2013【三维设计】高二物理鲁科版选修3-1教师用书：第2章 电势能与电势差 课下作业（10份）

1．在图2－4中，a、b带等量异种电荷，MN为ab连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点以一定初速度v0射出，开始时一段轨迹如图中实线所示，不考虑粒子重力，则在飞越该电场的整个过程中以下说法错误的是(　　) 图2－4 A．该粒子带正电 B．该粒子的动能先增大后减小 C．该粒子的电势能先减小后增大 D．该粒子运动到无穷远处后，速度的大小仍为v0 解析：由粒子开始时一段轨迹可以判定，粒子在该电场中受到大致向右的电场力，因而可以判断粒子带负电，A错误。因为等量异种电荷连线的中垂面是一个等势面，又由两个电荷的电性可以判定，由a到b电势逐渐升高，即逆着电场线，也就是沿着电场力移动，所以电场力做正功，粒子电势能减小，动能增加。但因为M点所处的等量异种电荷连线的中垂面与无穷远等电势，所以在由M点到无穷远运动的过程中，电场力做的总功为零，所以粒子到达无穷远处时动能仍然为原来值，即速度大小一定仍为v0，D正确，因此电势能先减小后增大，动能先增大后减小，B、C正确。 答案：A 2．试证明比荷()不同的正离子，被同一电场加速后垂直进入同一偏转电场，它们离开偏转电场时的速度方向一定相同。 解析：对正离子的加速过程，有qU1＝mv 对正离子的偏转，垂直电场力方向有vx＝v0，L＝v0t 沿电场力方向有vy＝at＝t 偏转角φ的正切tan φ＝ 由以上各式可解得tan φ＝)无关的量。 ，它是一个与正离子的比荷( 可见，比荷不同的正离子离开偏转电场时速度方向相同。 答案：见解析 $$ 一、选择题(本题共9小题，每小题7分，共63分，每题至少有一个选项符合题意，多选、错选不得分，选对但选不全得4分) 1．对于电场中A、B两点，下列说法正确的是(　　) A．电势差的公式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，则有UAB＞0 C．电势差的公式UAB＝中，UAB与移动电荷量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点时电场力所做的功 解析：电场中两点之间的电势差是一个定值，与电场力对试探电荷做的功无关，故A错误，C正确；由UAB＝知，电场力做正功，q为正电荷，则电势差为正，则B正确；电场中A、B两点间的电势差UAB等于把单位正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功，故D错误。 答案：BC 2．下列关于U＝Ed说法正确的是(　　) A．在电场中，E跟U成正比，跟d成反比 B．对于任何电场，U＝Ed都适用 C．U＝Ed只适用于匀强电场，d是电场中任意两点间距离 D．U＝Ed只适用于匀强电场，d是沿着电场线方向两点间距离 解析：公式U＝Ed仅仅反映了匀强电场中电势差与电场强度之间的一种关系，并不是场强的决定式，仅适用于匀强电场，所以A、B错误；而公式中的d是沿场强方向的距离，所以C错误。 答案：D 3．如图1所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直。下列说法正确的是(　　) A．AD两点间电势差UAD与AA′两点间电势差UAA′相等 图1 B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做正功 C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减小 D．带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A→C′与沿路径A→B→B′→C′电场力做功相同 解析：电场方向与面ABCD垂直，所以面ABCD是等势面，A、D两点间电势差UAD＝0，由于A、A′两点沿电场线方向，电势差UAA′≠0，所以A、D两点间电势差UAD与A、A′两点间电势差UAA′不相等，所以A选项错误；带正电的粒子从A点沿路径A→D运动，电场力不做功，而沿路径D→D′移到D′点时，电场力方向与运动方向一致，所以电场力做正功，所以B选项正确；同理，带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点的过程中，电场力做负功，电势能增大，所以C选项错误；电场力做功与重力做功特点类似，与经过的路径无关，只与初、末位置的电势差有关，带电的粒子沿对角线AC′与沿路径A→B→B′→C′虽经过的路径不同，但都是从A点移到C′点，所以电场力做功相同，所以D选项正确。 答案：BD 4．如图2所示，A是带正电的球，B为不带电的导体，A、B均放在绝缘支架上，M、N是导体B中的两点。以无限远处为电势零点，当导体B达到静电平衡后(　　) A．M、N两点电场强度大小关系为EM＝EN＝0 图2 B．M、N两点电势高低关系为φM＝φN C．M、N两点电势高低关系为φM＞φN＞0 D．感应电荷在M、N两点产生的电场强度EM′＞EN′ 解析：导体B达到静电平衡后，内部场强处处为零，即感应电荷在M、N两点产生的电场强度与带电小球A在M、N两点产生的电场强