人教新课标 选修3-1 1.4 《电势能和电势》同步练习题(8份)

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名称 人教新课标 选修3-1 1.4 《电势能和电势》同步练习题(8份)
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文件大小 428.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2015-01-22 07:48:42

文档简介

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电势差和电势 同步练习
课内提升:
1、下列关于电势高低的判断,哪些是正确的( )
A.正电荷从A移到B时,其电势能增加,A点电势一定较低
B.正电荷只在电场力作用下从A移到B,A点电势一定较高
C.负电荷从A移到B时,外力作正功,A点电势一定较高
D.负电荷从A移到B时,电势能增加,A点电势一定较低
2、将一个电量为-2×10-9C的点电 ( http: / / www.21cnjy.com )荷从电场中的N点移到M点,需克服电场力做功14×10-9J,N、M两点间的电势差UNM为多少?若将该电荷从M移到N,电场力做什么功?UMN为多少?21cnjy.com
3、如图13-6-1所示,在电场线上有A、B、C三点,设C点接地,将1C的正电荷由A移到C点,电场力做功为5J;再将该电荷由B移到C点,电场力做功为-5J,求A、B两点的电势A、B分别是多大?
课外迁移:
1、若带正电荷的小球只受到电场力作用,则它在任意一段时间内 ( )
A.一定沿电力线由高电势处向低电势处运动;
B.一定沿电力线由低电势处向高电势处运动;
C.不一定沿电力线运动,但一定由高电势处向低电势处运动;
D.不一定沿电力线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动。
2.如图13-6-2所示,Q是带正电的 ( http: / / www.21cnjy.com )点电荷,P1和P2为其电场中的两点。若E1、E2为P1、P2两点的电场强度的大小,U1、U2为P1、P2两点的电势,则( )
A.E1>E2,U1>U2  B.E1>E2,U1<U2
C.E1<E2,U1>U2   D.E1<E2,U1<U2
3、一个带正电的质点,电量q=2 ( http: / / www.21cnjy.com ).0×10-9库,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为6.0×10-5焦,质点的动能增加了8.0×10-5焦,则a、b两点间的电势差Ua-Ub为( )21世纪教育网版权所有
A.3×104伏;    B.1×104伏; C.4×104伏;   D.7×104伏。
4、关于电场中场强和电势的关系,下列说法哪些是正确的( )
A.场强相同处,电势也一定相同;电势相同处,场强也一定相同
B.场强相同处,电势不一定相同;电势相同处,场强也不一定相同
C.电场中场强为零的区域电势处处相同
D.电场中电势相同的位置,场强一定为零
5、如图13-6-3所示, ( http: / / www.21cnjy.com )实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是( )
A.带电粒子所带电荷的电性
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
6、如图13-6-4(Ⅰ)所示,A ( http: / / www.21cnjy.com )B是电场中的一条电场线,若将一负电荷从A点由静止释放,负电荷沿电场线从A到B运动过程中速度时间图线如图13-6-4(Ⅱ)所示,则下列判断正确的是( )21教育网
A.A>B,EA>EB B.A>B,EA<EB
C.A<B,EA>EB D.A<B, EA<EB
7、A、B两带电小球,A固定 ( http: / / www.21cnjy.com )不动,B的质量为m。在库仑力作用下,B由静止开始运动。已知初始时,A、B间的距离为d,B的加速度为a。经过一段时间后,B的加速度变为a/4,此时A、B间的距离应为_____。已知此时B的速度为v,则在此过程中电势能的减少量为_____。www.21-cn-jy.com
8、如图13-6-5所示,在同一条电场 ( http: / / www.21cnjy.com )线上有A、B、C三点,将q=-6×10-6C的点电荷由A移到B点,电场力做什么功?做多少功?电势能变化了多少?再将该电荷由B移到C点,电场力做什么功?做多少功?电势能变化了多少? 2·1·c·n·j·y
9、一个带电质点电量为3×10-8C,逆着 ( http: / / www.21cnjy.com )电场方向从A点移到B处,外力做功6×10-5J,在此过程中质点的动能增加了4.5×10-5J,问:A与B两点间的电势差的大小为多少?21·cn·jy·com
10、如图13-6-6所 ( http: / / www.21cnjy.com )示,O点固定,绝缘轻细杆l,A端粘有一带正电荷的小球,电量为q,质量为m,水平方向的匀强电场的场强为E,将小球拉成水平后自由释放,求在最低点时绝缘杆给小球的力。
11、如图13-6-7所示,质量为0.2Kg ( http: / / www.21cnjy.com )的物体带电量为+4×10-4C,从半径为0.3m的光滑的1/4圆弧的绝缘滑轨上端静止下滑到底端,然后继续沿水平面滑动。物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4,整个装置处于E=103N/C的匀强电场中,求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离:(1)E水平向左;(2)E竖直向下。【来源:21·世纪·教育·网】
答案
课内提升:
1、A 2、7V,-7V 3、5V,-5V
课外迁移:
1、D 2、A 3、B 4、B 5、BCD 6、D 7、2d,mv2/2
8、解析:(1)电势能减少了3×10-5J。(2)电势能减少了1.2×10-5J。
9、500V 10、杆对小球拉力3mg+2Eq。11、0.4m,0.75m
。 。 。
A C B E
图13-6-1
图13-6-2
图13-6-3
图13-6-4
A C B
。 。 。
A=5V
B=0
C=2V
图13-6-5
图13-6-6
图13-6-7
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电势能和电势 同步练习
【基础练习】
一、选择题:
1、下列说法中正确的是:( )
A、电场强度和电势都是矢量
B、电势为零的地方,电场强度也一定为零
C、把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功
D、把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功
2、关于公式=可知:( )
A、电场中某点的电势,与放在该点电荷具有的电势能成正比
B、电场中某点的电势,与放在该点电荷的电荷量成反比
C、电场中某点的电势,与该点是否有电荷,电荷的正负及电荷量的大小无关
D、放入电场中某点的点电荷不同,电势能也不同,但电势能与电荷量的比值保持不变
3、如图所示,A、B、C为电场中同一电场线上三点,设电荷在电场中只受电场力,则下列说法中正确的是:( )21世纪教育网版权所有
A、若在C点无初速地释放正电荷,则正电荷向B运动,电势能减小
B、若在C点无初速地释放正电荷,则正电荷向B运动,电势能增加
C、若在C点无初速地释放负电荷,则负电荷向A运动,电势能增加
D、若在C点无初速地释放负电荷,则负电荷向A运动,电势能减小
4、下列说法中正确的是:( )
A、沿着电场线的方向场强一定越来越弱
B、沿着电场线的方向电势一定越来越低
C、匀强电场中,各点的场强一定大小相等,方向相同
D、匀强电场中,各点的电势一定相等
5、下列说法中,正确的是:( )
A、同一等势面上的各点电势相等,电场强度也相等
B、电场中的两条电场线一定不会相交,但两个电势不等的等势面有可能相交
C、在同一等势面上移动电荷,电场力一定不做功
D、离孤立带电导体越近的等势面,其形状越与导体表面相似;离孤立带电导体越远的等势面,其形状越接近于球面21cnjy.com
6、如图所示,在O点置一点电荷Q,以O为圆心作一圆。现将一电荷从A分别移到圆上的B、C、D三点,则电场力做功最多的过程是:(D )21·cn·jy·com
A、移到B的过程 B、移到C的过程
C、移到D的过程 D、三个过程一样多
二、填空题:
7、把两个同种点电荷的距离增大一些,电场力做正功,电荷的电势能 ;把两个异种点电荷的距离增加一些,电场力做负功,电荷的电势能 。
8、把电荷量q=1.0×10-5C的电荷从A点移到B点,电场力做功W=2.0×10-2J,则电荷的电势能 ,若规定B点为零电势,则电荷在A点的电势能EPA为 ;A点的电势= 。www.21-cn-jy.com
9、电子在A点的电势能EPA为-4ev,在B点的电势能为4ev,则A点的电势为 V,B点的电势= V,若电子由A运动到B,A的动能改变量EKB-EKA= 。
三、计算题:
10、有一个电量q=-3×10-6C的点电荷,从某电场中的A点移动到B点,电荷克服电场力何做了6×10-4J的功,从B点移至C点,电场力对电荷做了9×10-4J的功,设B点为零电势,求:A、C两点的电势和各为多少?
11、将带电量为1×10-8C的正电荷,从无限远处移到电场中的A点,要克服电场力做功1×10-6J,问:2·1·c·n·j·y
⑴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?
⑵A点的电势是多少?
⑶若电场力可以把带电量为2×10-8C的电荷 ( http: / / www.21cnjy.com )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?电场力做了多少功?(取无限远处为电势零点)
12、如图所示,小球的质量为m,带电量为q,悬挂小球的丝线与竖直方向成角时,小球恰好在匀强电场中静止不动,丝线长度为l,现将小球拉回到悬线竖直的方向上来,则拉力至少做多少功?21教育网
【能力提升】
1、下列关系电势高低的判断,正确的是( )
A、正电荷从A点移到B点时,其电势能增加,A点电势一定较低
B、正电荷只在电场力作用下,从A点移到B点,A点电势一定较高
C、负电荷从A点移到B点,外力做正功,A点电势一定较高
D、负电荷从A点移到B点,电势能增加,A点电势能一定较低
2、如图所示,a、b两点电势相同,电场强度也相同的是( )
A B C D【来源:21·世纪·教育·网】
3、一带电导体如图所示,已知 ( http: / / www.21cnjy.com )表面A点的电场强度是EA=100N/C,B点的场强EB=1N/C,一点电荷只在电场力的的下,第一次从A点到无限远,每二次从B点到无限远,两次最初的加速度之比aA:aB= ,若初速为零,则末速度之比vA:vB= 。21·世纪*教育网
4、如图所示,倾角为300的直角 ( http: / / www.21cnjy.com )三角形底边长为2L,底边处在水平位置,斜边为光滑绝缘导轨,现在底边中点处固定一正电荷Q,让一个质量为m的带正电的点电荷q从斜面顶端滑下(不脱离斜面),已测得它滑到仍在斜面上的垂足D处速度为v,加速度为a,方向沿斜面向下,问该质点滑到斜面底端C点时的速度和加速度各为多少。www-2-1-cnjy-com
参考答案
【基础练习】
一、选择题:
1、D 2、CD 3、AD 4、BC 5、CD 6、D
二、填空题:
7、正 减小 负 增加 8、减小2.0×10-2J 2.0×10-2J 2000V 9、4V -4V -8eV 2-1-c-n-j-y
三、计算题:
10、-WAB=()q =200V =-300V
11、增加 EP=1×10-6J =100V 负电 W=2×10-6J 12、Eq=mg+cos WF+mgl(1-cos)=Eqlsin WF=mgl-mgl+mglcos WF=mgL()
【能力提升】
1、A 2、AD 3、100:1 1:1 4、电能从D到C电场力不做功,所以mg×L= v/=  21*cnjy*com
在D点 在C点ma/=
所以a/=g-a
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电势能和电势 同步练习
【典型例题】
【例1】在静电场中,下列说法中错误的是:( )
电场强度为零的点,电势也一定为零
电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等
只在电场力作用下,正电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动
沿着电场线方向电势一定越来越低
【解析】电场强度和电势是从不同的角度描述电场性质的两个物理量,前者从力的角度,后者从能量的角度,两者之间没有直接的对于关系。
在等量同种电荷形成的电场中,它们连 ( http: / / www.21cnjy.com )线的中点电场强度为零,但电势却不为零;匀强电场的场强处处相等,而沿着电场线方向电势却在不断降低;正电荷在电场中的移动方向还和它的初速度方向有关,如果初速度是逆着电场线方向的,那么它移动的开始阶段从低电势向高电势。电场线的方向是电势的降落的方向。综上所述:A、B、C中的表述都是错误的。2·1·c·n·j·y
【答案】A、B、C
【例2】如图所示,a、b为竖直向 ( http: / / www.21cnjy.com )上的电场线上的两点,一带电质点在a由静止释放 ,沿电场线方向向上运动,到b点速度恰好为零,下列说法中正确的是:( )www-2-1-cnjy-com
A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的
B、a点电势比b点的电势高
C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小
D、a点的电场强度比b点的电场强度大
【解析】带电质点在a点,由静止释放 ( http: / / www.21cnjy.com )向上运动,说明电场力向上,且应满足Eaq>mg,而又静止于b点,说明电场力仍向上,用Ebq=mg,选项A、D正确,因不知质点的带电性质,故无法确定a、b两点的电势高低,选项B错误,a到b的运动过程中,电场力和重力做功,由动能定理可知,W电+W重=0,因为W重为负值,故W电必为正值,而电场力做正功,电势能减小,即b点的电势能小于a点电势能,选项C错误。【出处:21教育名师】
【例3】如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,细杆右侧距杆0.3m处有一固定的点电荷Q,A、B是细杆上的两点,点A与Q、点B与的连线与杆的夹角均为=37°。一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下,通过A 点时加速度为零,速度为3m/s,取g=10m/s2,求小球下落到B点时的加速度和速度的大小。21教育名师原创作品
【解析】求小球至B的加速度,从受力分析出发,探求小球在A、B两点的受力情况,从而确定加速度的关系。
在A处,小球受力如图所示,由题意可知:
K·……⑴
在B处,小球受力如图所示,由题意可知:
K·……⑵
由⑴、⑵得a=2g=20m/s2
小球从A到B受到的合力为变力,故不宜用牛顿定律和运动学公式求解,抓住A、B处在等势面上由A到B电场力做功为零这个特点,用动能定理求解。
mghAB=
解得vB=5m/s
【基础练习】
一、选择题:
1、下列说法中正确的是:( )
A、电场强度和电势都是矢量
B、电势为零的地方,电场强度也一定为零
C、把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功
D、把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功
2、关于公式=可知:( )
A、电场中某点的电势,与放在该点电荷具有的电势能成正比
B、电场中某点的电势,与放在该点电荷的电荷量成反比
C、电场中某点的电势,与该点是否有电荷,电荷的正负及电荷量的大小无关
D、放入电场中某点的点电荷不同,电势能也不同,但电势能与电荷量的比值保持不变
3、如图所示,A、B、C为电场中同一电场线上三点,设电荷在电场中只受电场力,则下列说法中正确的是:( )2-1-c-n-j-y
A、若在C点无初速地释放正电荷,则正电荷向B运动,电势能减小
B、若在C点无初速地释放正电荷,则正电荷向B运动,电势能增加
C、若在C点无初速地释放负电荷,则负电荷向A运动,电势能增加
D、若在C点无初速地释放负电荷,则负电荷向A运动,电势能减小
4、下列说法中正确的是:( )
A、沿着电场线的方向场强一定越来越弱
B、沿着电场线的方向电势一定越来越低
C、匀强电场中,各点的场强一定大小相等,方向相同
D、匀强电场中,各点的电势一定相等
5、下列说法中,正确的是:( )
A、同一等势面上的各点电势相等,电场强度也相等
B、电场中的两条电场线一定不会相交,但两个电势不等的等势面有可能相交
C、在同一等势面上移动电荷,电场力一定不做功
D、离孤立带电导体越近的等势面,其形状越与导体表面相似;离孤立带电导体越远的等势面,其形状越接近于球面21世纪教育网版权所有
6、如图所示,在O点置一点电荷Q,以O为圆心作一圆。现将一电荷从A分别移到圆上的B、C、D三点,则电场力做功最多的过程是:(D )www.21-cn-jy.com
A、移到B的过程 B、移到C的过程
C、移到D的过程 D、三个过程一样多
二、填空题:
7、把两个同种点电荷的距离增大一些,电场力做正功,电荷的电势能 ;把两个异种点电荷的距离增加一些,电场力做负功,电荷的电势能 。
8、把电荷量q=1.0×10-5C的电荷从A点移到B点,电场力做功W=2.0×10-2J,则电荷的电势能 ,若规定B点为零电势,则电荷在A点的电势能EPA为 ;A点的电势= 。  21*cnjy*com
9、电子在A点的电势能EPA为-4ev,在B点的电势能为4ev,则A点的电势为 V,B点的电势= V,若电子由A运动到B,A的动能改变量EKB-EKA= 。
三、计算题:
10、有一个电量q=-3×10-6C的点电荷,从某电场中的A点移动到B点,电荷克服电场力何做了6×10-4J的功,从B点移至C点,电场力对电荷做了9×10-4J的功,设B点为零电势,求:A、C两点的电势和各为多少?
11、将带电量为1×10-8C的正电荷,从无限远处移到电场中的A点,要克服电场力做功1×10-6J,问:21·cn·jy·com
⑴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?
⑵A点的电势是多少?
⑶若电场力可以把带电量为2 ( http: / / www.21cnjy.com )×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?电场力做了多少功?(取无限远处为电势零点)
12、如图所示,小球的质量为m,带电量为q,悬挂小球的丝线与竖直方向成角时,小球恰好在匀强电场中静止不动,丝线长度为l,现将小球拉回到悬线竖直的方向上来,则拉力至少做多少功?【来源:21·世纪·教育·网】
【能力提升】
1、下列关系电势高低的判断,正确的是( )
A、正电荷从A点移到B点时,其电势能增加,A点电势一定较低
B、正电荷只在电场力作用下,从A点移到B点,A点电势一定较高
C、负电荷从A点移到B点,外力做正功,A点电势一定较高
D、负电荷从A点移到B点,电势能增加,A点电势能一定较低
2、如图所示,a、b两点电势相同,电场强度也相同的是( )
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3、一带电导体如图所示,已知表 ( http: / / www.21cnjy.com )面A点的电场强度是EA=100N/C,B点的场强EB=1N/C,一点电荷只在电场力的的下,第一次从A点到无限远,每二次从B点到无限远,两次最初的加速度之比aA:aB= ,若初速为零,则末速度之比vA:vB= 。21cnjy.com
4、如图所示,倾角为300的直角三角形底边长 ( http: / / www.21cnjy.com )为2L,底边处在水平位置,斜边为光滑绝缘导轨,现在底边中点处固定一正电荷Q,让一个质量为m的带正电的点电荷q从斜面顶端滑下(不脱离斜面),已测得它滑到仍在斜面上的垂足D处速度为v,加速度为a,方向沿斜面向下,问该质点滑到斜面底端C点时的速度和加速度各为多少。21·世纪*教育网
参考答案
【基础练习】
一、选择题:
1、D 2、CD 3、AD 4、BC 5、CD 6、D
二、填空题:
7、正 减小 负 增加 8、减小2.0×10-2J 2.0×10-2J 2000V 9、4V -4V -8eV 【来源:21cnj*y.co*m】
三、计算题:
10、-WAB=()q =200V =-300V
11、增加 EP=1×10-6J =100V 负电 W=2×10-6J 12、Eq=mg+cos WF+mgl(1-cos)=Eqlsin WF=mgl-mgl+mglcos WF=mgL()
【能力提升】
1、A 2、AD 3、100:1 1:1 4、电能从D到C电场力不做功,所以mg×L= v/=【版权所有:21教育】
在D点 在C点ma/=
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电势能和电势 同步练习
基础达标
1.下列说法中哪些是正确的是( )
A.沿电场线的指向,场强一定越来越小
B.沿电场线的指向,电势一定越来越低
C.沿电场线方向移动电荷,电势能逐渐减少
D.在电场力作用下,正电荷一定从电势高处向电势低处移动
答案:B
2.在静电场中,下列说法正确的是( )
A.电场强度为零的点,电势一定为零
B.电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同
C.电势降低的方向,一定是电场强度的方向
D.匀强电场中的等势面是一簇彼此平行的平面
答案:D
3.两个带异种点电荷的物体间的距离增大一些时( )
A.电场力做正功,电势能增加 B.电场力做负功,电势能增加
C.电场力做负功,电势能减少 D.电场力做正功,电势能减少
答案:B
4.如图1-4-3所示,O为两个等量异种电荷连线的中点,P为连线中垂线上的一点,比较O、P两点的电势和场强大小( )21cnjy.com
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图1-4-3
A.φO=φp,EO>Ep B.φO=φp,EO=Ep C.φO>φp,EO=Ep D.φO=φp,EO答案:A
5.a、b为电场中的两点,且a点电势高于b点,则可知( )
A.把负电荷从a点移到b点电场力做负功,电势能增加
B.把正电荷从a点移到b点电场力做正功,电势能减少
C.无论移动的是正电荷还是负电荷,电荷的电势能都要减少
D.无论是否有电荷移动,a点的电势能总是大于b点的电势能
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图1-4-4
答案:AB
6.如图1-4-4所示,电场中有A、B两点,则下列说法中正确的是( )
A.电势φA>φB,场强EA>EB
B.电势φA>φB,场强EAC.将+q电荷从A点移到B点,电场力做了负功
D.将-q分别放在A、B两点时,具有的电势能EA>EB
答案:B
能力提高
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图1-4-5
7.如图1-4-5所示,图中实线 ( http: / / www.21cnjy.com )表示一匀强电场的电场线,一带负电荷的粒子射入电场,虚线是它的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.若粒子受重力不计,那么正确的判断是( )
A.电场线方向向下 B.粒子一定从a点运动到b点
C.a点电势比b点电势高 D.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能
答案:D
( http: / / www.21cnjy.com )
图1-4-6
8.(2004年全国)如图1-4-6所 ( http: / / www.21cnjy.com )示,一绝缘细杆的两端各固定着一个小球,两小球带有等量异号的电荷,处于匀强电场中,电场方向如图中箭头所示.开始时,细杆与电场方向垂直,即在图中Ⅰ所示的位置;接着使细杆绕其中心转过90°,到达图中Ⅱ所示的位置;最后,使细杆移到图中Ⅲ所示的位置.以W1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功,W2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功,则有( )
A.W1=0,W2≠0 B.W1=0,W2=0 C.W1≠0,W2=0 D.W1≠0,W2≠0
答案:C
9.在某一电场中的A点,单位正电荷具有的 ( http: / / www.21cnjy.com )电势能是5 J,则该点电势为_________V;若在A点放入单位负电荷,则A点电势为________V;若在A点不放入电荷,则A点的电势为________V.
答案:5 5 5
10.A、B两带电小球,A固定不动,B的质量为m,在库仑力作用下,B由静止开始运动.已知初始时,A、B间的距离为d,B的加速度为a,经过一段时间后,B的加速度为,此时A、B间距应为多少 已知此时B的速度为v,则在此过程中电势能的减少量为多少 21世纪教育网版权所有
解析:本题是以电荷间相互作用为背景的力学问题,考查学生对知识的灵活运用能力.当距离为d时,根据库仑定律和牛顿第二定律得:21教育网
=ma ①
当距离为x时,用同样方法列式
=m(a) ②
解①②两式得:x=2d.
再根据能量的转化和守恒定律,系统机械能的增加应等于电势能的减少
所以ΔEp=mv2.
答案:x=2d ΔEp=mv2
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电势能和电势 同步练习
(一)基础过关题
1.在电场中( )
A.某点的电场强度大,该点的电势一定高
B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大
C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零
D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零
2.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的一点移动到另一点,其电势能的变化等于这两点间的电势之差
C.将一电荷匀速地从电场中的一点移到另一点,外力所做的功等于该电荷电势能的变化量
D.在电场中电势能越高处,电场强度一定越大
3.关于场强与电势的关系,下列说法正确的是( )
A.场强相等的各点,电势也一定相等
B.电势为零的位置,场强也一定为零
C.电势高的位置,场强一定大
D.沿场强的反方向,电势逐渐升高
4.关于电场中的电场强度和电势,下列说法正确的是( )
A.电场强度大的地方,电势一定高
B.等势面上各点的电场强度大小一定相等
C.等势面一定跟电场线垂直,即跟电场的方向垂直
D.沿着电场线的方向,电势越来越低
(二)能力培养题
5.a、b为电场中两点,且a点电势高于b点,则( )
A.把负电荷从a点移到b点电场力做负功,电势能增加
B.把正电荷从a点移到b点电场力做正功,电势能减少
C.无论移动的是正电荷还是负电荷,电荷的电势能都要减少
D.以上说法都不对
6.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两点,Q连线AB与
电场线的夹角为θ,将一电荷量为q的正 ( http: / / www.21cnjy.com )
电荷从A点移到B点。若沿直线AB移动
该电荷,电场力做功W1=______;若沿
路径ACB移动该电荷,电场力做功W2 ( http: / / www.21cnjy.com )=______;若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做功W3=______。由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是________________________。21世纪教育网版权所有
7.如图所示,实线为一匀强电场的电场线,一个带电粒子射入电场后,留下一条从a到b虚线所示的径迹,重力不计,下列判断正确的是( )
A.b点电势高于a点电势 ( http: / / www.21cnjy.com )
B.粒子在a点的动能大于在b点的动能
C.粒子在a点的电势能小于在b点的电势能
D.场强方向向左
8.有一带电粒子沿图中的AB曲线穿过一 ( http: / / www.21cnjy.com )匀强电场,a、b、c。d均为匀强电场中的等势面,且电势UaA.粒子一定带负电
B.粒子的运动轨迹是抛物线
C.从A点运动到B点粒子的电势能增加
D.粒子的动能和电势能之和在运动过程中保持不变
( http: / / www.21cnjy.com )
9.如图,在真空中有两个点电 ( http: / / www.21cnjy.com )荷A和B,电量分别为-Q和+2Q,它们相距L,如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2r<L)的空心金属球,且球心位于O点,则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小_____方向____.
10.如图5所示,导体棒A ( http: / / www.21cnjy.com )B靠近带正电的导体Q放置.用手接触B端,移去手指再移去Q,AB带何种电荷______.若手的接触点改在A端,情况又如何______.
  11.有一绝缘空心金属球A,带有4×1 ( http: / / www.21cnjy.com )0-6C的正电荷,一个有绝缘柄的金属小球B,带有2×10-6C的负电荷.若把B球跟A球的内壁相接触,如图6所示,则B球上电量为______C,A球上电量为_______C,分布在_______.
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电势能和电势(静电力做功的特点 电势能) 同步练习
1.在电场中移动正电荷时,如果外力克服电场力对电荷做功,则一定是( )
A.顺着电场线方向移动
B.逆着电场线方向移动
C.电势能增大
D.电势能减小
2.下列说法中,正确的是( )
A.把两个同种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加
B.把两个同种点电荷间的距离减小一些,电荷的电势能一定增加
C.把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加
D.把两个异种点电荷间的距离减小一些,电荷的电势能一定增加
3.下列说法中,正确的是( )
A.沿着电场线的方向移动正电荷,电势能一定增大
B.沿着电场线的方向移动正电荷,电势能一定减少
C.沿着电场线的方向移动负电荷,电势能一定减少
D.沿着电场线的方向移动负电荷,电势能一定增大
4.如图1-4-2所示,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( )21教育网
A.若在C点无初速地释放正电荷,则正电荷向B运动,电势能减少
B.若在C点无初速地释放正电荷,则正电荷向B运动,电势能增加
C.若在C点无初速地释放负电荷,则负电荷向A运动,电势能增加
D.若在C点无初速地释放负电荷,则负电荷向A运动,电势能减少
5.在图1-4-3示的正电荷产生的 ( http: / / www.21cnjy.com )电场中,在一个以点电荷为圆心的圆,B、D是圆周上的两个点,A、B、C是同一条半径上的三个点。下列说法中,正确的是( )21·cn·jy·com
A.同一正电荷分别在电场中的A、B、C三点,它在A点的电势能最大
B.同一正电荷分别在电场中的A、B、C三点,它在C点的电势能最大
C.同一负电荷沿圆弧从B移动到D,电势能增大
D.同一正电荷沿圆弧从B移动到D,电势能增大
6.正试探电荷在电场中沿某一电场线从A到B,此过程中可能出现的是( )
A.电场力的大小不断变化,电势能也变化
B.电场力的大小保持不变,电势能也变化
C.电场力的大小保持不变,电势能不变化
D.电场力的大小不断变化,电势能不变化
7.如图1-4-4所示,带电粒子在电场中由A点运动到B点,图中实线为电场线,虚线为粒子运动轨迹,则可判定( )21·世纪*教育网
A.粒子带负电
B.粒子的电势能不断减少
C.粒子的动能不断减少
D.粒子在A点的加速度小于在B点的加速度
8.把一试探电荷q=10 ( http: / / www.21cnjy.com )-10C放入某一电场中A点,具有电势能为10-8J,把此电荷从A点移动到无限远处,电场力做功等于______J.若在该点放入另一电荷q=-10-10C,则把此电荷从A点移动到无限远处,电场力做功等于______J。
9.质量为m,电荷量为q的 ( http: / / www.21cnjy.com )带正电粒子,处在正点电荷Q形成的电场中A点时的电势能为EPA,把此粒子在电场中A点由静止开始运动到无穷远处,若以无限远处为零电势能点,且不计重力,则带电粒子的加速度将逐渐______;速度将逐渐______;最大速度可达______。21世纪教育网版权所有
10.将一个电荷量为1.0×10 ( http: / / www.21cnjy.com )-8C的负电荷,从无穷远处移到电场中的A点,克服电场力做功2.0×10-8J,现将该电荷从A点移到B点,电场力做功7.0×10-8J。试求电荷在A、B两点的电势能。(取无穷远处为零电势能点)2·1·c·n·j·y
11.如图1-4-5甲是等量异种点 ( http: / / www.21cnjy.com )电荷的电场线,乙是等量同号点电荷的电场线。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线,O是连线的中点。(1)在甲图中,把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处,电场力是否做功?电势能是否变化?怎样变化?(2)在乙图中,把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处,电场力是否做功?电势能是否变化?怎样变化?
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12.如图1-4-6所示的电场中,把 ( http: / / www.21cnjy.com )点电荷+q从A移动到无限远处,电场力做功为W1;把点电荷+2q从A移动到无限远处,电场力做功为W2;把点电荷+nq从A移动到无限远处,电场力做功为Wn;求(1)W1:W2:Wn等于多少?(2)+q,+2q,+nq在A点的电势能EP!:EP2:EPn又是多少?(3)由此可见,不同电荷在电场中同一点的电势能与电荷的带电量有怎样的关系?【来源:21·世纪·教育·网】
参考答案
1.C 2.BC 3.BD 4.AD 5.B 6.AB 7.ACD 8.10-8J;-10-8J
9. 逐渐减小,不断增大, 10.EPA=2.0×10-8J, EPB=-5.0×10-8J
11(1)在甲图中,电场力不做功,因为 ( http: / / www.21cnjy.com )电场力与位移方向始终垂直,所以电荷的电势能不变;(2)在乙图中,电场 力做正功,因为电场力方向沿OA方向,与位移方向一致,所以电势能变小。www.21-cn-jy.com
12(1)W1:W2:Wn=1:2:3,(2)EP!:EP2:EPn=1:2:3,(3)不同电荷在电场中同一点的电势能与它的电荷量成正比。www-2-1-cnjy-com
图1-4-2
A
B
C
D
·
·
·
·
图1-4-3
图1-4-4
·A
·B
·O
·A
·B
·O


图1-4-5
·A
图1-4-6
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电势能和电势(电势 等势面) 同步练习
1.关于电场中场强和电势的关系,下列说法哪些是正确的( )
A.场强相同处,电势也一定相同;电势相同处,场强也一定相同
B.场强相同处,电势不一定相同;电势相同处,场强也不一定相同
C.电场中场强为零的区域电势处处相同
D.电场中电势相同的位置,场强一定为零
2.下列关于电势高低的判断,哪些是正确的( )
A.正电荷从A移到B时,其电势能增加,A点电势一定较低
B.正电荷只在电场力作用下从A移到B,A点电势一定较高
C.负电荷从A移到B时,外力作正功,A点电势一定较高
D.负电荷从A移到B时,电势能增加,A点电势一定较低
3.关于等势面的说法,下列哪些说法是正确的( )
A.等势面和电场线处处垂直
B.同一等势面上的点场强大小必定处处相等
C.电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直,并指向电势升高的方向
D.电荷从电场中一点移到另一点,电场力不做功,电荷必在同一等势面上移动
4.如图1-4-12所示,A、B两点放有电量 ( http: / / www.21cnjy.com )为+Q和+2Q的点电荷,A、B、C、D四点在同一直线上,且AC=CD=DB,将一正电荷从C点沿直线移到D点,则( )
A.电场力一直做正功
B.电场力先做正功再做负功
C.电场力一直做负功
D.电场力先做负功再做正功
5.下列说法中,正确的是( )
A.沿着电场线的方向场强一定越来越弱
B.沿着电场线的方向电势一定越来越低
C.匀强电场中,各点的场强一定大小相等,方向相同
D.匀强电场中,各点的电势一定相等
6.如图4-1-13所示为 ( http: / / www.21cnjy.com )负点电荷电场中的一条电场线,a、b为电场线上的两点.设a、b两点的场强大小分别为Ea、Eb、a、b两点的电势分别为φa、φb,则下列说法中正确的是( ) 21教育网
A.Ea>Eb,φa>φb B.Eaφb
C.Ea>Eb,φa<φb D.Ea=Eb,φa>φb
7.下列关于电场强度和电势的说法中,正确的是( )
A.电场强度为零的地方,电势一定为零 B.电势为零的地方,电场强度一定为零
C.电场强度较大的地方,电势一定较高 D.沿着电场强度的方向,电势逐渐降低
8.关于电势与电势能的四种说法中,正确的是( )
A.在电场中,电势较高的地方,电荷在那一点具有的电势能较大
B.在电场中某一点,若放入电荷的电荷量越大,它具有的电势能越大
C.在正的点电荷电场中的任一点,正检验电荷具有的电势能一定大于负检验电荷具有的电势能
D.在负的点电荷电场中的任一点,负检验电荷具有的电势能一定大于正检验电荷具有的电势能
9.图1-4-15中a、b ( http: / / www.21cnjy.com )为竖直向上的电场线上的两点,一带电质点在a点静止释放,沿电场线向上运动,到b点恰好速度为零,下列说法中正确的是( )21·cn·jy·com
A.带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的
B.a点的电势比b点的电势高
C.带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小
D.a点的电场强度比b点的电场强度大
10.在电场中有一球形等势面,若球面 ( http: / / www.21cnjy.com )内空间有一点N,球面外空间有一点M,则关于M、N两点的电势φM、φN及电场强度EM、EN的关系,下列说法中正确的是( )2·1·c·n·j·y
A.φM一定大于φN,EM一定小于EN B.φM一定小于φM,EM一定大于EN
C.φM、φN一定不相等,EM一定大于EN D.φM、φN一定不相等,EM一定小于EN
11.如图1-4-16所示,在等量异种电 ( http: / / www.21cnjy.com )荷形成的电场中,有A、B、C三点,A点为两点电荷连线的中点,B点为连线上距A点为d的一点,C点为连线中垂线距A点也为d的一点,则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较,正确的是( ) www.21-cn-jy.com
A.EB>EA>EC B.EA>EB>EC C.UA=UC>UB D.UB=UC>UA
12.如图1-4-17所示,实线为 ( http: / / www.21cnjy.com )电场线,虚线为等势面,且相邻等势面间的电势差相等.一正电荷在等势面φ3上时,具有动能20J,它运动到等势面φ1上时,动能为零.令φ2=0,那么,当该电荷的电势能为4J时,求它的动能是多少焦耳?21世纪教育网版权所有
13.如图1-4-18所示,一质量 ( http: / / www.21cnjy.com )为M的塑料球形容器放在桌面上,它的内部有劲度系数为k的轻弹簧直立固定于容器的内壁底部,弹簧上端经绝缘线系住一只带正电荷量为q、质量为m的小球,从加上一个向上的匀强电场,场强缓慢增强为E的时候,容器对桌面压力恰好减为零。问:(1)小球的电势能怎样改变 (2)小球的电势能改变了多少 21cnjy.com
参考答案
1.BC 2.A 3.A 4.B 5.BC 6.B 7.D 8.CD 9.ABD 10.D
11.AC 12.6J 13.(1)电势能减少,(2)
1-4-12
图1-4-13
图1-4-15
图1-4-16
图1-4-17
图1-4-18
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电势能和电势 同步练习
1.如图1-20所示,A、B是电场中两点 ( http: / / www.21cnjy.com ),一个带负电的点电荷Q在A点所受的电场力要比它在B点所受的电场力______,该负电荷在A点的电势能要比它在B点的电势能______,A点的电场强度要_____于B点的电场强度,A点的电势要______于B点的电势.?【版权所有:21教育】
2.如图1-21所示,在点电荷电场中的一条 ( http: / / www.21cnjy.com )电场线上依次有A、B、C三点,分别把+q和-q的试验电荷依次放在三点上,关于它所具有的电势能的正确说法是    ( )
A.放上+q时,它们的电势能EPA>EPB>EPC
B.放上+q时,它们的电势能EPA<EPB<EPC
C.放上-q时,它们的电势能EPA>EPB>EPC
D.放上-q时,它们的电势能EPA<EPB<EPC
3.关于电场中的电场线,下列说法正确的是?( )
A.带正电的点电荷在电场力作用下,运动的轨迹和电场线重合?
B.沿电场线方向电场强度逐渐减小?
C.沿电场线方向电势逐渐降低?
D.电荷沿电场线方向运动,电势能减少?
4.下列说法中,正确的是?( )
A.当两个正点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大?
B.当两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?
C.一个正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?
5.如图1-22所示,虚线a、b、c是某静 ( http: / / www.21cnjy.com )电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb、φc,且φa>φb>φc,一带正电的粒子射人电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示.由图可知      (   )2-1-c-n-j-y
A.粒子从K到L的过程中,电场力做负功
B.粒子从L到M的过程中,电场力做负功
C.粒子从K到L的过程中,电势能增加
D.粒子从L到M的过程中,动能减少
6.下列关于电荷在电场中移动时,其电势能变化的说法中,正确的是(  )
A.正电荷沿电场线方向移动,其电势能增加
B.正电荷逆电场线方向移动,其电势能增加
C.负电荷沿电场线方向移动,其电势能减少
D.负电荷逆电场线方向移动,其电势能减少
7.如图1-23所示,将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是        (   )21·cn·jy·com
A.带电粒子一定做加速直线运动 B.带电粒子的电势能一定逐渐增大
C.带电粒子的加速度一定越来越小 D.带电粒子的加速度一定越来越大
8.如图1-24所示,A、 ( http: / / www.21cnjy.com )B、C为某匀强电场中的三点,已知这三点的电势分别为φA=6V,φB=-2V,φC=2V,试在图上画出电势为2V的等势线,再画出一条电场线.(注意:图中应保留表明作图过程或依据痕迹).www.21-cn-jy.com
提示:A和B连线的中点的电势为2V.
9.如果把q=1.0×10-8C的正电荷,从无穷远移至电场中的A点,需要克服电场力做功J,那么:(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少 (2)q未移入电场前A点的电势是多少   21*cnjy*com
巩固练习
1.如图1-25所示,两个等量异号的点 ( http: / / www.21cnjy.com )电荷在真空中相隔一定的距离,竖直线代表两点电荷连线的中垂面,在此中垂面上各点的电场线处处与该平面垂直,在两点电荷所存在的某平面取如图所示的1、2、3三点,则这三点的电势大小关系是( )
A.φ1>φ2>φ3  B.φ2>φ3>φ1 C.φ2>φ1>φ3  D.φ3>φ2>φ1
2.关于电场强度和电势,下列说法正确的是( )
A.由公式可知E与F成正比,与q成反比
B.由公式U=Ed可知,在匀强电场中,E为恒值,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
C.电场强度为零处,电势不一定为零
D.无论是正电荷还是负电荷,当它在电场中移动时,若电场力做功,它一定是从电势高处移到电势低处,并且它的电势能一定减少【出处:21教育名师】
3.下列说法正确的是( )
A.在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等,场强大小一定不相等
B.在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低,场强大小不一定相等
C.在静电场中同一等势面上各点电势一定相等,场强大小不一定相等
D.在静电场中,点电荷q沿任意路径从a点移至b点,只要a、b在同一等势面上,则电场力一定不做功
4.以下有关场强和电势的说法正确的是( )
A.在正的点电荷的电场中,场强大的地方电势一定比场强小的地方电势高
B.在正的点电荷的电场中,场强大的地方电势一定比场强小的地方电势低
C.在负的点电荷的电场中,各点电势均为负值,距此负电荷越远处电势越低,无限远处电势最低
D.在负的点电荷的电场中,各点电势均为负值,距此负电荷越远处电势越高,无限远处电势最高
5.在下面关于电势和电势能的说法正确的是( )
A.电荷在电场中电势高的地方,具有的电势能较大
B.电荷在电场中电势高的地方,它的电量越大,所具有的电势能也越大
C.在正的点电荷的电场中的任一点,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.在负的点电荷的电场中的任一点,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.下列说法正确的是( )
A.在确定的电场中移动电荷时,电势能的改变量同零电势点的选择无关
B.在确定的电场中,电荷所具有的电势能同零电势点的选择无关
C.电势能是电场和场中电荷共有的能    
D.电势能只是电场中的电荷所具有的能
7.下列说法正确的是( )
 A.电场线相互平行的电场一定是匀强电场
 B.在电场中将电荷由a点移到b点,如果电场力做功为零,则ab两点场强大小必相等
 C.电势降低的方向不一定就是场强方向
 D.在电场中,只在电场力作用下,使电荷沿电场线,这样的电场只能是匀强电场
8.在静电场中,一个负电荷q在外力作用下,沿电场线方向移动一段距离,以下说法正确的是              (   )【来源:21·世纪·教育·网】
A.外力做的功等于电荷动能的增量
B.外力和电场力做的功等于电荷电势能的增量和动能的增量
C.电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增量
D.外力和电场力做的功等于电荷动能的增量
9.一带电粒子在如图1-26所示的 ( http: / / www.21cnjy.com )点电荷的电场中,在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是(   )
A.加速度的大小增大,动能、电势能都增加
B.加速度的大小减小,动能、电势能都减少
C.加速度增大,动能增加,电势能减少
D.加速度增大,动能减少,电势能增加
10. 如图1-27所示,图中实线 ( http: / / www.21cnjy.com )是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是 (   )21教育网
A.带电粒子所带电荷的符号
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒于在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
11.如图1-28所示,将一质量为m,电荷量 ( http: / / www.21cnjy.com )为+Q的小球固定在绝缘体的一端,杆的另一端可绕通过O点的固定轴移动.杆长为L,杆的质量忽略不计,杆和小球置于场强为E的匀强电场中,电场的方向如图所示,将杆拉至水平位置OA,在此处将小球自由释放,求杆运动到竖直位置OB时小球的动能及小球电势能的变化量.?21·世纪*教育网
提高练习
1. 如图1-29所示,图 ( http: / / www.21cnjy.com )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,下列说法中正确的是 ( )
A.带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的
B.a点的电势比b点的电势高
C.带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小
D.a点的电场强度比b点的电场强度大
2.如图1-30所示,匀 ( http: / / www.21cnjy.com )强电场方向水平向右,一带电微粒沿直虚线在电场中斜向上运动,则该微粒在从A运动到B的过程中,其能量变化为 ( )21世纪教育网版权所有
A.动能增大,电势能减小
B.动能减小,电势能减小
C.动能减小,电势能增大
D.动能增大,电势能增大
高考链接
1.如图1-31所示,带箭头的曲线表示 ( http: / / www.21cnjy.com )一个带负电粒子通过一个点电荷Q所产生的电场时的运动轨迹,虚线表示点电荷电场的两个等势面,下列说法中正确的是 ( )2·1·c·n·j·y
A.等势面φA<φB,粒子动能EkA>EkB
B.等势面φA<φB,粒子动能EkAC.等势面φA>φB,粒子动能EkAD.等势面φA>φB,粒子动能EkA>EkB
2.如图1-32所示,一个带负电的油滴 ( http: / / www.21cnjy.com )以初速vo从P点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中,若油滴到达最高点时速度大小仍为 vo,则油滴最高点的位置是 ( )21cnjy.com
A.P点的左上方  B.P点的右上方
C.P点的正上方  D.上述情况都可能
电势能 电势
课堂同步:1.大 小 大 大 ( http: / / www.21cnjy.com ) 2.AD 3.C 4.AB 5.AC 6.BD 7.AC 8.略 9. (1)1.2×10-4 J,1.2×104 V (2)1.2×104 V. www-2-1-cnjy-com
巩固练习1.A 2.C 3.BCD ( http: / / www.21cnjy.com ) 4.AD 5.CD 6.AC 7.AC 8.BCD 9.C 10.CD 11.(mg+qE)L 电荷电势能的减少EqL【来源:21cnj*y.co*m】
提高练习1.ABD 2.C
高考链接:1. D 2. A
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