作业(十三)电势能和电势电势差电势差与电场强度的关系-2024年高一物理暑假作业(人教版)

[每日格言]伟大的事业不是靠力气、速度和身体的敏提完成的，面是靠性格、意志和知识的力量完成的。 高一物理 作业（三） 今 月 电势能和电势 电势差 星期 电势差与电场强度的关系 天气 1 知识梳理 ②不同等势面 (选填“相交”或 “不相交”)。 1.电势能 (3)等势面疏密反映电场强弱，等势面密 (1)静电力做功与电势能的关系 集处，电场 ①静电力做的功等于电势能的 6.匀强电场中电势差与电场强度的关系： 表达式为WAB=EA一EpB。 U= ,其中d是指电场沿 ②电荷在某点的电势能，等于把它从这点 方向的距离。 移到 位置时静电力做的功。 (2)零势能位置的规定 2知能演练 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势 1.(多选)下列说法正确的是 能规定为0，或把电荷在大地表面上的电 A.电荷从电场中的A点运动到了B点， 势能规定为0。 路径不同，电场力做功的大小就可能 2.电势 不同 (1)定义：电荷在电场中某一点的 B.电荷从电场中的某点开始出发，运动一 与它的 的比值。 段时间后，又回到了该点，则电场力做 (2)公式：p E,单位： 功为零 C.正电荷沿着电场线运动，电场力对正电 符号： 荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场 (3)矢标性：电势是 ,仅有大小没 力对负电荷做正功 有方向。 D.电荷在电场中运动，因为电场力可能对 3.电势差 电荷做功，所以能量守恒定律在电场中 (1)定义：电场力做的功与所移动电荷的 并不成立 的比值。 2.(2024·红河摸底)对于电场中A、B两点， (2)定义式：UAB= 下列说法正确的是 (3)国际单位： ,简称伏，符号： 4.电势与电势差的关系 A.电势差的定义式UAB= W也，说明两点 (1)电场中A点的电势为9A,B点的电势 间的电势差U与电场力做功W成 为9，则UA相= 正比，与移动电荷的电荷量g成反比 (2)U为正值：A点电势比B点 B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从 (3)U为负值：A点电势比B点 B点移到A点电场力所做的功 5.等势面 C.将1C电荷从A点移到B点，电场力做 (1)定义：电场中 的点构成 1J的功，这两点间的电势差为1V 的面。 D.电荷由A点移到B点的过程中，除受电 (2)等势面的特点 场力外，还受其他力的作用，电荷电势 ①等势面上移动电荷，电场力 能的变化就不再等于电场力所做的功 43 署假作业当你感到患哀痛苦时，最好是去学些什么东西。学习会使你水远立于不攻之地。 [每日格言] 3.(2024·赤峰质检)下列四个图中，a、b两 C.若电子由M点运动到Q点，电场力做 点电势相等、电场强度也相等的是( 正功 D.若电子由P点运动到Q点，电场力 做负功 7.(多选)(2024·保定质检) A B 如图所示，A、B两板间电 压为600V,A板带正电 +Q + 并接地，A、B两板间距离 tb 为12cm,C点离A板4cm,下列说法正确 的是 D A.E=2000V/m,9c=200V 4.如图所示，实线为一正 点电荷的电场线，虚线 B.E=5000V/m,9e=-200V C.电子在C点具有的电势能为一200eV 为其等势面。A、B是 D.电子在C点具有的电势能为200eV 同一等势面上的两点， C为另一等势面上的 8.（多选)在一静止点 电荷的电场中，任一 一点，下列判断正确的是 点的电势p与该点 A.A点场强等于B点场强 到点电荷的距离r B.C点电势高于B点电势 e4p 的关系如图所示。 C.将电子从A点移到B点，电场力不做功 电场中四个点a、b、( D.将质子从A点移到C点，其电势能增加 和d的电场强度大小分别为E、E、E和 5.将一正电荷从无穷远处移入电场中M点， E。点a到点电荷的距离r。与点a的电 电势能减少了8.0×10J,若将另一等量 的负电荷从无穷远处移入电场中的N点， 势9。已在图中用坐标(r。,。)标出，其余 类推。现将一带正电的试探电荷由a点依 电势能增加了9.0×109J,则下列判断正 次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移 确的是 ( 动的过程中，电场力所做的功分别为 A.<<0 B.N>M>0 W助、W,和W。下列选项正确的是( C.9x<9M<0 D.9M>9N>0 A.E。:E。=4;1B.E:E4=2:1 6.如图所示，直线a、b C.W:W=3:1D.Wk:W=1:3 和c、d是处于匀强 9.如图所示，在电场强度 电场中的两组平行 E=2×103V/m的匀强 线，M、N、P、Q是它 电场中有三点A、M和 们的交点，四点处的 电势分别为9M9v B,AM=4 cm,MB 3cm,AB=5cm,且AM边平行于电场 P9a。一电子由M点分别运动到N点 线，把一电荷量q=2×109C的正电荷从 和P点的过程中，电场力所做的负功相 B移动到M点，再从M点移动到A点，电 等。则 场力做功为 A.直线a位于某一等势面内，9M>9a A.1.6×10-7J B.1.2×10-7J B.直线c位于某一等势面内，PM>9N C.-1.6×10-7J D.-1.2×10-7J 44 [每日格言]成功的信念在人脑中的作用就如闹钟，会在你需要时将你唤醒。 高一物理 10.(多选)(2022·全国乙卷)如 +. 9 12.如图所示的匀强电场，等势面是一簇互相平 图所示，两对等量异号点电 行的竖直平面，相邻等势面间隔均为d,各 0、N 荷十q、一q(g>0)周定于正方 等势面电势已在图中标出(U>0),现有一 +q 形的4个顶点上。L、N是该 质量为m的带电小球以速度、方向与水 正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为 平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球 内切圆的圆心，M为切点。则 ( ) 做直线运动。（重力加速度为g)求： A.L和V两点处的电场方向相互垂直 (1)小球所带电荷电性及其电荷量： B.M点的电场方向平行于该点处的切： (2)小球受到的合外力大小； 线，方向向左 (3)在入射方向上小球运动的最大位移s C.将一带正电的点电荷从M点移动到O 的大小。（电场范围足够大） 点，电场力做正功 -2U-J 0 U 2U D.将一带正电的点电荷从L点移动到N 点，电场力做功为零 11.如图所示，在水平放置的两个平行金属板 之间的匀强电场沿竖直方向，电场中A、 B两点之间的连线与竖直方向的夹角为 60°。把带电荷量为q=一1.5×10-C 的点电荷由A点移到B点，克服电场力 做了4.2×105J的功。若已知A点电 势9A=800V,|AB=1cm。求： (1)B点的电势； (2)电场强度的大小和方向。 6 45[每日格言」不要谨慎地稽查人生，现在就呈现出你最大的发挥。 高一物理 作业（十三）电势能和电势。电势差 电势差与电：8.AC由题图可知，ab、c、d到点电荷的距离分别为1m、 场强度的关系 2m,3m6m,根据点电荷的场强公式E=k号可知，看 E。一 [知识梳理] 1.(1)①减少量②零势能 区一4，E==4,故选项A正确，B错误；电场力做 2.(1)电势能电荷量(2)伏特V(3)标量 3.1)电荷量(2)”世3)伏特V 功W=U,a与b,b与c,c与d之间的电势差分别为3V 1V1V所以-品成线项C运瑞D特民 4.(1)g1一(2)高(3)低 :9.CB、M在同一等势面上，电荷由B到M电场力不做功。 5.(1)电势相同(2)①不做功②不相交(3)强 由M到A电场力微负功，W=gU=q·Ed=2×109×2× 6.Ed电场线 103×4×102J=1.6×107J,即电场力做功为-1.6× [知能演练] 10-7J,选项C正确。 1.BC电场力做功和电荷运动路径无关，所以选项A错误：电：10.AB两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向O, 场力做功只和电荷的初、末位置有关，所以电荷从某点开始 V点处于两负电荷连线的中垂线上，则两负电荷在V点产 出发又回到了该点，电场力做功为零，选项B正确：正电荷 生的场强方向由V指向O,则N点的合场强方向由N指 沿电场线的方向运动，则正电荷受到的电场力和电荷的位 向O,同理可知，两个负电荷在L处产生的场强方向由 移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着 O指向L,L点处于两正电荷连线的中垂线上，两正电荷在 电场线的方向运动，电场力对负电荷做正功，选项C正确： L处产生的场强方向由O指向L,则L处的合场方向由O 电荷在电场中虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其 指向L,由于正方形两对角线垂直平分，则L和N两点处 的电场方向相互垂直，故选项A正确：正方形底边的一对 他形式的能之间的转化满足能量守恒定律，选项D错误。 等量异号电荷在M点产生的场强方向向左，而正方形上方 2.CUB反映电场本身的性质，与试探电荷无关，不能说两点： 的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向右，由于 间的电势差U出与电场力做功WB成正比，与移动电荷的 M,点离上方一对等量异号电荷距离较远，则M,点的场斑方 电荷量q成反比，故选项A错误；根据电势差的定义式： 向向左，故选项B正确：由图可知，M和O点位于两等量异 号电荷的等势线上，即M和)点电势相等，所以将一带正 UAB= W出可知，A,B两点间的电势差等于将单位正电荷 电的点电荷从M点移动到O点，电场力做功为零，故选项 从A点移到B点电场力所做的功，故选项B错误：根据电势！ C错误：由图可知，L点的电势低于N,点电势，则将一带正 差的定义式UW出可知，将1C电荷从A点移到B点. 电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功不为零，故选 项D错误。 电场力做1」的功，这两点间的电势差U=1V,故选项：1山.解析(1)A、B两点的电势差为 C正确：电荷由A点移到B点的过程中，电荷电势能的变化： U= WB==4.2X10 仍等于电场力所做的功，故选项D错误。 1.5X108V=2800V. 3.D 设B点的电势为9B,根据UB=gA一9B 4CA、B两点场强大小相等，方向不同，选项A错误： 得9g=9A-UAB=800V-2800V=-2000V。 A、B两点电势相等，均高于C点电势，选项B错误；A、B在： U出 (2)电场强度为E-d=AB cos601X102X.5 2800 V'm= 同一等势而上，将电子从A点移到B点，电势能不变，电场 5.6×105V/m,方向竖直向下。 力不做功，选项C正确：由于9A>,质子带正电，故由A点 答案(1)一2000V(2)5.6×105Vm,方向竖直向下 移到C点，质子的电势能减小，选项D错误。 :12.解析(1)作电场线如图甲所示。由题意知，只有小球受 5.C取无穷远处电势为零，则正电荷在M点的电势能为 到向左的电场力，电场力和重力的合力方向与初速度方向 一8×109J,负电荷在N点的电势能为9×10一9J。由： 才可能在一条直线上，如图乙所示。只有当F◆与在一 E知，MN点的电势gM<0,9<0,且>9u,即 条直线上才可能使小球做直线运动，所以小球带正电，小 球沿环方向微匀减速运动。由图乙知qE=mg,相邻等势 9N<9M<0,故选项C正确。 面间的电势差为U,所以E 6,B电子带负电荷，电子由M点分别运动到N点和P点的 号所以爱- 过程中，电场力所做的负功相等，有WMN=WP<0,而！ -2-U002 gE WN=qUN,WP=qUMP,g<O,所以有UN=UP>0, 即炉M>华、=印，匀强电场中等势线为平行的直线，所以 459 VP和MQ分别是两条等势线，有9M=PQ,故选项A错误，： B正确：电子由M点到Q点过程中，W0=g(9M一0)=0，： 电于由P点到Q点过程中，W阳=q(p一阳)>0，故选项： C、D错送 乙 7.BDA板接地，则其电势为零，因为A板带正电且A、B两： (2)由图乙知，F令=√(gE)2+(mg)2=√2mg. 板间的电压为600V,则B板电势为一600V,由此知C点电： 3）由动能定理得二F合m一0一方m 跨为负值，则A,B两板同场强E号-gY=50V1m=: 5000V/m,c=-Edx=-50V/cm×4em=-200V, 所以5m m222 2 2mg 4g 造项A错误，B正确：电子在C点具有的电势能为200eV, 选项C错误，D正确。 答案(1)正电荷 mgd U (2)2mg（3)2 4g 61