物理学业水平测试复习练习：选修3-1 第三十一讲电势能电势电势差 Word版含答案

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2020-2021高中物理学业水平考试复习训练：演练测评专题十电场(3-1)

2020-2021学年高中物理学业水平考试复习训练：演练测评专题十电场（选修3-1）合格演练测评（十)[电场(选修3－1)]姓名：__________班级：__________正确率：__________题号12345678910答案题号11121314151617181920答案一、单项选择题1．关于静电的应用和防止，下列说法不正确的是（)A．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形B．为了防止静电危害，飞机轮胎用导电橡胶制成C．为了避免因尖端放电而损失电能，高压输电导线表面要很光滑D．为了消除静电，油罐车尾装一条拖地铁链答案：A2．下列关于点电荷的说法中，正确的是()A．只有电荷量很小的带电体才能看成是点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷D．一切带电体都可以看成是点电荷答案：C3．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电荷量都增大为原来的3倍，距离增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为（)A．16F B．错误!FC．错误!F D．错误!F答案：B4．在真空中有两个点电荷,它们之间的距离是L时，相互作用的库仑力大小是F，如果把两个电荷之间的距离缩短10 cm,则相互作用的库仑力变为4F，由此可知L的大小是(）A．20 cm B．13.3 cmC．30 cm D．50 cm答案：A5．两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球（均可视为点电荷),固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为错误!,则两球间库仑力的大小为（)A．112F B．34FC．错误!F D．12F答案:C6．小强在加油站加油时，看到加油机上有如图所示的图标，关于图标涉及的物理知识及其理解,下列说法正确的是（)A．制作这些图标的依据是静电屏蔽原理B．工作人员工作时间须穿绝缘性能良好的化纤服装C．化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患D．用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系答案：C7．下列说法中正确的是(）A．点电荷就是体积小的带电体B．带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷C．大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷D．根据库仑定律表达式F＝错误!，当两电荷之间的距离r→0时，两电荷之间的库仑力F→∞答案:C8.如图所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定(）A．两球都带正电B．两球都带负电C．大球受到的静电力大于小球受到的静电力D．两球受到的静电力大小相等答案：D9．由电场强度的定义式E＝错误!可知，在电场中的同一点（）A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比B．无论放入的试探电荷所带的电荷量如何变化，Fq始终不变C．电场中某点的电场强度为零，放入该点的电荷受到的静电力不一定为零D．试探电荷在该点受到的静电力的方向就是该点的电场强度方向答案：B10．下列几种电荷形成的电场中，电场线分布的大致图形正确的是（）答案:D11．如图是电场中某区域的电场线图,电场中的三点A，B，C 的电场强度分别为E A，E B，E C，关于E A，E B，E C大小的判断，正确的是（)A．E A〉E B>E C B．E A＝E B＝E CC．E A<E B〈E C D．E B〉E A〉E C解析:由电场线的疏密表示电场强度的大小可知，D点的电场强度较大，E A〉E B〉E C,选项A正确．答案：A12。

高二物理(人教版)选修3-1章节综合测试卷：1.3电势电势差电势能含答案解析

【最新】高二物理（人教版）选修3-1章节综合测试卷：1.3电势电势差电势能学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，匀强电场中的A、B、C、D、E、F、G、H八个点处于棱长为2cm的正方体的八个顶点上．如果已知A、B、C、G四点的电势分别为2V，0，2V、2V．一比荷为qm=1×106C/kg的带正电粒子沿AC方向只在电场力作用下从A点射入该电场后恰好经过B点，已知元电荷e=1.6×10-19C，则下列说法正确的是（）A．匀强电场的场强大小为20V/mB．匀强电场的场强方向由B指向DC．带正电粒子在A点的速度为v A=1×103m/sD．将一个电子由B移到D点，其电势能增加6.4×10-19J2．空间某一静电场的电势φ在x轴上的分布如图所示，x轴上的两点B、C的电场强度在x方向上的分量分别是E bx、E cx，下列说法正确的有（）A．B,C两点的电场强度的大小关系为E bx>E cxB．E bx的方向沿x轴正方向C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D．负电荷沿x轴从B点移到C点的过程中，电场力先做负功，后做正功3．如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，1、2两点间距离与3、4两点间距离相等.下列判断正确的是()A．2、3两点的电势相等B ．1、3两点的电场强度相等C ．1、2两点的电场强度相等D ．1、2两点的电势差与3、4两点的电势差相等4．如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个边长为10cm 的正六边形的六个顶点，A 、C 、D 三点电势分别为1.0V 、2.0V 、3.0V ，正六边形所在平面与电场线平行。

则( )A ．E 点的电势与C 点的电势相等B ．EF U 与BC U 相同C V /mD ．电场强度的大小为V /m 5．如图所示,实线为电场线,虚线表示等势面,相邻两个等势面之间的电势差相等,有一个运动的正电荷在等势面l 3上某点的动能为20J,运动至等势面l 1上的某一点时动能变为0,若取l 2为零势面,则此电荷的电势能为2J 时,其动能为（）A ．18B ．10JC ．8JD ．2J6．如图所示为电场中的某一条电场线，A 、B 、C 是其上的三点．现用E A 、E B 、E C 表示这三点的电场强度，φA 、φB 、φC 表示这三点的电势，则必有（）A ．E A ＞EB ＞E CB ．φA >φB >φCC ．φA =φB =φCD．E A=E B=E C7．如图所示，空间中存在水平向左的匀强电场．在电场中将一带电液滴从b点由静止释放，液滴沿直线由b运动到d，且直线bd方向与竖直方向成45°角，下列判断正确的是( )A．液滴带正电荷B．液滴的电势能减小C．液滴的重力势能和电势能之和不变D．液滴的电势能和动能之和不变8．如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为（）A．200V/m B．C．100V/m D．二、多选题9．两个固定的等量异种电荷,在它们连线的垂直平分线上有a,b,c三点,如图所示,下列说法正确的是( )A．a点的电势比b点电势高B．a,b两点场强方向相同,b点场强比a大C．a,b,c三点与无穷远处电势相等D．一带电粒子(不计重力)在a点无初速释放,则它将在a,b线上运动10．电场中等势面如图所示，下列关于该电场描述正确的是（）A ．A 点的电场强度比C 点的小B ．负电荷在A 点的电势能比在C 点的电势能大C ．电荷沿等势面AB 移动的过程中，电场力始终不做功D ．正电荷由到A 移动到C ，电场力做正功11．高速粒子轰击荧光屏可致其发光。

2018版物理学业水平测试复习练习：选修3-1 第三十一讲电势能电势电势差

第三十一讲电势能电势电势差电势差与电场强度的关系电容器电容1. (2018届扬州学业水平模拟)关于静电的利用与防范，下列说法正确的是()A. 印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害B. 安装避雷针可使建筑物免遭雷击C. 油罐车在运输过程中会带静电，为避免电荷越积越多，油罐车应绝缘良好D. 静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关2. 关于平行板电容器，下列说法正确的是()A. 电容器所带的电荷量越多，电容就越大B. 电容器两极板间电介质的性质不会影响电容器的电容C. 其他条件不变，电容器极板间的正对面积越大，电容就越大D. 其他条件不变，电容器极板间的距离越大，电容就越大3. 如果将q＝－2×10－8C的点电荷从电场中的a点移动到b点，电场力对该电荷做了4×10－7 J的正功，则该电荷的电势能()A. 增加了20JB. 增加了4×10－7 JC. 减少了8×10－7 JD. 减少了4×10－7 J4. 如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路．开关闭合时，在增大电容器两极板间距离的过程中()A. 电阻R中没有电流B. 电容器的电容变大C. 电阻R中有从a流向b的电流D. 电阻R中有从b流向a的电流5. 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轴右侧，MP⊥ON.则()A. M点的电势比P点的电势低B. 将负电荷由O点移动到P点，静电力做正功C. M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D. 在O点由静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动6. 如图所示，M和N为两等量异种电荷，M带正电，N带负电．在M、N的连线上有A、B、C三点，其中B为连线的中点，A、C两点与B点等距，则下列说法错误的是()A. A点与C点的电场强度大小相等B. A点与C点的电势相等C. A、B间的电势差与B、C间的电势差相等D. 过B点作M、N连线的垂线，点电荷q沿此垂线方向移动，电荷的电势能保持不变7. 一质量为2×10－16kg的带正电的油滴静止在两块相距3.2cm的水平放置的平行金属板之间，则两板之间的电势差最大值可能是(g取10m/s2)()A. 800VB. 400VC. 600VD. 200V8. (2018届无锡学业水平模拟)电场中沿着电场线方向电势逐渐________(选填“升高”或“降低”)．在电场中确定的两点间移动电荷时，电场力所做的功与电荷的运动路径________(选填“有关”或“无关”)．9. 如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的两点A、B，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点．若沿直线AB移动该电荷，电场力做功W＝________，AB两点间的电势差U AB＝________．(第9题) (第10题) (第11题)10. (2018届宿迁学业水平模拟)如图所示，a、b是匀强电场中相距0.4m的两点，a、b间的电势差为4.0×102V，则匀强电场的场强大小为________V/m，把一正电荷从a点移到b点，该电荷的电势能将________(选填“变大”“减小”或“不变”)．11. (2018届镇江学业水平模拟)如图所示，开始时开关与a相连．当开关与b相连后的瞬间，通过灵敏电流表的电流方向________(选填“向左”或“向右”)，电容器的电容________(选填“变大”“变小”或“不变”)．。

高中物理人教版选修3-1电势、电势差和电势能

电势、电势差和电势能【教学结构】电势能、电势、电势差三个物理量联系密切，表示电场的能的性质。

三个概念均很重要，但需要突出电势差概念的理解和应用。

一、电势能1.电场力的功W=F· S S应是沿电场线方向位移，根据F 、 S 的方向决定电场力做正功、负功。

电场力做功与路径无关，与重力功比较理解上述内容2.电势能：电荷在电场中具有的势能，和重力势能一样要确定0势能的位置。

比0电势能高的电势能为正，比零电势能低的电势能为负。

电势能用ε表示，单位焦耳（J）3.电势能与电场力的功的关系，W=－△ε△ε=ε 2 －ε 1 ，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加。

与重力功和重力势能变化的关系进行比较。

二、电势1.电势定义：U=εq。

图1所示为正点电荷的电场，为距Q无穷远处，此处电势能为零，把电量不同的正电荷q1、q2、q3……从无穷远处A点移到电场中B点，电场力做负功为W1、W2、W3……，所以电荷在B点电势能应为ε1、ε2、ε3，虽然q不同，ε不同，但它们比值，εεε11223q q q,,相同，用此理解，电势的概念为单位电量电荷在B处所具有的电势能，或理解为1库仑的电荷从B到A电场力做的功。

2.电势是标量，单位：伏特简称伏，用V表示，1V=1J／C。

从上面过程分析可知，在离场源无穷远处电势为0。

(1)正电荷电场中，处处电势为正，负电荷电场中，处处电势为负。

(2)沿电力线方向，电势降低。

3.电势能与电势的关系，ε=υq，对照电场力和电场强度的联系和区别进行比较。

判断q在正、负点电荷电场中的电势能的正负，分q为正、负电荷两种情况考虑。

4.等势面：电场中电势相等的点构成的面(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功，与在同一水平面上移动的物体重力不做功的道理一样(2)等势面一定与电场线垂直(3)匀强电场中的等势面是与电场线垂直的一族平面。

思考点电荷电场等势面情况(4)处于静电平衡的导体是等势体。

2020-2021学年高中物理选修3-1：电势能和电势(含答案解析)

2020-2021学年高中物理选修3-1：电势能和电势
一．选择题（共23小题）
1．以下说法正确的是（）
A．匀强电场中各处的场强相等，电势也相等
B．场强为零的区域中，电势处处相同
C．沿电场线方向电场强度一定越来越小
D．电势降低的方向就是电场线的方向
2．一带电粒子从电场中的a点运动到b点，其电势能减小，下列说法正确的是（）A．该粒子动能一定增大
B．电场力对该粒子一定做正功
C．a点的电势一定高于b点的电势
D．a点场强的大小一定大于b点场强的大小
3．如图所示，负电荷仅受电场力作用沿虚线从A点运动到B点，则运动过程中电势和电势能变化情况分别是（）
A．电势变高、电势能增加B．电势变低、电势能增加
C．电势变高、电势能减小D．电势变低、电势能减小
4．某电场的电场线分布如图所示，a、b是电场中的两点，则（）
A．a点的电势低于b点的电势
B．电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
C．a点的电场强度大于b点的电场强度
D．正电荷在a点由静止释放，仅在电场力作用下可以沿电场线运动到b点
5．将一个正点电荷从静电场中的a点移动到b点，静电力做正功，则下列说法正确的是（）
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人教版高二物理选修3-1 第一章静电场——电势能-电势-电势差基础检测 (无答案)

1．电场中有A、B两点，A点的电势φA＝30 V，B点的电势φB＝10 V，一个电子由A点运动到B点的过程中，下面几种说法中正确的是()A．电场力对电子做功20 eV，电子的电势能减少了20 eVB．电子克服电场力做功20 eV，电子的电势能减少了20 eVC．电场力对电子做功20 eV，电子的电势能增加了20 eVD．电子克服电场力做功20 eV，电子的电势能增加了20 eV2．在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则()A．b点的电场强度一定比a点大B．电场线方向一定从b指向aC．b点的电势一定比a点高D．该电荷的动能一定减小3．三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为E a、E b，电势分别为φa、φb，则()A．E a>E b，φa>φbB．E a<E b，φa<φbC．E a>E b，φa<φbD．E a<E b，φa>φb4．如图，A、B、C为电场中同一电场线上的三点，设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法中正确的是()A．若在C点由静止释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能减小B．若在C点由静止释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能增大C．若在C点由静止释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能增大D．若在C点由静止释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能减小3．图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线．两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点．已知O点电势高于c点．若不计重力，则()A．M带负电荷，N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零6．在一电场中，设想沿图所示的路径abcd移动一电子，电场力做功分别是：从a到b为－4 eV，从b到c为－2 eV，从c到d为3 eV，求a、d两点间的电势差．7．电场中有A、B两点，A点的场强为4.0×103 N/C，A、B两点的电势差为3.0×103 V．带电粒子所带电荷量为1.2×10－8 C，质量为2×10－12 kg(重力不计)，在A点由静止释放，在电场力作用下，粒子从A点移到B点，求：(1)带电粒子在A点时所受的电场力为多大？(2)释放瞬间，带电粒子的加速度多大？(3)带电粒子从A点移到B点，电场力做了多少功？电势能减少多少？(4)若电势能全部转化为粒子的动能，则粒子到达B点时的速度是多少？。

2018版江苏省物理学业水平测试复习讲解：选修3-1第三十一讲电势能电势电势差含答案

第三十一讲电势能电势电势差电势差与电场强度的关系电容器电容测试内容测试要求5年真题在线电势能电势电势差A2014T24电势差与电场强度的关系A2013T24静电现象A 2014T17、2016T15电容器电容A1. 电势能（1) 因电场对电荷有作用力而产生的决定的能量叫做电势能．（2) 电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处所做的功．2。

电势(1）电场中某点的电势，等于由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功．电势用字母φ表示．(2）表达式：．（3) 单位：．（4）高低判断：顺着电场线方向电势越来越．3. 电势差（1) 电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功W AB与的比值．(2) 定义式：．4. 电势差与电场强度关系:匀强电场中，U＝Ed或E＝错误!，其中d是指．5. 电容器（1) 两个又相隔很近的导体都可以看成一个电容器．（2) 电容器的电容的定义式：．(3) 单位：．（4）平行板电容器的电容: 平行板电容器的电容大小与、以及有关．1。

电势和电势差是从能量的角度反映电场性质的. 电势是相对的，只有先选择零电势的位置才能确定电势的值,通常取无限远或地球表面的电势为零；电势差是绝对的,与选择零电势的位置无关. 电势和电势差是标量,只有大小，没有方向，但有正、负之分，正负只反映相对高低．2. 电势能是对电荷而言的,是相对的. 电场力对电荷做正功,电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加．3。

在电场中A、B两点间移动电荷时,电场力做功等于电荷量与两点间电势差的乘积,即W AB＝qU AB.4。

电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质(导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的．5。

静电的利用：静电除尘、静电复印、静电喷漆等．静电的防止：避雷针、运输汽油的车辆有一条铁链、飞机轮胎使用导电橡胶、地毯中加入铜丝等．【例1】有关电场,下列说法正确的是( ）A。

物理教科版选修3-1教学案：电势能电势与电势差 Word版含答案

第4节电势能__电势与电势差1．电势能是指电荷在电场中具有的势能，是能量的一种形式，由电荷和电场所共有。

2．电场力做功与路径无关，电场力做的功等于电荷电势能的减少量。

3．电势反映了电场的能的性质，某点电势与检验电荷无关，与场中位置有关。

4．电势是相对的，电势差是绝对的。

5．电场线的方向就是电势降落最快的方向。

6．电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。

一、电场力做功的特点和电势能1．静电力做功的特点(1)在匀强电场中，静电力做的功为：W＝qEd，其中d为沿电场线方向的位移。

(2)在电场中移动电荷时，静电力做的功与路径无关，只与始末位置有关。

2．电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能。

(2)静电力做功与电势能的关系①静电力做的功等于电势能的减少量，表达式为：W AB＝E p A－E p B。

②电荷在某点的电势能，等于把它从这点移到零势能位置时静电力做的功。

3．电势能和重力势能的对比理解电势能重力势能系统电荷和电场物体和地球大小的相对性电荷在某点的电势能等于把电荷从该点移到零势能位置时静电力做的功物体在某点的重力势能等于把物体从该点移到零势能位置时重力做的功变化大小的量度静电力的功是电势能变化大小的量度，静电力做的功等于电势能的减少量重力的功是重力势能变化大小的量度，重力做的功等于重力势能的减少量对应力做功特点做功多少只与始、末位置有关，与经过的路径无关，且功等于势能的减少量二、电势与电势差 1．电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，用φ 表示。

(2)公式：φ＝E pq。

(3)单位：在国际单位制中，电势的单位是伏特(V)，1 V ＝1 J/C 。

(4)标矢性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有正值和负值之分。

(5)与电场线的关系：沿着电场线方向电势逐渐降低。

2．电势差(1)定义：电场中两点的电势之差。

(2)定义式：U AB ＝φA －φB ＝－U BA 。

高中物理选修3-1知识点归纳和测试题(完整版)

物理选修3-1一、电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e ＝1.60×10-19C ）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F KQ Q r=122（真空中的点电荷）｛F:点电荷间的作用力(N)； k:静电力常量k ＝9.0×109N •m 2/C 2；Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C)；r:两点电荷间的距离(m)；作用力与反作用力；方向在它们的连线上；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝ 3.电场强度：E Fq=（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理）；q ：检验电荷的电量(C)｝4.真空点（源）电荷形成的电场E KQr =2｛r ：源电荷到该位置的距离（m ），Q ：源电荷的电量｝ 5.匀强电场的场强ABU E d=｛U AB :AB 两点间的电压(V)，d:AB 两点在场强方向的距离(m)｝ 6.电场力：F ＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：U AB ＝φA -φB ，U AB ＝W AB/q ＝qP E Δ减8.电场力做功：W AB ＝qU AB ＝qEd ＝ΔE P 减｛W AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，U AB :电场中A 、B 两点间的电势差(V )(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)；ΔE P 减：带电体由A 到B 时势能的减少量｝9.电势能：E PA ＝q φA ｛E PA :带电体在A 点的电势能(J)，q:电量(C)，φA :A 点的电势(V)｝ 10.电势能的变化ΔE P 减＝E PA -E PB ｛带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量｝ 11.电场力做功与电势能变化W AB ＝ΔE P 减＝qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量)12.电容C ＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容εSC 4πkd＝（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数）常见电容器14.带电粒子在电场中的加速(Vo ＝0)：W ＝ΔE K 增或22mVt qU ＝15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) ：类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中：dU E ＝垂直电场方向:匀速直线运动L ＝V 0t平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d ＝， F qE qUa m m m＝＝＝注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分；(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直； (3）常见电场的分布要求熟记；(4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关；(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面；(6)电容单位换算：1F ＝106μF ＝1012PF ；(7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV ＝1.60×10-19J ；(8)其它相关内容：静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面带电粒子在匀强电场中的类平抛运动一、模型原题一质量为m ，带电量为q 的正粒子从两极板的中部以速度v 0水平射入电压为U 的竖直向下的匀强电场中，如图所示，已知极板长度为L ，极板间距离为d 。

高中物理课时作业选修3-1教科版第四节电势能电势与电势差(含答案及解析)

学案5 电势能电势与电势差1．关于电势差U AB 和电势φA 、φB 的理解，正确的是( )A ．U AB 表示B 点与A 点之间的电势差，即U AB ＝φB －φAB ．U AB 和U BA 是不同的，它们有关系：U AB ＝－U BAC ．φA 、φB 都有正负，所以电势是矢量D ．零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无穷远处为零电势点2．下列关于电场的描述，正确的是( )A ．电场中某点电势的大小、正负与零电势点的选取有关B ．电场中某两点间的电势差与零电势点的选取有关C ．同一点电荷处于电场中的不同位置时，具有的电势能越大，说明那一点的电势越高D ．同一点电荷在电场中任意两点间移动时，只要静电力做的功相同，那么两点间的电势差一定相同3．将一正电荷从无穷远处移至电场中M 点，电场力做功为6.0×10－9 J ，若将一个等量的负电荷从电场中N 点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10－9 J ，则M 、N 两点的电势φM 、φN有如下关系( )A ．φM ＜φN ＜0B ．φN ＞φM ＞0C ．φN ＜φM ＜0D ．φM ＞φN ＞04．位于A 、B 处的两个带有不等量负电荷的点电荷在平面内的等势线分布如图2所示，图中实线表示等势线，则( )A ．a 点和b 点的电场强度相同B ．正电荷从c 点移到d 点，静电力做正功C ．负电荷从a 点移到c 点，静电力做正功D ．正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点，电势能先减小后增大5.如图3所示，两个等量的正点电荷分别置于P 、Q 两位置，在P 、Q连线的垂直平分线上有M 、N 两点，另有一试探电荷q ，则( )A ．若q 是正电荷，q 在N 点的电势能比在M 点的电势能大B ．若q 是负电荷，q 在M 点的电势能比在N 点的电势能大C ．无论q 是正电荷，还是负电荷，q 在M 、N 两点的电势能都一样大D ．无论q 是正电荷还是负电荷，q 在M 点的电势能都比在N 点的电势能小6．下列说法正确的是( )A ．电荷从电场中的A 点运动到B 点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同B ．电荷从电场中的某点出发，运动一段时间后，又回到了该点，则说明电场力做功为零C ．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功D ．电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立7．对于电场中A 、B 两点，下列说法正确的是( )A ．电势差的定义式U AB ＝W AB /q ，说明两点间的电势差U AB 与静电力做的功W AB 成正比，与移动电荷的电荷量q 成反比B ．A 、B 两点间的电势差等于将电荷从A 点移到B 点静电力所做的功C ．将1 C 电荷从A 点移到B 点，静电力做1 J 的功，这两点间的电势差为1 VD ．电荷由A 点移到B 点的过程中，除受静电力外，若还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于静电力所做的功8．在静电场中，一个电子由a 点移到b 点时静电力做功为5 eV(1 eV ＝1.6×10－19 J)，则以下说法中正确的是( )A ．电场强度的方向一定由b 沿直线指向aB ．a 、b 两点间电势差U ab ＝5 VC ．电子的电势能减少5 eVD ．电子的电势能减少 5 J 班级姓名座号。

人教版高中物理选修3-1《电势能、电势、电势差、电场强度关系》测试题.docx

高中物理学习材料桑水制作1.电场强度——E ——矢量—与验电荷无关！（1）E=F/q ——任何电场 (N/C)（2）公式： E=kQ/r2 ——点电荷场（3）E=U/d ——匀强电场（V/m ）（4）与电场线的关系：电场线密的场强大，电场线某点的切线方向为该点场强方向。

2.电势能——W: J ——标量——与验电荷有关、电场中的位置有关；（1）电场力作正功，电势能减小，做了多少功，电势能减少多少；克服电场力做功，电势能增加，做了多少功，电势能增加多少！（2）PB PA P AB E E E W -=∆=（3） Ep=q φ3电势（ ψ ）——V ——标量：电场本身的性质——与验电荷无关！（1）q E PAA =φ（2）UAB=φA-φB（3）与电场线的关系：沿电场线方向电势逐渐降低，且降得最快4.电势差（ UAB ）——V ——标量电场本身的性质：与验电荷无关!（1）定义式：UAB=WAB/q（2）UAB=φA-φB（3）UAB=- UBA5.求电场力做功的方法（1）W=+(-)Eqd （只是用于匀强电场）(d ——初末位置所在的等势面的距离）（2）PB PA P AB E E E W -=∆=（3）Wab = q Uab（4）动能定理一、选择题1．从电势差定义式q W U 可以看出（）A ．电场中两点间的电势差与电场力做的功W 成正比，与移送的电量q 成反比B ．电场力在电场中两点间移动的电荷越多，电场力做的功越大C ．将1 库的负电荷从一点移到另一点电场做了1焦的功，这两点间的电势差的大小是1伏D ．两点间的电势差，等于把正点电荷从一点移到另一点电场力做的功2．如图1所示，a 、b 为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是（）A ．把正电荷从a 移到b ，电场力做正功，电荷的电势能减少B ．把正电荷从a 移到b ，电场力做负功，电荷的电势能增加C ．把负电荷从a 移到b ，电场力做正功，电荷的电势能增加D ．把负电荷从a 移到b ，电场力做负功，电荷的电势能增加3．如图2所示，电场中a 、b 、c 三点，ab=bc ，则把点电荷+q 从a 点经b移到c 的过程中，电场力做功的大小关系有（）A ．Wab ＞WbcB ．Wab ＝WbcC ．Wab ＜WbcD ．无法比较4.如图3所示，在真空中有两个等量正电荷Q 1和Q 2,分别置于a 、b 两点，dc 为ab 连线的中垂线,d 为无穷远处,现将另一正电荷由c 点沿cd 移向d点的过程中，下述中正确的是（）A ． q 的电势能逐渐增大B ． q 的电势能逐渐减小C ． q 受到的电场力一直在减小D ．q 受到的电场力先增大后减小5.关于电势与电势能的说法，正确的是 ( )Ａ.电荷在电势越高的地方，电势能也越大Ｂ.电荷在电势越高的地方，它的电量越大，所具有的电势能也越大Ｃ.在正点电荷电场中的任一点处，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点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能6．在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是 ( )A ．电场强度大的地方电势一定高B ．电势为零的地方场强也一定为零C ．场强为零的地方电势也一定为零D ．场强大小相同的点电势不一定相同7．若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内 ( )A ．一定沿着电场线由高电势向低电势运动B ．一定沿着电场线由低电势向高电势运动C ．不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动D ．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动8．一个电荷只在电场力作用下从电场中的A 点移到B 点时，电场力做了5×10－6J 的功，那么 ( )A ．电荷在B 处时将具有5×10－6J 的电势能 B ．电荷在B 处将具有5×10－6J 的动能C ．电荷的电势能减少了5×10－6JD ．电荷的动能增加了5×10－6J9．一个点电荷，从静电场中的a 点移到b 点，其电势能的变化为零，则 ( )A ．a 、b 两点场强一定相等B ．该点电荷一定沿等势面移动C ．作用于该点的电场力与其移动方向总是垂直的D ．a 、b 两点的电势一定相等10.对公式d U E ab =的理解，下列说法正确的是 ( )Ａ.此公式适用于计算任何电场中a 、b 两点间的电势差Ｂ.a 点和b 点距离越大，则这两点的电势差越大Ｃ.公式中ｄ是指ａ点和ｂ点之间的距离Ｄ.公式中的ｄ是ａ、ｂ两个等势面间的垂直距离11.图9中A ．B 、C 三点都在匀强电场中，已知AC ⊥BC ，∠ABC=60°，BC=20cm ．把一个电量q =10-5C 的正电荷从A 移到B ，电场力做功为零；从B 移到C ，电场力做功为－1.73×10-3J ，则该匀强电场的场强大小和方向是（）A ．865V ／m ，垂直AC 向左B ．865V ／m ，垂直 AC 向右C ．1000V ／m ，垂直 AB 斜向上D ．1000V ／m ，垂直 AB 斜向下12.．图12所示的匀强电场场强为103N/C ，ab ＝dc ＝4cm ，bc ＝ad ＝3cm ．则下述计算结果正确的是（）A ．ab 之间的电势差为40V ．B ．ac 之间的电势差为50V ．C ．将q ＝－5×10－3C 的点电荷沿矩形路径abcd 移动一周，电场力做功为零．D ．将q ＝－5×10－3C 的点电荷沿abc 或adc 从a 移动到c ，电场力做功都是－0.25J ．二、填空题13．如图5所示，在场强为E 的匀强电场中有相距为L 的A 、B 两点，连线AB 与电场线的夹角为θ，将一电量为q 的正电荷从A 点移到B 点．若沿直线AB 移动该电荷，电场力做的功W 1＝________；若沿路经ACB 移动该电荷，电场力做的功W 2＝________；若沿曲线ADB 移动该电荷，电场力做的功W 3＝________．由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是________．14.将带电量为6×10-6 Ｃ的负电荷从电场中A 点移到B 点，克服电场力做了3×10－５Ｊ的功，再将电荷从B 点移到C 点，电场力做了1.2×10－5 Ｊ的功，则A 、C 间的电势差为Ｖ，电荷从A 点移到B 点再从B 点移到C 点的过程中，电势能变化了Ｊ.15.如图5所示，A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点．已知A 、B 、C 三点的电势分别为V V V C B A 3,3,15-===ϕϕϕ由此可得D 点的电势=D ϕ V16.如图所示电路中，电源两端电压U=10V ，A 、B 两板间距离为2cm ，C 点离A 板5mm ，D 点离B 板4mm ，则EC =______V ／m ，ED =______V ／m ，U C =______V ，U D =______V 。

12.3 电势能、电势及电势差(练习题)-2017届高三物理一轮复习(原卷版)

高考物理一轮复习（选修3-1）专题十二电场第3课时：电势能、电势及电势差——练1、（多选）关于电势差的计算公式，下列说法正确的是（） A ．电势差的公式U AB ＝W ABq说明两点间的电势差U AB 与电场力做功W AB 成正比，与移动电荷的电荷量q 成反比B ．把正电荷从A 点移到B 点电场力做正功，则有U AB >0C ．电势差的公式U AB ＝W ABq中，U AB 与移动电荷的电荷量q 无关 D ．电场中A 、B 两点间的电势差U AB 等于把正电荷q 从A 点移动到B 点时电场力所做的功2、（多选）【北京师范大学附属实验中学2014—2015学年度第一学期高二年级物理期中试卷】右图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有A ．带正电的矿粉落在右侧B ．电场力对矿粉做正功C ．带负电的矿粉电势能变大D ．带正电的矿粉电势能变小3、【北京师范大学附属实验中学2014—2015学年度第一学期高二年级物理期中试卷】如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，下列判断正确的是A ．1、2两点的场强相等B ．1、3两点的场强相等C ．1、2两点的电势相等D ．2、3两点的电势相等4、【2014•北京市顺义区高三第一次统练】如图所示的电场中，一个正电荷从C 点分别沿直线被移动到A 点和B点，在这两个过程中，均需克服电场力做功，且做功的数值相同。

有可能满足这种情况的电场是A ．存在沿y 轴正向的匀强电场B ．存在沿x轴负向的匀强电场 C．在第Ⅰ象限内某位置有一个负点电荷 D ．在第Ⅳ象限内某位置有一个负点电荷5、【北京市海淀区2015届高三上学期期末练习物理试题】如图8所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷分别固定在A 、B 两点，O 为AB 连线的中点，MN 为AB 的垂直平分线。

物理选修3-1本章测评：第2章电势能与电势差含解析

本章测评一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.如图2-5所示，a 、b 和c 分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6 V 、4 V 和1.5 V.一质子（11H ）从等势面a 上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b 时的速率为v ，则对质子的运动有下列判断，正确的是（）图2-5 A.质子从a 等势面运动到c 等势面电势能增加4.5 eV B.质子从a 等势面运动到c 等势面动能增加4.5 eV C.质子经过等势面c 时的速率为2.25v D.质子经过等势面c 时的速率为1.5v解析：质子由高电势向低电势运动，动能增加，电势能减少；由动能定理得，BD 正确. 答案：BD2.要使平行板电容器两极板间的电压加倍，同时极板间的场强减半，可采用（） A.两板电荷量加倍，距离变为原来的4倍 B.两板电荷量加倍，距离变为原来的2倍 C.两板电荷量减半，距离变为原来的4倍 D.两板电荷量减半，距离变为原来的2倍解析：由C =kdSr π4 及C =U Q 、E =dU可得C 正确. 答案：C3.如图2-6所示，在点电荷Q 的电场中有a 、b 两点，两点到点电荷的距离r a ＜r b .设a 、b 两点场强大小分别为E a 和E b ，电势分别为φa 和φb ，则（）图2-6A.E a 一定大于E b ，φa 一定大于φbB.E a 一定大于E b ，φa 可能小于φbC.E a 一定大于E b ，φa 可能大于φbD.E a 可能小于E b ，φa 可能小于φb解析：越靠近点电荷，电场强度越大，因不知点电荷为正还是为负，所以电势不确定. 答案：BC4.如图2-7所示，平行线代表电场线，但未指明方向，带电荷量为10-2 C 的正电微粒在电场中只受电场力作用，当由A 点运动到B 点时，动能减少了0.1 J.已知A 点电势为－10 V ，则（）图2-7A.B 点的电势为零，微粒运行轨迹是1B.B 点的电势是－20 V ，微粒运行轨迹是1C.B 点的电势是零，微粒运行轨迹是2D.B 点的电势是－20 V ，微粒运行轨迹是2解析：因为微粒只受电场力作用，动能减少，所以电场力做负功，可判断电场力方向向左，场强方向也向左，一定沿轨迹1运动，且φa ＜φb .只有电场力做功时电势能增加的量等于动能的减少量，即qU =ΔE k ，得U =2101.0-=∆q E k V=10 V ，所以B 点电势为φa =0，只有A 正确.答案：A5.如图2-8所示，在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q ，一个表面绝缘带正电的金属球(可视为质点，且不影响原电场)自左侧以速度v 0开始在金属板上向右运动，在运动过程中（）图2-8A.小球做先减速后加速的运动B.小球做匀速直线运动C.小球做匀加速直线运动D.电场力对小球先做正功后做负功解析：金属板在点电荷的电场中达到静电平衡状态后，其表面是一个等势面，根据电场线与等势面垂直，则带电小球沿金属板表面移动时所受电场力的方向竖直向下，所以带电小球所受的重力、支持力和电场力均在竖直方向上，合力为零.故带电小球做匀速直线运动，答案应选B.又由于电场力与表面垂直，对小球不做功，D 错误. 答案：B6.下列几种说法中正确的是（）A.从电场外移动一个单位正电荷到电场中某一点，电场对此电荷所做的功在数值上等于该点的电势B.一个单位正电荷在电场力的作用下从电场中一点移动到另一点，其电势能的变化在数值上等于这两点间的电势之差C.将一电荷匀速地从电场的一点移到另一点，外力所做的功等于该电荷电势能的变化量D.在电场中电势越高处，电场强度一定越大解析：由电势的定义φ-φ0=qW，可知A 错.在A 、B 两点间移动电荷时电场力做的功W AB =(φa -φb )q ，可知B 正确.由电势能的定义可知C 正确.在电场中电势的高低与电场强度的大小无关，D 错误. 答案：BC7.带电粒子以速度v 0沿竖直方向垂直进入匀强电场E 中，如图2-9所示，经过一段时间后，其速度变为水平方向，大小仍为v 0，则一定有（）图2-9A.电场力与重力大小相等B.粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小C.电场力所做的功一定等于重力所做的功D.电势能的减小一定等于重力势能的增大解析：设时间为t ，则t =gv 0，又有t =mqE v0，所以qE =mg ，故A 正确.由运动学方程、动能定理可知BCD 也正确. 答案：ABCD8.下列说法中，正确的是（）A.当两个正点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大B.当两个负点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大C.一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大D.一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力减小，它们的电势能也减小解析：由F =221rq kq 可知，无论是什么样的电荷靠近，都是距离减小而带电荷量不变，所以库仑力增大.同种电荷相互靠近时，电荷之间的相互作用力为斥力，即电场力做负功，电势能增大；而异种电荷靠近时电场力做正功，电势能减小. 答案：AB9.关于场强和电势，下列说法中正确的是（）A.在电场中A 、B 两点间移动电荷的过程中，电场力始终不做功，则电荷所经过路径上的各点场强一定为零B.电场强度的方向就是电势降落最快的方向C.两个等量同种电荷的电场中，从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外，电势越来越低，场强越来越小D.两个等量异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂线上各点电势均相等，而连线中点的场强最大，沿中垂线向外，场强越来越小解答：电场力始终不做功，有可能电场力方向和移动的方向垂直，并不一定场强为零，故A 不对.在相同的距离上，沿电场强度方向，电势降得多，其他方向降得少，故沿场强方向电势降得快.故B 对.两等量同种电荷，其连线中点场强为零，沿中垂线向外到无穷远时场强又为零，而在中间各点场强不为零，故沿中垂线向外，场强应是先增大后减小，C 不对.两个等量异种电荷，其连线的中垂线是个等势面，连线中点场强最小.故D 不正确. 答案：B10.如图2-10是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场（加速电压为U 1）加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h ，两平行板间的距离为d ，电压为U 2，板长为L ，每单位电压引起的偏移2U h，叫做示波管的灵敏度.为了提高灵敏度，可采用下列哪些方法（） A.增大U 2B.减小LC.减小dD.增大U 1图2-10解析：偏转量h =d U l U 1224，所以示波管的灵敏度d U l Uh 1224=，为提高灵敏度应当减小U 1、增大l 或减小d .答案：C二、填空题（共4小题，每小题6分，共24分）11.一个有初速的、电荷量为+4×10－8 C 的带电粒子，在电场中只受电场力作用，从A 点运动到B 点的过程中，克服电场力做了8×10－5 J 的功.则A 、B 两点的电势差φa -φb =_______，在此过程中，电荷的动能_______（填“增加”或“减少”）了e V .解析：由W =qU AB ，得U AB =85104108--⨯⨯- V=-2 000 V .电场力做负功，电势能增加，动能减少，减少了195106.1108--⨯⨯- eV=5×1014 eV . 答案：-2 000 V 减少 5×101412.A 、B 两带电平行板间电场强度E =6×103 N/C ，两板间距离为5 cm ，电场中P 1点距A 板0.5 cm ，B 板接地，如图2-11所示，那么A 、B 两板电压为_______V ，P 1点电势为_______V.今将一个带电荷量为2×10-3 C 的带电粒子由P 1点移到P 2点，此过程电场力做功－9.6×10-2 J ，则P 2点距离B板图2-11解答：U BA =Ed =6×103×0.05 V=300 V -φP1=Ed ′=6×103×0.045 V=270 V 所以φP1=-270 V因为W P1P2=qU P1P2=-qEd ″ 所以d ″=0.8 cm 所以d BP =(5-0.5-答案：300 -270 3.713.水平放置的平行板电容器的电容为C ，板间距离为d ，极板足够长，当其带电荷量为Q 时，沿两板中央水平射入的带电荷量为q 的微粒恰好做匀速直线运动.若使电容器带电荷量为2Q ，则带电粒子落到某一极板上需要的时间为_______.解析：由题意知当带电荷量为Q 时，Eq =mg .当带电荷量为2Q 时，由U ′=CQ 2和E ′=d U '可知：E ′=2E .所以E ′q =2mg ，合力大小为mg ，方向竖直向上，故带电粒子向上做类平抛运动，如图所示.2212gt d =,所以t =dg . 答案：dg14.图2-12中 a 、b 和c 表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为U 、32U 、41U .一带电粒子从等势面a 上某处由静止释放后，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b 时的速率为v ，则它经过等势面c 时的速率为_______.图2-12解析：设带电粒子的电荷量为q ，质量为m ，由动能定理得q (U -32U )= 21mv 2、q (U -41U )= 21mv c 2 联立两式即得经过等势面c 时的速率v c =23v . 答案：v c =23v 三、计算题（共36分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.(8分）如图2-13所示，相距为d 的两块平行金属板M 、N 与电源相连，电键S 闭合后，MN 间有匀强电场.一个带电粒子，垂直于电场方向从M 板边缘射入电场，恰打在N 板中央，若不计重力，求：图2-13(1)为了使粒子能刚好飞出电场，N 板应向下移动多少? (2)若把S 打开，为达上述目的，N 板应向下移动多少? 解析：设电源电压为U ，粒子初速度为v 0，极板长为L . (1)当S 闭合时，两板间电压U 不变2L=v 0t 1① d =21a 1t 12=2121t md qU② 设向下移动的距离为x 1，则L =v 0t 2③ d +x 1=21a 2t 22=221)(21t x d m qU +④由①②③④联立，解得：x 1=d .(2)当S 打开时，电容器带电荷量不变，改变距离场强E 不变.设向下移动距离为x 2，d =2121t mqE⑤ d +x 2=2221t mqE⑥由①③⑤⑥联立，得x 2=3d . 答案：（1）向下移动d (2)向下移动3d16.（8分）如图2-14所示，在两块竖直的平行金属板A 、B 上端的中点Q 的正上方，有一点P ，在点P 处放一带正电的小球，已知小球的质量为m = 5×10-6 kg ，带电荷量为q = 5×10-8 C ，P 、Q 间的高度差h 0=1.25 m.如果金属板A 、B 无限长，板间距离d =0.04 m ，板间电压U AB = 400 V ，求：图2-14(1)带电小球从静止下落后，经过多长时间与金属板相碰； (2)相碰时离金属板上端的距离.解析：(1)设小球落至Q 点的速度为v 0，则v 02=2gh 0，所以v 0= 5 m/s ，小球进入电场后在竖直方向上做初速度为v 0、加速度为g 的匀加速运动，在水平方向上做初速度等于零、加速度为mqE=100 m/s 2的匀加速直线运动.在水平方向上：212=d at 22、t 2=ad =0.02 s ，小球从P 到Q 的时间为t 1，由h 0=21gt 12可得t 1=1025.1220⨯=g h s=0.5 s. 带电粒子从静止下落到与金属板相撞所用时间t =t 1+t 2=0.52 s.(2)碰到金属板的位置到金属板上端的距离是带电粒子在电场中运动时竖直方向上的分位移， y =v 0t 2+21gt 22=5×0.02 m+21×10×(0.02)2 m=0.102 m. 答案：（1）0.52 s （2）0.102 m17.（10分）如图2-15所示，两块与水平方向成θ角的平行金属板AB 和CD ，正对放置，带等量异种电荷，板长均为L .有一质量为m 、带电荷量为+q 的微粒从金属板A 端以速度v 0沿水平方向进入两板间，并沿直线从金属板D 端射出.试求两板间的电压是多少?带电微粒从 D 端射出时速度为多少?图2-15解析：分析带电粒子受力，由题意可知其受力如图所示：qE =θcos mg ,d =l ·tan θ,U =E ·d =θθ2cos sin q mgl 由动能定理得： -qU =21mv 2-21mv 02 所以v =θθ22020cos sin 22gl v m qU v -=-. 答案：θθ2cos sin q mglθθ220cos sin 2gl v -18.(10分）如图2-16所示，一条长为L 的细线，上端固定，将它置于一匀强电场中，场强大小为E ，水平向右.已知当细线离开竖直位置的偏角为α时，小球处于平衡状态.图2-16(1)小球带何种电荷？(2)如果是细线的偏角由α增大到φ，然后由静止释放，则φ应为多大，才能使细线达到竖直位置时，小球的速度刚好为零？(3)如果将小球向左方拉成水平，此时线被拉直，那么放手后小球将做怎样的运动？小球开始运动后经多长时间线又被拉直？解析：(1)分析小球受力如图所示，由电场力与场强方向的关系，可知小球带正电.由力的平衡有：α＝q E解得q =Eamg tan . (2)小球从细线偏角φ的位置运动到竖直位置的过程，线的拉力不做功，重力做正功，电场力做负功，由动能定理得 mgL (1－cos φ)－qEL sin φ＝0 解得φ＝2α.(3)小球受力分析如图所示.由于小球所受重力、电场力均为恒力且由静止释放，故小球将沿合力方向做初速度为零的匀加速直线运动.当线被拉直时，小球运动的位移为：s ＝2Lsin θ 小球的加速度为a =θcos g mF =合，由s =.2sin cos /sin 22:212gL g L a st at θθθ===得答案：（1）小球带正电（2）φ=2α (3)见解析。

物理学业水平测试复习练习：选修3-1 第三十一讲 电势能 电势 电势差 Word版含答案

2020-2021高中物理学业水平考试复习训练：演练测评 专题十 电场(3-1)