q＝5×10 C、带正电的小球。细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动。现将杆由水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中。 6
(1)电场力对小球做功多少？小球电势能如何变化？ (2)小球在最低点的动能为多少？ 解析：(1)电场力做功仅与初末位置有关。
图
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W电＝qE·L＝5×10－6×1×104×1 J＝5×10－2 J。
电场力做正功小球电势能减少。 (2)由动能定理得：mgL＋W电＝EkB－0
所以EkB＝0.2×10×1 J＋5×10 J＝2.05 J。 答案：(1)5×10 J 电势能减少 (2)2.05 J
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