高考物理电势差电势能电势差与电场强度的关系专题复习后附答案.docx
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高考物理电势差电势能电势差与电场强度的关系专题复习后附答案
2019高考物理电势差、电势能、电势差与电场强度的关系专题复习(后附答案)
一、单选题:
1.在电场中,A、B两点的电势差UAB>0,那么将一负电荷从A移到B的过程中()
(A)电场力做正功,电势能增加
(B)电场力做负功,电势能增加
(C)电场力做正功,电势能减少
(D)电场力做负功,电势能减少
2.下列说法中正确的是()
(A)电场线密集处场强大,电势高
(B)沿电场线方向场强减小,电势降低
(C)在电势高处电荷具有的电势能也大
(D)场强为零处,电势不一定为零
3.如图所示,L1、L2、L3为等势面,两相邻等势面间电势差相同,取L2的电势为零,有一负电荷在L1处动能为30J,运动到L3处动能为10J,则电荷的电势能为4J时,它的动能是(不计重力和空气阻力)()
(A)6J
(B)4J
(C)16J
(D)14J
4.在点电荷Q的电场中,一个α粒子(
)通过时的轨迹如图实线所示,a、b为两个等势面,则下列判断中正确的是()
(A)Q可能为正电荷,也可能为负电荷
(B)运动中.粒子总是克服电场力做功
(C)α粒子经过两等势面的动能Eka>Ekb
(D)α粒子在两等势面上的电势能Epa>Epb
5.如图所示,在沿x轴正方向的匀强电场E中,有一动点A以O为圆心、以r为半径逆时针转动,θ为OA与x轴正方向间的夹角,则O、A两点问电势差为()
(A)UOA=Er
(B)UOA=Ersinθ
(C)UOA=Ercosθ
(D)
6.如图所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间的距离等于b、c间的距离.用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以断定()
(A)Ua>Ub>Uc
(B)Ea>Eb>Ec
(C)Uc-Ub=Ub-Uc
(D)Ea=Eb=Ec
二、双选题:
7.关于电场中的等势面,下列说法中止确的有()
(A)等势面不一定跟电场线垂直
(B)沿电场线电势一定升高
(C)在同一等势面上两点间移动电荷,电场力做功为零
(D)处于静电平衡状态的导体是等势体,表面是一个等势面
8.如图所示,仅在电场力作用下,一带电粒子沿图中虚线从A运动到B,则()
(A)电场力做正功
(B)动能增加
(C)电势能增加
(D)加速度增大
9.关于电势差与场强的关系,下列说法中正确的是()
(A)U=Ed关系式适用于任何电场
(B)在匀强电场中,两点间的电势差正比于两点间的距离
(C)U=Ed公式中的d是指两点所在等势面间的距离
(D)V/m和N/C两单位相等
10.如图所示,a、b、c、d是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,下列判断中正确的是()
(A)该电场不一定是匀强电场
(B)这四个等势面的电势一定满足Ua-Ub=Ub-Uc=Uc-Ud
(C)如果ua>Ub,则电场强度Ea>Eb
(D)如果Ua<Ub,则电场方向垂直于等势面由b指向a
11.若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内()
(A)一定沿电场线由高电势处向低电势处运动
(B)一定沿电场线由低电势处向高电势处运动
(C)不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动
(D)不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动
12.如图所示,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而,它们的电势分别为Ua、Ub和Uc,Ua>Ub>Uc.一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可知()
(A)粒子从K到L的过程中,电场力做负功
(B)粒子从L到M的过程中,电场力做负功
(C)粒子从K到L的过程中,静电势能增加
(D)粒子从L到M的过程中,动能减少
三、填空题:
13.将一电量为l.6×10-8C的负电荷在电场中从A点移动到B点,克服电场力做功为6.4×10-6J,则AB两点间电势差为______V。
14.如图所示是一匀强电场的等势面,每两个相邻等势面相距2cm,由此可确定电场强度大小是______N/C。
15.如图所示电路中,电源两端电压U=10V,A、B两板间距离为2cm,C点离A板5mm,D点离B板4mm,则EC=______V/m,ED=______V/m,UC=______V,UD=______V。
16.如图所示,在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点,连线AB与电场线的夹角为θ,将一电量为q的正电荷从A点移到B点.若沿直线AB移动该电荷,电场力做的功W1=_________;若沿路径ACB移动该电荷,电场力做的功W2=_________;若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做的功W3=_________.由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是:
_______________________。
四、计算题:
17.将4×10-5C的正电荷,从电场中的A点移到B点,电场力做正功2×10-4J。
(1)A、B两点的电势差多大?
哪一点的电势较高?
(2)将一带电量为—5×10-5C的电荷从A点移到B点,电场力做多少功?
是正功还是负功?
18.如图所示,a、b和c表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为U、2U/3和U/4.一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后,仅受电场力作用而运动。
已知它经过等势面b时的速率为v,则它经过等势面c时的速率为多少?
19.如图所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面,现将电荷量为10-8C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为3×l0-6J,将另一电倚量为10-8C的负点电荷从A点移到C点,克服电场力做功3×10-6J。
(1)求电场线的方向及UAB、UAC、UBC的值。
(2)若AB边长为
cm,求电场强度。
20.如图所示,在范围很大的水平向右的匀强电场中,一个电荷量为-q的油滴,从A点以速度v竖直向上射人电场.已知油滴质量为m,重力加速度为g,当油滴到达运动轨迹的最高点时,测得它的速度大小恰为v/2,问:
(1)电场强度E为多大?
(2)A点至最高点的电势差为多少?
参考答案
一、单选题:
1B,2D,3C,4C,5C,6A。
二、双选题:
7CD,8CD,9CD,10BD,11D,12AC。
三、填空题:
13、400。
14、100。
15、500,500,-7.5,-2。
16、qELcosθ,qELcosθ,qELcosθ,跟路径无关,只跟始末位置有关。
四、计算题:
17、5V,-2.5×10-4J。
18、1.5v。
19、
(1)方向为由A指向BC连线的垂线,300V,300V,0
(2)104V/m。
20、
(1)
,
(2)
。
纵向应用
★★15.如图所示,P、Q是两个电量相等的正的点电荷,它们连线的中点是O,A、B是中垂线上的两点,
,用EA、EB、UA、UB分别表示A、B两点的场强和电势,则().【2.5】
(A)EA一定大于EB,UA一定大于UB
(B)EA不一定大于EB,UA一定大于UB
(C)EA一定大于EB,UA不一定大于UB
(D)EA不一定大于EB,UA不一定大于UB
答案:
B
★★★17.如图所示,A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷,A、B、C、D四点在同一直线上,且
.将一正电荷从C点沿直线移到D点,则().(2001年上海高考试题)【2】
(A)电场力一直做正功
(B)电场力先做正功再做负功
(C)电场力一直做负功
(D)电场力先做负功再做正功
答案:
B
★★★18.对于点电荷的电场,我们取无限远处作零电势点,无限远处电场强度也为零,那么().【2】
(A)电势为零的点,电场强度一定为零,反之亦然
(B)电势为零的点,电场强度不一定为零,但电场强度为零的点,电势一定为零
(C)电场强度为零的点,电势不一定为零;电势为零的点,场强不一定为零
(D)场强为零的点,电势不一定为零,电势为零的一点,电场强度一定为零
答案:
C
★★★19.如图所示,一长为l的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电量的绝对值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述中正确的是().【3】
(A)电场力不做功,两电荷电势能不变
(B)电场力做的总功为QEl/2,两电荷的电势能减少
(C)电场力做的总功为-QEl/2,两电荷的电势能增加
(D)电场力做总功的大小跟转轴位置有关
答案:
B
★★★20.如图所示,一个带负电的油滴以初速v0从P点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点C时速度大小仍为v0,则油滴最高点的位置在().【2】
(A)P点的左上方(B)P点的右上方
(C)P点的正上方(D)上述情况都可能
答案:
A
★★★22.如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V,UB=3V,Uc=-3V.由此可得D点电势VD=______V.(1999年全国高考试题)【2.5】
答案:
9
横向拓展
★★★25.有两个完全相同的金属球A、B,B球同定在绝缘地板上,A球在离B球为H的正上方由静止释放下落,与B球发生对心正碰后回跳的高度为h.设碰撞中无动能损失,空气阻力不计,若().【3】
(A)A、B球带等量同种电荷,则h>H(B)A、B球带等量同种电荷,则h=H
(C)A、B球带等量异种电荷,则h>H(D)A、B球带等量异种电荷,则h=H
答案:
BC
★★★26.一个劲度系数为k、由绝缘材料制成的轻弹簧,一端固定,另一端与质量为m、带正电荷电量为q的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上.当加上如图所示的场强为E的匀强电场后,小球开始运动,下列说法中正确的是().【2】
(A)球的速度为零时,弹簧伸长Eq/k
(B)球作简谐运动,振幅为Eq/k
(C)运动过程中,小球的机械能守恒
(D)运动过程中,小球的电势能、动能和弹性势能相互转化
答案:
BD
★★★28.如图所示,一绝缘细圆环半径为r,其环面固定在水平面上,场强为E的匀强电场与圆环平面平行,环上穿有一电荷量为+q、质量为m的小球,可沿圆环作无摩擦的圆周运动.若小球经A点时速度vA的方向恰与电场垂直,且圆环与小球问沿水平方向无力的作用,则速度vA=______.当小球运动到与A点对称的B点时,小球对圆环在水平方向的作用力FB=______.(1995年上海高考试题)【3】
答案:
,6qE
★★★29.如图所示,ab是半径为R的圆的一条直径,该圆处于匀强电场中,场强为E.在圆周平面内,将一带正电q的小球从a点以相同的动能抛出,抛出方向不同时,小球会经过圆周上不同的点,在这些所有的点中,到达c点的小球动能最大.已知∠cab=30°,若不计重力和空气阻力,试求电场方向与直线ac间的夹角θ.【7】
答案:
30°
★★★★30.如图所示,有二根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的O点,另一端分别拴有质量为m=1.00X10-2kg的带电小球A和B,它们的电量分别为-q和+q,q=1.00×10-7C.A、B之间用第三根线连接起来.其中存在大小为E=1.00×106N/C的匀强电场,场强方向沿水平向右,平衡时A、B球的位置如图所示.现将O、B之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置.求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少(不计两带电小球间相互作用的静电力)?
(2002年全国理科综合试题)【15】
答案:
减少了6.8×10-2J
★★★★31.如图所示,直角三角形的斜边倾角为30°,底边BC长为2L,处在水平位置,斜边AC是光滑绝缘的,在底边中点O处放置一正电荷Q.一个质量为m、电量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下,滑到斜边上的垂足D时速度为v.(2000年浙江、江苏高考试题)【2】
(1)在质点的运动中不发生变化的是().
①动能
②电势能与重力势能之和
③动能与重力势能之和
④动能、电势能、重力势能三者之和
(A)①②(B)②⑧(C)④(D)②
(2)质点的运动是().
(A)匀加速运动
(B)匀减速运动
(C)先匀加速后匀减速的运动
(D)加速度随时间变化的运动
(3)该质点滑到非常接近斜面底端C点时速度vC为多少?
沿斜面向下的加速度aC为多少?
【lO】
答案:
(1)C
(2)D(3)
,
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