高中物理第一章第五节时知能演练.doc

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1、专用高中物理 电子题库 第一章第五节时知能演练轻松闯关 新人教版选修3-1对于电场中A、B两点，以下说法中正确的选项是()A电势差的定义式UAB，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B把正电荷从A点移到B点电场力做正功，那么有UAB0C电势差的定义式中，UAB与移动电荷的电荷量q无关D电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力做的功解析：选BC.根据电势差的定义，电场中两点间的电势差等于将单位正电荷从一点移到另一点时静电力所做的功，仅由电场及两点的位置决定，与移动的电荷量及做功的多少无关，即U也是比值定义式，故应选B、C.图1

2、54如图154所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，假设将一正电荷由c经a移到d，电场力做正功W1，假设由c经b移到d，电场力做正功W2，那么()AW1W212BW1W212CW1W212解析：选D.由WUq可知，W1W2.由Wc dUc dq，Wc d0，q0，可知Uc d0，故123.图155(六中高二期中)如图155所示的匀强电场场强为103 N/C，ab平行于电场线，abcd4 cm，acbd3 cm.那么以下计算结果正确的选项是()Aab之间的电势差为40 VBac之间的电势差为50 VC将 q5103 C的点电荷沿矩形路径abdc移动一周，电场力做功是0.25 JD将q5103

3、C的点电荷沿abd从a移动到d，电场力做功是0.25 J解析：选A.由UEd得Uab40 V, 故A正确；a、c在同一等势面上，Uac0，B错；移动一周W0，C错；WadWab40(5103) J0.2 J，故D错图156(外国语高二月考)如图156所示，虚线1、2、3、4为静电场中的等势面，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为零一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b两点时的动能分别为26 eV和5 eV，当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8 eV时，它的动能应为()A8 eVB13 eVC20 eV D34 eV解析：选C.由于电荷在电场中移动时只有静电力做功，

4、、2、3、4为等差等势面，等势面3的电势为零，从等势面1到等势面4电荷减少的动能为21 eV，所以从1到3减少的动能为14 eV，故电荷在等势面3上的动能为12 eV，故当电势能为8 eV时，动能为20 eV.把带电荷量2108 C的正点电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功8106 J，假设把该电荷从无限远处移到电场中的B点，需克服电场力做功2106 J，取无限远处电势为零求：(1)A点的电势(2)A、B两点的电势差(3)假设把2105 C的负电荷由A点移动到B点，电场力做的功解析：无限远处电势能为零，克服电场力做功，电势能增加，所以EpA8106 J，A V400 V，同理B V

5、100 V，故UABAB300 V假设把负电荷由A点移动到B点，WABqUAB2105300 J6103 J.答案：(1)400 V(2)300 V(3)6103 J一、单项选择题关于电势差的以下说法中，正确的选项是()A电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关B电势差是一个标量，没有正值和负值之分C由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关DA、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的改变而改变，所以UABUBA答案：C在电场中，A、B两点间的电势差为UAB75 V，B、C两点间的电势差为UBC200 V，那么A、B、C三点电势上下关系为

6、()AABCBACAB DCBA解析：选C.UAB75 V表示A比B高75 V，UBC200 V，表示C比B高200 V，所以三点电势上下为CAB，选C.图157(师大附中高二检测)如图157所示，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等一个正电荷在等势面L3处的动能为20 J，运动到等势面L1处时动能为零；现取L2为零电势参考平面，那么当此电荷的电势能为4 J时，它的动能为(不计重力及空气阻力)()A16 J B10 JC6 J D4 J解析：选C.正电荷在电场中只受电场力的作用，在L3时，动能为20 J，运动到L2等势面时其动能一定是10 J，此时电势能为零，那么此正电荷动能

7、和电势能总和为10 J当它的电势能为4 J时，动能为6 J所以C正确图158(广雅高二检测)如图158所示，质量为m、带电荷量为q的粒子，以初速度v0从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB2v0，方向与电场的方向一致，那么A、B两点的电势差为()A. B.C. D.解析：选C.粒子在竖直方向做匀减速直线运动，那么有2ghv.电场力做正功，重力做负功，使粒子的动能由mv变为2mv，那么根据动能定理，有Uqmgh2mvmv，解方程得A、B两点电势差应为，应选C.二、双项选择题图159(华侨高二检测)如图159所示，在Q形成的电场中，有a、b、c三点，它们到

8、点电荷的距离为rarba，同一负电荷在电势低处电势能大，故C错；因UabUbc，据WqU知WabWbc，D正确图1510如图1510所示，以坐标原点O为圆心，半径为r的圆与坐标轴交于a、b、c、d.在O点固定一个正点电荷Q，另有一沿x轴正方向，场强大小为E的匀强电场，当点电荷q在电场中移动时()A从a移到b，电场力不做功B从a移到c，电场力不做功C从d移到b，电场力做功为2qErD从d移到a，电场力做功为2qEr解析：选BC.点电荷Q所形成的电场与匀强电场叠加时，场强遵循矢量合成法那么，电势遵循代数相加法那么具体处理问题时，亦可应用独立作用原理，即求电荷q在电场中所受电场力，可先分别求出点电荷

9、Q和匀强电场对该电荷的作用力，再求它们的矢量和求电荷在电场中具有的电势能或在电场中移动时电场力所做的功，可先分别求出在点电荷Q形成的电场和匀强电场中的电势能或在这两个电场中移动所做的功，再求和a、b、c、d位于以Q为球心的球面上，它们在Q形成的电场中的电势是相等的而在匀强电场中，这四个点的电势上下关系是dacb，且UdaUdcUabUcbEr.由此可断定Wdb2qEr.图1511右图1511中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面一个电量为5.0108 C的点电荷，只在电场力的作用下沿图中曲线从A点移到B点，那么以下说法正确的选项是()A电场力做的功为5.0107 JB粒子在B点的电势能一定小于

10、在A点的电势能C粒子在B点的速度一定小于在A点的速度D粒子在A点和B点的速度大小一定相等答案：AC图1512一带电粒子只在电场力的作用下沿图1512中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的等势面，其中有abc0，所以粒子带负电，选项A错，B正确；因为带电粒子在由A向B运动的过程中，在重力和电场力作用下先加速后减速运动，说明电场力先小于重力，后来大于重力，所以电场力越来越大，故场强越来越大，选项C正确，D错误三、非选择题如图1514所示，图1514将一质量为m、电荷量为q的小球固定在绝缘杆的一端，杆的另一端可绕通过O点的固定轴转动，杆长为L，杆的质量忽略不计将杆和小球置于场强为E的匀强

11、电场中，电场方向如下图，将杆拉至水平位置OA，在此处将其自由释放，求杆运动到竖直位置OB时小球电势能的变化和小球到达B点的速率解析：(1)AB电场力做功WABqEdqEL由电场力做功与电势能变化关系得：EpWABqEL，即电势能减小了qEL.(2)由动能定理得：qELmgLmv0所以vB .答案：电势能减小了qELB点速率为 图1515如图1515所示，ABCDF为一绝缘光滑轨道，竖直放置在水平向右的匀强电场中，AB与电场线平行，BCDF是半径为R的圆形轨道，今有质量为m、带电量为q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运动，小球经过最高点D时对轨道的压力恰好为零，那么A点与最低点B间的电

12、势差为多大？解析：小球从A到D的过程中有两个力做功，即重力做功和电场力做功，由动能定理得mv2qUADmg2R小球在D点时重力完全用来提供向心力，由牛顿第二定律得mgm，联立解得UAD由于B、D两点在同一等势面上，所以UABUAD.答案：图1516( 一中高二检测)如图1516所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点现有一质量为m、电荷量为q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为2.求：(1)小球滑至C点时的速度大小；(2)A、B两点间的电势差；(3)假设以C点作为参考点(零电势点)，试确定A点的电势解析：(1)因B、C两点电势相等，故小球从B到C的过程中电场力做的总功为零由几何关系可得BC的竖直高度hBC3R/2根据动能定理有mg3R/2mv/2mv/2解得vC.(2)因为电势差UABUAC，小球从A到C，重力和电场力均做正功，所以由动能定理有mg3Rq|UAC|mv/2解得|UAB|UAC|mgR/(2q)(3)因为AC、C0，所以A|UAC|mgR/(2q)答案：(1)(2)mgR/(2q)(3)mgR/(2q)