高中物理第2章电场与示波器电场能的性质的应用习题课沪科版选修3-1

高中物理第2章电场与示波器电场能的性质的应用习题课沪科版选修3-1内容摘要：

向下 答案 D 解析 把电荷 q 从 A移到 B，电场力不做功，说明 A、 B 两点在同一等势面上．因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故题图中直线 AB 即为等势线 ，电场强度方向应垂直于 AB，可见，选项 A、 B错误； UBC＝ WBCq ＝ － 10－ 310－ 5 V＝－ 173 V，说明 B点电势比 C 点低173 V，因电场线指向电势降低的方向，所以场强方向必垂直于 AB 斜向下，电场强度大小 E＝ Ud＝ UCBBC sin 60176。 ＝ 173 32 V/m＝ 1 000 V/m，因此选项 D 正确， C 错误． 3． (电势、电势差、电场力做功的计算 )如图 8所示， a、 b、 c、 d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离均为 2 cm，已知 UAC＝ 60 V，求： 图 8 (1)设 B 点电势为零，求 A、 C、 D、 P 点的电势； (2)将 q＝－ 10－ 10 C 的点电荷由 A移到 D，电场力所做的功 WAD； (3)将 q＝ 10－ 10 C的点电荷由 B移到 C，再经过 D 最后回到 P，电场力所做的功 WBCDP. 答案 (1)30 V － 30 V － 60 V 0 (2)－ 10－ 9 J (3)0 解析 (1)由题意可知 φP＝ φB＝ 0 UAC＝ 60 V， UAB＝ UBC，所以 UAB＝ φA－ 0＝ 30 V 则 φA＝ 30 V，同理 φC＝－ 30 V， φD＝－ 60 V (2)WAD＝ qUAD＝ q(φA－ φD)＝－ 10－ 9 J (3)由于电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关，所以做功为 WBCDP＝ qUBP＝ 0. 4． (电场中的动力学问题 )如图 9所示， Q为固定的正点电荷， A、 B 两点在 Q 的正上方和 Q相距分别为 h 和 ，将另一点电荷从 A点由静止释放，运动到 B点时速度正好变为零，若此电荷在 A点处的加速度大小为 34g， 求： 图 9 (1)此电荷在 B 点处的加速度； (2)A、 B 两点间的电势差 (用 Q 和 h 表示 )． 答案 (1)3g，方向竖直向上 (2)－ 3kQh 解析 (1)由题意可知，这一电荷必为正电荷，设其电荷量为 q，由牛顿第二定律得，在 A点时： mg－ kQqh2＝ m34 g．在 B 点时： k Qq － mg＝ maB，解得 aB＝ 3g，方向竖直向上． (2)从 A到 B 的过程，由动能定理得 mg(h－ )＋ qUAB＝ 0，解得 UAB＝－ 3kQh . 题组一 电势、电势能、电场力做功的综合分析 1．关于电势和电势能的说法正确的是 ( ) A．电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大 B．电荷在电场中电势越高的地方，电荷量越大，所具有的电势能也越大 C．在正点电荷电场中的任意一点处，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能 D．在负点电荷电场中的任意一点处，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能 答案 CD 解析 沿电场线方向电势越来越低，正电荷的电势能越来越小，负电荷的电势能却越来越大． 1 所示， a、 b、 c 为电场中同一条水平方向电场线上的三点， c 为 ab 的中点， a、 b 电势分别为 φa＝ 5 V、 φb＝ 3 V．下列叙述正确的是 ( ) 图 1 A．该电场在 c 点处的电势一定为 4 V B． a 点处的场强 Ea 一定大于 b 点处的场强 Eb C．一正电荷从 c 点运动到 b 点电势能一定减少 D．一正电荷运动到 c 点时受到的电场力方向由 c 指向 a 答案 C 解析 由于 无法确定该电场是否为匀强电场及 a、 b、 c 处场强的关系，所以 A、 B 错．正电荷运动到 c 点受力方向为由 a 指向 c，故 D 错． 3．等量异号点电荷的连线和中垂线如图 2 所示，现将一个带负电的试探电荷先从图中的 a点沿直线移动到 b 点，再从 b 点沿直线移动到 c 点，则试探电荷在此全过程中 ( ) 图 2 A．所受电场力的方向不变 B．所受电场力的大小恒定 C．电势能一直减小 D．电势能先不变后减小 答案 AD 解析 ab。