2019高考物理选修3-1专题练习-电势能与电势(含解析)

2019高考物理选修3-1专题练习-电势能与电势（含解析）一、单选题1.如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有一带电微粒以一定初速度沿图中虚直线由O运动至P，关于其能量变化情况的说法，正确的是()A.动能增加，电势能减少B.重力势能和电势能之和增加C.动能和重力势能之和增加D.动能和电势能之和增加2.如图所示，A、B为两等量异种电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab=bc，则下列说法中错误的是（）A.a点与c点的电场强度相同B.点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不做功C.a、b间电势差与b、c间电势差相等D.a点与c点的电势相同3.如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷．达到静电平衡后（）A.a端的电势比b端的低B.a端的电势比c点的低C.a端的电势比d点的低D.杆内c处的场强不为零4.M，N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A.电子在N点的动能小于在M点的动能B.该电场有可能是匀强电场C.电子运动的轨迹为曲线D.该电子运动的加速度越来越小5.图中a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零，下列说法不正确的是（）A.a点的电势比b点的电势高B.a点的电场强度比b点的电场强度大C.质点由a到b的过程中，肯定有加速和减速两过程D.带电质点在a点的电势能肯定比在b点的电势能小6.如图所示，a、b、c表示某点电荷产生的电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa=U，φb=，φc=．一带电粒子（所受重力不计）从等势面a上某点由静止释放后，经过等势面b时速率为v，则它经过等势面c时的速率为（）A.vB.vC.2vD.4v7.空间有一均匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系O﹣xyz，M、N、P为电场中的三个点，M点的坐标（0，a，0），N点的坐标为（a，0，0），P点的坐标为（a，，）．已知电场方向平行于直线MN，M点电势为0，N点电势为1V，则P点的电势为（）A.VB.VC.VD.V8.关于静电场的等势面，下列说法正确的是（）A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功9.电场中有A、B两点，在将某电荷从A点移到B点的过程中，电场力对该电荷做了正功，则下列说法中正确的是（）A.该电荷是正电荷，且电势能减少B.该电荷是负电荷，且电势能增加C.该电荷电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷D.该电荷电势能减少，但不能判断是正电荷还是负电荷10.a.b.c.d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在的平面平行．已知a点的电势是20V，b点的电势是24V，d点的电势是4V，如图所示．由此可知，c点的电势为（）A.4VB.8VC.12VD.24V二、多选题11.如图所示，虚线a、b、c分别代表电场中的三条等势线，相邻两等势线之间的电势差相等，实线为一带正电的微粒仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，则下列判断中正确的是（）A.P点的电势高于Q点的电势B.带电微粒通过P点时的加速度较大C.带电微粒通过P点时动能较大D.带电微粒在P点时的电势能较大12.图中的实线表示电场线、虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点，则可以判定（）A.M点的电势高于N点的电势B.粒子在M点的电势能小于N点的电势能C.粒子在M点的加速度大于在N点的加速度D.粒子在M点的速度小于在N点的速度13.一带正电的粒子在电场中做直线运动的v﹣t图象如图所示，t1、t2时刻分别经过M，N两点，已知运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列判断正确的是（）A.该电场可能是由某正点电荷形成的B.从M点运动到N点的过程中，电势能逐渐增大C.M点的电势高于N点的电势D.粒子在M点所受到的电场力等于在N点所受到的电场力14.（多选）如图所示，a、b、c、d、e、f点是以O为球心的球面上的点，分别在a、c两点处放上等量异种电荷+Q和–Q。则下列说法中正确的是（）A.b、f两点电场强度大小相等，方向不同B.e、d两点电势不同C.b、f两点电场强度大小相等，方向相同D.e、d两点电势相同15.如图所示，在匀强电场中a、b、c、d为矩形的四个顶点，e、f分别为ab边和cd的中点且ab长为ad长的2倍．已知电场线的方向平行于矩形所在平面，a、b、c三点电势分别为4V，8V，6V，则（）A.d点的电势为4VB.电场线方向垂直于ac向下C.电场线方向垂直于ec向下D.一电子从a点运动到c点，电势能减小16.如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则（）A.M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D.在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动17.如图所示虚线为空间电场的等势面，电荷量为﹣q的小球（重力不计），在恒定拉力F的作用下沿直线由A匀速运动到B，已知AB和等势面间的夹角为θ，AB间的距离为d，则（）A.A，B两点的电势差为B.匀强电场的电场强度大小为C.带电小球由A运动到B的过程中，电势能减少了FdsinθD.若要使带电小球由B向A做匀速直线运动，则力F不变18.一带电粒子在正电荷形成的电场中，由a到d的运动轨迹如图所示的abcd曲线，下列判断不正确的是（）A.粒子带正电B.粒子通过a点时的速度比通过b点时小C.粒子在a点受到的电场力比b点大D.粒子在a点时的电势能比b点大三、填空题19.多用电表的表盘刻度的最右端，表示电阻示数是________Ω，某同学用多用电表测电阻RX的阻值，多用电表的欧姆挡有×1，×10，×100，×1k四挡，他粗测时用×100挡，调零后发现指针偏转幅度太小，他应选用________挡，并重新调零．20.将一个电荷量为1.0×10－8C的正电电荷从电场中的A点移到B点，电场力做的功为2.4×10－6J，则A、B间的电势差为UAB＝________V，A．B两点中________点的电势高。21.在电场强度为600N/C的匀强电场中，A、B两点相距5cm，若A、B两点连线是沿着电场方向时，则A、B两点的电势差是________V．若A、B两点连线与电场方向成60°时，则A、B两点的电势差是________V；若A、B两点连线与电场方向垂直时，则A、B两点的电势差是________V．22.某电场中有A、B两点，若取无限远处的电势为零，A点电势为200V，B点电势为100V，则UAB=________伏．23.将一个电荷量为1．0×10－8C的正电电荷从电场中的A点移到B点，电场力做的功为2．4×10－6J，则A．B间的电势差为UAB＝________V，A．B两点中________点的电势高。四、综合题24.有一带电荷量q＝－3×10－6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功6×10－4J，从B点移到C点，静电力做功9×10－4J.问：（1）AB、BC间电势差各为多少？（2）如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？25.有一带电荷量为q=﹣3×10﹣6C的点电荷，从电场中的A点移到Β点时，克服电场力做功6×10﹣4J，求：（1）AΒ间电势差UAΒ为多少？（2）如以Β点电势为零，则A点的电势φA为多少？26.有一匀强电场的场强为40N/C，在同一条电场线上有A、B两点，把质量为2×10﹣9kg，带电荷量为﹣1.5×10﹣8C的微粒从A点移到B点，电场力做1.5×10﹣6J的正功．求：（1）A、B两点间电势差UAB是多少？（2）A、B两点间距离是多少？（3）若微粒在A点具有与电场线同向的速度10m/s，在只有电场力作用的情况下，求经过B点的速度？答案解析部分一、单选题1.【答案】B【考点】电势差、电势、电势能【解析】【分析】从图中可得粒子做直线运动，根据力与运动的关系分析粒子运动过程中受到竖直向下的重力，和水平方向的电场力作用，结合粒子做直线运动可得，电场力方向必须水平向左，两力与运动方向的夹角都为钝角，所以两力做负功，故重力势能增加，电势能增加，动能减小，即减小的动能转化为电势能和重力势能，所以A错误，B正确，动能和重力势能之和应是减小的，减小的部分转化为电势能，C错误，同理动能和电势能之和是减小的，减小的部分转化为重力势能，D错误【点评】在分析功能关系的时候，一定要分析清楚，什么力做什么功，重力做负功，重力势能增大，反之重力势能减小，电场力做负功，电势能增大，反之电势能减小2.【答案】D【考点】电势差、电势、电势能【解析】【解答】根据对称性可知，a点与c点的电场强度大小相等，两个电场方向都是向右，因此叠加后电场同向，选项A错误；等量异种点电荷中垂线是个等势面，沿中垂线移动电荷，电场力不做功，选项B错误；A、B连线上各点电场强度大小关于中垂线对称分布，因此a、b间电势差与b、c间电势差相等，选项C错误；沿电场线方向电势逐渐降低，a点电势高于c点电势，选项D正确。故选D【分析】等量异种点电荷中垂线是个等势面，沿中垂线移动电荷，电场力不做功。3.【答案】C【考点】电势差、电势、电势能【解析】【解答】解：A、B、达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到φa=φb=φc，故AB错误；C、由于正电荷在右边，所以越往右电场的电势越高，则d点的电势高于金属杆的电势，有：φd＞φb=φc=φa，故C正确；D、由于杆处于静电平衡状态，所以内部的场强为零，正电荷和感应电荷在内部产生的合场强为零；故D错误．故选：C【分析】沿电场线方向电势降低，而处于电场中的导体处于静电平衡状态，根据静电平衡可知，同一个导体为等势体，导体上的电势处处相等，再由固定电荷产生的电场可以确定电势的高低．4.【答案】D【考点】电势差、电势、电势能【解析】【解答】解：A、由于电子的电势能减小，知电场力做正功，因为电子仅受电场力，根据动能定理，知电子的动能增大，即N点的动能大于M点的动能．A不符合题意．B、图线切线的斜率逐渐减小，则电场力逐渐减小，电场强度逐渐减小，该电场不是匀强电场．B不符合题意．C、若电场线是直线，在M点释放一个初速度为零的电子，电子的运动轨迹为直线．C不符合题意．D、电场力逐渐减小，根据牛顿第二定律知，电子的加速度逐渐减小．D符合题意．故答案为：D．【分析】根据动能定理和功能关系分析能的变化，由图象斜率表示电场力可分析力和加速度的变化。5.【答案】D【考点】电势差、电势、电势能【解析】【解答】解：A、沿电场线的方向电势逐渐降低，所以a的电势比点b的电势高，故A正确；BC、由题意可知，带电质点受两个力：重力和电场力，且电场力方向向上，在a点，电场力大于重力，到b点恰好速度为零，可知先加速后减速，所以b点所受的电场力小于重力．所以a点的电场强度比b点的电场强度大．故BC正确．D、电场力对质点做正功，质点的电势能减少，所以带电质点在a点的电势能比在b点的电势能大．故D不正确；本题选择不正确的，故选：D【分析】带电质点受两个力：重力和电场力．由静止向上运动，可判断出电场力的方向，根据电场力做的功，判断电势能的变化．通过带电质点初末速度为零可比较出两点的电场强度．沿电场线方向电势逐渐降低．6.【答案】C【考点】电势差、电势、电势能【解析】【解答】解：带电粒子在运动过程中，只有电场力对粒子做功，根据动能定理得：a→b过程，有：qUab=mv2；据题得：Uab=φa﹣φb=U﹣=联立得：q•=mv2…①a→c过程，有：qUac=mvc2；据题得：Uac=φa﹣φc=U﹣=．联立得：q•=