2024-2025學(xué)年高中物理第一章靜電場1.4.1靜電力做功的特點(diǎn)電勢能和電勢課后強(qiáng)化演練含解析新人教版選修3-1

PAGE3-靜電力做功的特點(diǎn)電勢能和電勢課后強(qiáng)化演練一、選擇題1．在靜電場中，下列有關(guān)電勢能、電勢推斷正確的是()A．電勢能、電勢都是僅由電場本身因素確定，與處于電場中的電荷無關(guān)B．電勢高的地方，電荷的電勢能肯定大C．電勢能是標(biāo)量，電勢是矢量D．某點(diǎn)電勢的大小等于單位電荷在該點(diǎn)與在參考點(diǎn)的電勢能差的大小解析：電勢由電場本身因素確定，與處于電場中的電荷無關(guān)，電勢能與電場和電荷有關(guān)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；正電荷在電勢高的地方，電勢能肯定大，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；電勢能和電勢都是標(biāo)量，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；電場中某點(diǎn)的電勢的大小等于單位電荷在該點(diǎn)電勢能的大小，該點(diǎn)電勢能的大小即該點(diǎn)與在參考點(diǎn)的電勢能差的大小，D選項(xiàng)正確．答案：D2．如圖所示，在電場中有M、N兩點(diǎn)，則()A．M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢高B．M點(diǎn)的電場強(qiáng)度比N點(diǎn)的電場強(qiáng)度大C．正電荷在M點(diǎn)的電勢能比在N點(diǎn)的電勢能大D．負(fù)電荷從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電場力不做功解析：沿著電場線電勢漸漸降低，即M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢低，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；電場線的疏密程度表示場強(qiáng)的強(qiáng)弱，M點(diǎn)的電場強(qiáng)度比N點(diǎn)的電場強(qiáng)度大，B選項(xiàng)正確；依據(jù)電勢能公式Ep＝qφ可知，正電荷在電勢高處電勢能大，在電勢低處電勢能小，即正電荷在M點(diǎn)的電勢能比在N點(diǎn)的電勢能小，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢低，負(fù)電荷從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電勢能減小，依據(jù)功能關(guān)系可知，電場力做正功，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：B3．(多選)(2024·上海市黃浦區(qū)一模)在電場中A點(diǎn)，引入不同的檢驗(yàn)電荷，會(huì)改變的是()A．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度 B．A點(diǎn)的電勢C．在A點(diǎn)的電勢能 D．在A點(diǎn)受到的電場力解析：電場中A點(diǎn)的電場強(qiáng)度與檢驗(yàn)電荷的大小無關(guān)，引入不同的檢驗(yàn)電荷，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；電場中A點(diǎn)的電勢由電場本身性質(zhì)確定，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，引入不同的檢驗(yàn)電荷，A點(diǎn)的電勢不變，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；電勢能公式Ep＝qφ，可知檢驗(yàn)電荷的電勢能與檢驗(yàn)電荷的電量有關(guān)，C選項(xiàng)正確；電荷在A點(diǎn)受到的電場力與電荷量有關(guān)，D選項(xiàng)正確．答案：CD4.(2024·平頂山市期中)如圖所示，將帶電粒子(不計(jì)重力)從電場中某直電場線上的A點(diǎn)無初速地釋放，則下列說法正確的是()A．帶電粒子在電場中肯定做加速直線運(yùn)動(dòng)B．帶電粒子肯定向電勢低的方向運(yùn)動(dòng)C．帶電粒子可能做曲線運(yùn)動(dòng)D．帶電粒子的電勢能可能漸漸增大解析：電場線為直線，帶電粒子無初速地釋放，受到電場力作用，肯定做加速直線運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；帶電粒子的電性未知，不肯定向電勢低的方向運(yùn)動(dòng)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；電場力做正功，依據(jù)功能關(guān)系可知，帶電粒子的電勢能減小，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：A5．如圖所示，在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷＋Q，在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷－Q，且CO＝OD，∠ADO＝60°.下列推斷正確的是()A．O點(diǎn)電場強(qiáng)度為零B．D點(diǎn)電場強(qiáng)度不為零C．若將點(diǎn)電荷＋q從O移向C，電勢能增大D．若將點(diǎn)電荷－q從O移向C，電勢能增大解析：依據(jù)場強(qiáng)的疊加原理可知，O點(diǎn)的場強(qiáng)是A、B、C三處電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)疊加的結(jié)果，A、B兩處的電荷在O點(diǎn)的場強(qiáng)相互抵消，故O點(diǎn)電場強(qiáng)度為C處電荷產(chǎn)生，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)幾何關(guān)系可知，△ACD為等邊三角形，邊長為r，依據(jù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度公式E＝keq\f(Q,r2)可知，兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷＋Q在D點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為E＝keq\f(Q,r2)，方向水平向右．－Q在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小也為E＝keq\f(Q,r2)，方向水平向左，D點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、O間電場強(qiáng)度方向?yàn)閺腛到C，將點(diǎn)電荷＋q從O移向C，電場力做正功，電勢能減小，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；將點(diǎn)電荷－q從O移向C，電場力做負(fù)功，電勢能增大，D選項(xiàng)正確．答案：D6．(2024·定遠(yuǎn)縣期末)電荷從靜止起先只在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)(最初階段的運(yùn)動(dòng))，則電荷()A．總是從電勢高的地方移到電勢低的地方B．總是從電場強(qiáng)度大的地方移到電場強(qiáng)度小的地方C．總是從電勢能大的地方移到電勢能小的地方D．總是從電勢能小的地方移到電勢能大的地方解析：正電荷從靜止起先只在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)是從電勢高的地方移動(dòng)到電勢低的地方，負(fù)電荷相反，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；電荷在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)方向與電場強(qiáng)度的大小無關(guān)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；電荷只受電場力，電場力做正功，電勢能減小，總是從電勢能大的地方移到電勢能小的地方，C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：C7．(多選)如圖，直線上有O、a、b、c四點(diǎn)，ab間的距離與bc間的距離相等．在O點(diǎn)處有固定點(diǎn)電荷．已知b點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)電勢．若一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，再從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，則()A．兩過程中電場力做的功相等B．前一過程中電場力做的功大于后一過程中電場力做的功C．前一過程中，粒子電勢能不斷減小D．后一過程，粒子動(dòng)能不斷增加解析：依據(jù)點(diǎn)電荷四周電場線的分布規(guī)律可知，ab間電場強(qiáng)度大于bc間電場強(qiáng)度，前一過程中電場力做的功小于后一過程中電場力做的功，A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電場力做正功，粒子電勢能不斷減小，動(dòng)能不斷增大，C、D選項(xiàng)正確．答案：CD8.(2024·天津和平區(qū)期中)圖中的實(shí)線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，粒子先經(jīng)過M點(diǎn)，再經(jīng)過N點(diǎn)，可以判定()A．M點(diǎn)電勢小于N點(diǎn)電勢B．M點(diǎn)場強(qiáng)大于N點(diǎn)場強(qiáng)C．粒子動(dòng)能漸漸增大D．粒子電勢能漸漸增大解析：沿電場線電勢漸漸降低，故M點(diǎn)電勢高于N點(diǎn)電勢，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；電場線的疏密程度表示場強(qiáng)強(qiáng)弱，M點(diǎn)場強(qiáng)小于N點(diǎn)場強(qiáng)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；曲線運(yùn)動(dòng)中，受力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，粒子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電場力做正功，粒子動(dòng)能增大，C選項(xiàng)正確；粒子只受電場力作用，動(dòng)能和電勢能之和保持不變，故粒子電勢能減小，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：C二、非選擇題9．如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立xOy直角坐標(biāo)系，Oy表示豎直向上的方向．已知該平面內(nèi)存在沿x軸方向的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為0.05kg，帶電量為2.5×10－4C的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向以8m/s的初速度豎直向上拋出，它到達(dá)的最高點(diǎn)位置為圖中的Q點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2.(1)求小球從原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間；(2)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大?。?3)求小球從O點(diǎn)拋出到落回x軸的過程中電場力所做的功．解析：(1)分析小球的運(yùn)動(dòng)狀況可知，在x軸方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，在y軸方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(1.6m,3.2m)，依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式y(tǒng)＝eq\f(1,2)gt2可知，t＝0.8s.(2)x軸方向上，依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得，x＝eq\f(1,2)at2，依據(jù)牛頓其次定律得，qE＝