2022年高二物理专题电势电势差和电势能暑假作业 .pdf

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1、专题 02 电势电势差和电势能【知识回顾】一、电场力做功与电势能1电场力做功的特点（1）在电场中移动电荷时，电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，可见电场力做功与重力做功相似（2）在匀强电场中，电场力做的功W=Eqd，其中d为沿电场线方向的位移2电势能（1）定义：电荷在电场中具有的势能电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时电场力所做的功（2）电场力做功与电势能变化的关系电场力做的功等于电势能的减少量，即WAB=EpAEpB. （3）电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零二、电势1电势（1）定义：电荷在电

2、场中某一点的电势能与它的电荷量的比值（2）定义式：qEp（3）标矢性：电势是标量， 其大小有正负之分，其正（负）表示该点电势比电势零点高（低）（4）相对性：电势具有相对性，同一点的电势因零电势点的选取的不同而不同（5）沿着电场线方向电势逐渐降低2等势面（1）定义：电场中电势相等的各点构成的面（2）特点电场线跟等势面垂直，即场强的方向跟等势面垂直在等势面上移动电荷时电场力不做功电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面等差等势面越密的地方电场强度越大；反之越小任意两等势面不相交三、电势差1电势差： 电荷q在电场中A、B两点间移动时，电场力所做的功WAB跟它的电荷量q的比精选学习资料 - - -

3、 - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 20 页值，叫做A、B间的电势差，也叫电压公式：qWUABAB2电势差与电势的关系：BAABU，电势差是标量，可以是正值，也可以是负值，而且有UAB=UBA. 3电势差UAB由电场中A、B两点的位置决定，与移动的电荷q、电场力做的功WAB无关，与零电势点的选取也无关4电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积即U=Ed 。【例题 1】 （多选）下列说法中正确的是：（）A无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能就越大

4、B无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越少，电荷在该点的电势能越大C无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越多，电荷在该点的电势能就越大D无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大【例题 2】 （多选） 一带正电的检验电荷，仅在电场力作用下沿x 轴从x向x运动，其速度 v 随位置 x 变化的图像如图所示，1xx和1xx处，图像切线的斜率绝对值相等且最大，则在x 轴上（）A、1xx和1xx两处，电场强度相同B、1xx和1xx两处，电场强度最大C、0 x处电势最低D、从1xx运动到x过程中，电

5、荷的电势能逐渐减小【例题 3】 （多选）如图所示，在O1、O2 连线上的某点固定一点电荷Q，另一带负电的粒子仅在库仑力作用下以一定的初速度从A 点运动到B 点，图中实线AB 为运动轨迹且关于想一想精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 20 页O1O2 连线对称。以下说法中可能正确的是：（）AQ 为正电荷，速度先增加后减少，电势能先减少后增加BQ 为正电荷，速度先减少后增加，电势能先增加后减少CQ 为负电荷，速度先减少后增加，电势能先减少后增加DQ 为负电荷，速度先增加后减少，电势能先增加后减少【例题 4】如图所示，以O点为圆心

6、，以R=0.20m 为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成=60角，已知a、b、c三点的电势分别为34V 、4V、34V，则下列说法正确的是：（）A该匀强电场的场强E=403V/m B该匀强电场的场强E=80V/m Cd点的电势为32V Dd点的电势为 -4V 【例题 5】 （多选）两电荷量分别为1q和2q的点电荷放在x 轴上的O 、M两点，两电荷连线上各点电势随 x 变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则：（）A、A点的电场强度大小为零B、C点的电场强度大小为零C、NC间场强方向向x轴正方向D、将一负电荷

7、从N点移到D点，电场力先做正功后做负功练一练精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 20 页1、如图所示，abc、 、 是匀强电场的三个点，它们正好是等边三角形的三个顶点，O是三角形的中心， 匀强电场的电场线与三角形所在的平面平行。已知 a 点的电势是1V，b 点的电势是 3V，c 点的电势是8V，则O点的电势为：（）A、2V B、 4V C、4.5V D、6V 2、 （多选）如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以 +Q所在点为圆心、L/2 为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两

8、点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。则下列的判断中正确的是：（）Ab、d两点处的电势相同B四点中c点处的电势最低Cb、d两点处的电场强度相同D将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点， +q的电势能减小3、 （多选） 如图所示， 某无限长粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的中垂线重合，杆竖直放置。杆上有A、B、O三点，其中O为等量异种电荷连线的中点，AO=BO。现有一带电小圆环从杆上 A点以初速度v0向 B点滑动， 滑到 B点时速度恰好为0。则关于小圆环的运动，下列说法正确的是：（）A.运动的加速度先变大再变小B.电场力先做正功后做负功C.运动到O点的动能为初动能的一半D.运动到O点的速度小于v0/2

9、 4、 （多选）某空间区域的竖直平面内存在电场，其中竖直的一条电场线如图1 中虚线所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 20 页一个质量为m 、电荷量为q的带正电小球，在电场中从O点由静止开始沿电场线竖直向下运动。以O为坐标原点，取竖直向下为x轴的正方向，小球的机械能E与位移x的关系如图2所示，则（不考虑空气阻力）：（）A.电场强度大小恒定，方向沿x轴负方向B.从O到x1的过程中，小球的速率越来越大，加速度越来越大C从O到x1的过程中，相等的位移内，小球克服电场力做的功越来越大D.到达x1位置时，小球速度的大小为1012

10、()EEmgxm5、如图所示为一半径为R的均匀带电细环，其上单位长度带电荷量为 ，取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴设轴上任意点P到原点O的距离为x，以无限远处为零电势点，P点的电势为则下面给出的四个表达式中只有一个是合理的，这个合理的表达式是（式中k 为静电力常量） ：（）A=222 R kRx B =222 RkRxC=222 R kRx D =222 R kRx6、将一带电荷量为+Q的点电荷固定在空间中的某一位置处，有两个质量相等的带电小球A、B分别在Q下方不同高度的水平面内做匀速圆周运动，且运动轨迹处在以Q为球心的同一球面上，如图所示若A、B所带电荷量很少，两者间的作用力忽略

11、不计，取无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是（）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 20 页A小球A 、B所带电荷量相等B小球A 、B运动轨迹上的各点场强相同C小球A 、B运动轨迹上的各点电势相等D库仑力刚好提供小球做匀速圆周运动所需的向心力7 【 2016全国新课标卷】关于静电场的等势面，下列说法正确的是A两个电势不同的等势面可能相交B电场线与等势面处处相互垂直C同一等势面上各点电场强度一定相等D将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功8、 （多选）如图，Q1、Q2为两个固定的点电荷，Q1带负

12、电、Q2带正电，且12QQ。a、b为它们连线延长线上的两点，a、b两点的场强和电势分别表示为Ea、Eb和ab、。设无限远处电势为零，则下列说法正确的是：（）A若Ea=0，则Eb方向向右 B若Ea=0，则abC若0b，则0a D若0a，则0b9、某电场的电场线分布如图所示，M、N、Q是以电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线与直线MN垂直。以下说法正确的是：（）AO点电势与Q点电势相等BM、O间的电势差大于O、N间的电势差C将一负电荷由M点移到Q点，电荷的电势能减少D正电荷在Q点所受电场力的方向与O Q垂直且竖直向上10、 （多选）电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美如图所示，

13、真空中固定两精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 20 页个等量异种点电荷A 、B，AB连线中点为O. 在A、B所形成的电场中，以O点为圆心半径为R的圆面垂直AB连线，以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与AB连线共面，两个平面边线交点分别为e、f，则下列说法正确的是：（）A在a、b、c、d、e、f六点中找不到任何两个场强和电势均相同的点B将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力始终不做功C将一电荷由a点移到圆面内任意一点时电势能的变化量相同D沿线段eOf移动的电荷，它所受的电场力先减小后增大11、如图所示，MN、

14、PQ是圆的两条相互垂直的直径，O为圆心。两个等量正电荷分别固定在M、N两点。现有一带电的粒子（不计重力及粒子对电场的影响）从P点由静止释放，粒子恰能在P、Q之间做直线运动，则以下判断正确的是：（）AO点的电势一定为零BP点与Q点的场强相同C粒子在P点的电势能一定小于在Q点的电势能D粒子一定带负电12、如图所示， 匀强电场中有一个以O为圆心、 半径为R的圆，电场方向与圆所在平面平行，A、O两点电势差为U，一带正电的粒子在该电场中运动，经A、B两点时速度方向沿圆的切线，速度大小均为v0，粒子重力不计， 只受电场力， 则下列说法正确的是：（）A.粒子从 A到 B的运动过程中，动能先增大后减小B.圆周

15、上电势最高的点与O点的电势差为2U精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 20 页C.粒子在A、B间是做圆周运动D.匀强电场的电场强度E=UR屠呦呦屠呦呦是第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家、第一位获得诺贝尔生理医学奖的华人科学家。是中国医学界迄今为止获得的最高奖项，也是中医药成果获得的最高奖项。屠呦呦，女，药学家。1930 年 12 月 30 日生于浙江宁波，1951 年考入北京大学，在医学院药学系生药专业学习。1955 年，毕业于北京医学院（今北京大学医学部）。毕业后曾接受中医培训两年半，并一直在中国中医研究院（200

16、5 年更名为中国中医科学院）工作，期间前后晋升为硕士生导师、博士生导师， 现为中国中医科学院的首席科学家。中国中医研究院终身研究员兼首席研究员，青蒿素研究开发中心主任，博士生导师、药学家，诺贝尔医学奖获得者。“呦呦鹿鸣，食野之蒿”。中国药学家屠呦呦发现的青蒿素应用在治疗中，使疟疾患者的死亡率显著降低，因而被授予2015 年诺贝尔生理学或医学奖。这是中国科学家因为在中国本土进行的科学研究而首次获得诺贝尔科学奖。屠呦呦捧获诺奖，是中国科技繁荣进步的一个缩影。铁基超导、量子通信、中微子、干细胞、 高性能计算， 随着中国不断重视基础科学前沿领域的研究，不久的将来，一大批原始创新成果将会“扑面而来”。阅

17、读广角乐一乐精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 20 页一位农夫请了工程师、物理学家和数学家来，想用最少的篱笆围出最大的面积。工程师用篱笆围出一个圆，宣称这是最优设计。物理学家将篱笆拉开成一条长长的直线，认为围起半个地球总够大了。数学家好好嘲笑了他们一番。他用很少的篱笆把自己围起来，然后说：我现在是在外面。 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共

18、 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 20 页