2017-2018学年人教版高中物理选修3-1（课件+检测）：1.4电势能和电势 (2份打包)

1.4 课时作业 基础达标 1．(多选)下列关于静电场的电场线和等势面的说法，正确的是(　　) A．等势面上各点的电势一定为零 B．等势面上各点的电势一定相等 C．同一条电场线上的两点，电势必定不相等 D．同一条电场线上的两点，所在位置的场强必定不相等 【解析】　等势面上各点的电势一定相等，但不一定为零，故A错，B对；沿电场线方向电势降低，故C正确；匀强电场中各点的场强相同，故D错． 【答案】　BC 2．如图所示的匀强电场中，一个电荷量为q的正点电荷，沿电场线方向从A点运动到B点，A、B两点间的距离为d.在此过程中电场力对电荷所做的功为W，则A点的电场强度的大小为(　　) A. B．qWd C. D. 【解析】　根据电场力做功的表达式W＝qEd计算电场强度的大小E＝，C选项正确． 【答案】　C 3．下面所述电场中，a、b两点场强和电势都相同的是(　　) A．距正的点电荷等距离的a、b两点 B．等量异种点电荷的连线的中垂线上，距连线中点O等距离的a、b两点 C．等量同种点电荷的连线上，距连线中点O等距离的a、b两点 D．两块带有等量异种电荷的平行金属板间，距同一板不等距离的a、b两点 【解析】　正的点电荷电场线和等势面分布如图甲所示，a、b两点在同一等势面上，电势相同，场强大小相同，但方向不同，故A错． 由图乙知，a、b两点位于同一等势面上，故两点电势相同，a、b两点处电场线分布疏密程度相同，且a、b两点处电场线的切线方向也相同，故两点场强相同． 由图丙，a、b两点分别位于对称的等势面上，故两点电势相同，a、b两点处电场线分布的疏密程度相同，两点场强大小相同，但a点场强方向沿连线指向b，b点场强方向沿连线指向a，故两点场强方向不相同．而带有等量异种电荷的平行金属板产生的是匀强电场，距同一板不等距离的a、b两点场强相等，电势不等，故D错． 【答案】　B 4．一电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一初速度从图中A点沿图示方向进入电场，若粒子只受电场力作用，则从A点开始，(　　) A．无论正负，粒子总是做直线运动 B．无论正负，粒子的电势能总是先变大 C．无论正负，粒子的电势能总是先变小 D．粒子的电势能的变化与粒子所带电的电性有关 【解析】　解：A、根据电场线与等势线垂直且指向低电势处，可知在A点电场线方向应与速度v垂直，则粒子所受的电场力与速度v也垂直，粒子做曲线运动．故A错误．BCD、无论正负，电场力做正功，粒子的电势能总是先变小，故BD错误，C正确．故选：C. 【答案】　 C 5．(多选)如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点．下列说法正确的是(　　) A．M点电势一定高于N点电势 B．M点场强一定大于N点场强 C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D．将电子从M点移动到N点，静电力做正功 【解析】　沿电场线方向，电势降低，所以M点电势一定高于N点电势，A正确；电场线的疏密程度表示电场的强弱，由题图可知，M点场强一定小于N点场强，B错；正电荷q在M点的电势能EpM＝qφM，在N点的电势能EpN＝qφN，由于φM>φN，所以EpM>EpN，C正确；电子在电场中受静电力的方向沿MN指向M，故从M移动到N，静电力做负功，D错误． 【答案】　AC 6. 如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷＋Q.a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是(　　) A．b、d两点的电场强度相同 B．a点的电势等于f点的电势 C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，电场力做功一定不为零 D．将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动，从a点移动到c点电势能的变化量一定最大 【解析】　b、d两点的场强为＋Q产生的场与匀强电场E的合场强，由对称性可知，其大小相等、方向不同，A错误；a、f两点虽在＋Q的同一等势面上，但在匀强电场E中此两点不等势，B错误；在bedf面上各点电势相同，点电荷＋q在bedf面上移动时，电场力不做功，C错误；从a点移到c点，＋Q对它的电场力不做功，但匀强电场对＋q做功最多，电势能变化量一定最大，D正确． 【答案】　D 7．将带电量为1×10－8C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功1×10－6J，问： (1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？ (2)A点的电势是多少？ (3)若静电力可以把带电荷量为2×10－8C的电荷从无限远处移到电场中的A点，说明电荷带正电还是带负电？静电力做了多少功？(取无限远处为电势零点) 【解析】　(1)静电力做负功，电荷的电势能增加，因无限远处电势能为零，电荷在A点具有的电势能为1×10－6J. (2)A点的电势为：φA＝V＝100 V. ＝ (3)