电场力做功和电势能电势和电势差成果测评题(带答案)

.电场力做功和电势能、电势和电势差成果测评题基础夯实1对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（ ）A电势差的公式，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB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UAB0C电势差的公式中，UAB与移动的电荷量q无关D电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移到B点时电场力所做的功2图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点，再经过N点。可以判定AM点的电势大于N点的电势BM点的电势小于N点的电势C粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力3带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中，如图所示，经过一段时间后，其速度变为水平方向，大小仍为v0，则一定有（ ）A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4电场中有A、B两点，A点的电势，B点的电势，一个电子由A点运动到B点的过程中，下列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 eV5将一正电荷从无穷远处移入电场中的M点，电势能减小了8.0109 J，若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N点，电势能增加了9.0109 J，则下列判断正确的是（ ）A B C D6如图所示，在矩形ABCD的AD边和BC边的中点M和N各放一个点电荷，它们分别带等量的正、负电荷。E、F是AB边和CD边的中点，P、Q两点在MN的连线上，MP=QN。对于E、F、P、Q四点，其中电场强度相同、电势相等的两点是（ ）AE和F BP和Q CA和B DC和D7如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷Q，且CO=OD，ADO=60。下列判断正确的是（ ）AO点电场强度为零 BD点电场强度为零C若将点电荷+q从O移向C，电势能增大D若将点电荷q从O移向C，电势能增大8如图所示，Q1和Q2是两个固定的负点电荷，在它们的连线上有a、b、c三点，其中b点的合场强为零，现将另一正点电荷q由a点沿连线移动到c点，在移动的过程中，点电荷q的电势能变化是（ ）A不断减少 B不断增加 C先增加后减少 D先减少后增加9在静电场中，把一个电荷量q=2.0105 C的负电荷由M点移到N点，电场力做功6.0104 J，由N点移到P点，电场力做负功1.0103 J，则M、N、P三点电势高低关系是_。10如果把q=1.0108 C的电荷从无穷远移到电场中的A点，需要克服电场力做功W=1.2104 J，那么：（1）q在A点的电势能和A点的电势各是多少？（2）q在未移入电场前A点的电势是多少？11在场强为4105 V / m的匀强电场中，一质子从A点移到B点，如图所示。已知AB间距离为20 cm，AB连线与电场线成30夹角，求电场力做的功以及质子电势能的变化。12如图所示，为一组未知方向的匀强电场的电场线，把1106 C的负电荷从A点沿水平线至B点，电场力做了2106 J的功，A、B间的距离为2 cm，问：（1）匀强电场场强是多大？方向如何？（2）A、B两点间的电势差是多大？若B点电势为1 V，则A点电势是多大？电子处于B点时，具有多少电势能？13长以L的绝缘细线下系一带正电的小球，其带电荷量为Q，悬于O点，如图所示。当在O点另外固定一个正电荷时，如果球静止在A处，则细线拉力是重力mg的两倍。现将球拉至图B处（=60），放开球让它摆动，问：（1）固定在O处的正电荷的带电荷量为多少？（2）摆球回到A处时悬线拉力为多少？14.（2011海南卷）1关于静电场，下列说法正确的是A电势等于零的物体一定不带电 B电场强度为零的点，电势一定为零 C同一电场线上的各点，电势一定相等 D负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加答案及解析1BC解析：由电场力功的计算公式WAB=qUAB，因为正电荷q0又WAB0，所以UAB0，选项B正确；电势差由电场中两点决定，与是否移动电荷无关，所以选项C正确，选项AD错误。2AD解析：由电场线的意义，电场线密的地方场强大，电荷在该点受力大，沿电场线方向电势降低所以M点的电势高于N点电势，M点的场强小于N点的场强，选项AD正确，BC错误。3ABCD解析：水平方向，在竖直方向上，又由于水平方向和竖直方向都是匀变速运动，初末速度相等，时间相等，由v=v0+at可知a相等，故mg=Eq，结合以上两式可知L=L，故A、B正确，C也正确。又重力势能的增加为mgL，电势能的减小为EqL，故D正确。所以答案为ABCD。4D解析：由题意知A点电势高于B点电势，电子由A运动到B电场力做功，即克服电场力功20 eV，电荷的电势能增加20 eV。5C解析：取无穷远处电势为0，则正电荷在M点的电势能为8.0109 J，负电荷在N点的电势能为9.0109 J。由，M、N点的电势，且，即，故C正确。6A解析：P、Q两点电场强度相等，电势，A、B和C、D处的场强方向不同，E、F在MN连线的垂直平分线上，电势为零、场强方向水平向右，大小相等，故只有A正确。7BD解析：D点的电场强度是两个+Q和一个Q所产生的场的叠加，它们在D点产生的场强大小相等方向互成120角，由矢量合成法则知，D点的合场强等于零，B选项正确。由场强叠加原理和点电荷的电场强度计算可知，OC段上的场强方向是由O指向C，q由O移动到C电场做负功，电势能增加，D选项正确。8C解析：根据电场强度是矢量，b是场强为零的点，由叠加原理可知，a、b之间的场强方向向左，bc之间的场强方向向右，故将正点电荷q由a点移动到c点，电场力先做负功再做正功，q的电势能先增加后减少。9解析：由知：，所以，所以两式相加得，综上可知：10（1）1.2104 J （2）1.2104 V解析：（1）电势能的计算公式知（2）电势是场的性质不因q放入与否而变化，故仍为1.2104 V。111.11014 J 质子电势能减小了1.11014 J解析：设AB间距离为d，电场力对质子做的功为，即质子电势能减少了1.11014 J。12（1）200 V / m，方向沿电场线斜向下 （2）2 V 1 V 1 eV解析：该匀强电场的电场强度E由W=qEdcos60得，由于电场力对负电荷做正功，所以电场线方向应斜向下，由U=Edcos60得，由于，所以UBA=2 V若，则13（1） （2）3mg解析：（1）在A处对小球用平衡条件得，而F=2 mg，所以球带电（2）小球摆回A点的过程做圆周运动恰好在Q的等势面上，Q的电场力对球不做功，由动能定理得： ，在最低点处，解得线的拉力F=3 mg。14D解析：考察电场和电势概念，选D能力提升1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2a、b为电场中的两点，且a点电势高于b点电势，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3一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能EpA、EpB之间的关系为（ ）AEA=EB BEAEB CEpA=EpB DEpAEpB4如图所示，在匀强电场中取一点O，过O点作射线OA=OB=OC=OD=10 cm，已知O、A、B、C和D各点电势分别为0、7 V、8 V、7 V、5 V，则匀强电场场强的大小和方向最接近于（ ）A70 V / m，沿OA方向 B70 V / m，沿OC方向C80 V / m，沿OB方向 D80 V / m，沿OC方向5如图所示，在电场强度E=2103 V / m的匀强电场中有三点A、M和B，AM=4 cm，MB=3 cm，AB=5 cm，且AM边平行于电场线，把一电荷量q=2109 C的正电荷从B移动到M点，再从M点移动到A点，电场力做功为（ ）A0.16106 J B0.12106 JC0.16106 J D0.12106 J6如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等。实线为一带正电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，则下面说法中正确的是（ ）A三个等势面中，a的电势最高B对于M、N两点，带电粒子通过M点时电势能较大C对于M、N两点，带电粒子通过M点时动能较大D带电粒子由M运动到N时，加速度增大7如图所示是匀强电场中的一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间距离为2 cm，A和P点间距离为1.5 cm，则该电场的场强E和P点的电势分别为（ ）A500 V / m，2.5 V B V / m，2.5 VC500 V / m，2.5 V D V / m，2.5 V8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（ ）Ab点电势高于a点电势 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9如图，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d点，电场力做正功W1；若由c经b移到d点，电场力做正功W2，则W1与W2，c、d两点电势、关系为（ ）AW1W2， BW1W2，CW1W2， DW1W2，10如图所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电为+102 C的微粒在电场中只受电场力作用，由A点移到B点，动能损失0.1 J。若A点电势为10 V，则下列判断正确的是（ ）B点的电势为10 V 电场线方向从右向左微粒的运动轨迹可能是轨迹1 微粒的运动轨迹可能是轨迹2A B C D11如图所示，匀强电场中，A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q=21010 C的点电荷由A点移动到B点，电场力做功4.8108 J，再由B点移到C点电荷克服电场力做功4.8108 J，取B点的电势为零，求A、C两点的电势及场强的方向。12（2007成都检测）如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为q、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为。求：（1）小球滑至C点时的速度的大小；（2）A、B两点间的电势差；（3）若以C点作为参考点（零电势点），试确定A点的电势。13有一个水平方向的匀强电场，场强为9103 V / m，在电场内一个水平面上作半径为10 cm的圆，圆周上有如图所示的A、B、C三点，另在圆心O处放置电量为1108 C的正点电荷，求：（1）A、B两点间的电势差；（2）C处的电场强度大小和方向。14（2011上海卷）1电场线分布如图昕示，电场中a，b两点的电场强度大小分别为已知和，电势分别为和，则(A) ， (B) ， (C) ， (D) ，15（2011上海卷）14两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置变化规律的是图 答案及解析1D解析：场强和电势在数值上没有必然的联系，所以AB选项错误；场强的方向一定是电势降低的方向，反之则不成立，C选项错误；故只有D选项正确。2AB解析：由电场力的计算公式及知，选项A、B正确，CD错误。3AD解析：电荷在静电场中做匀加速运动，必受恒力作用，必是在匀强电场中运动，故A正确；由能量守恒，动能大的地方电荷的电势能小，所以EPAEPB，选项D正确。4C解析：据题意A、C两点电势相等，所以AC为等势线，因为电场线与等势线垂直，故场强方向沿OB方向，由得E=80 V / m。5C解析：B、M在同一等势面上，电荷由B到M电场力不做功。由M到A电场力做负功。W=qU=qEd=210921034102 J=0.16106 J，即电场力做功为：0.16106 J。6CD解析：由于带电粒子做曲线运动，所受电场力方向必定指向轨道的凹侧，且和等势面垂直，所以，电场线的方向是指电势降低的方向，故，选项A错。带正电粒子若从N点运动到M点，场强方向与运动方向成锐角，电场力做正功，即电势能减少；若从M点运动到N点，场强方向与运动方向成钝角，电场力做负功，电势能增加，故选项B错。根据能量守恒定律，电荷的动能和电势能之和不变，故粒子在M点的动能较大，选项C正确。由于相邻等势面之间电势差相等，因N点等势面较密，则ENEM，即qENqEM。由牛顿第二定律知，常电粒子从M点运动到N点时，加速度增大，选项D正确。7B解析：匀强电场中电势均匀降落，根据U=Ed可求得。8BC解析：如图，假设粒子从ab，则由曲线运动的特点，粒子速度方向和受力方向可确定。由于粒子电性未知，不能确定场强方向，也不能判断电势高低。由于电场力F做负功，故动能减小。假设粒子从ba，可得出同样结论。9D解析：cad：W1=qUcd0，因为q0，所以Ucd0，即。cbd：W2=qUcd，所以W1=W2，故D正确。10C解析：正电荷只在电场力作用下从A运动到B，动能损失0.1 J，则电势能增加0.1 J，且电场力做功为WAB=0.1 J，所以，由于，所以，错。由于正电荷从A向B运动时电场力做负功，所以，正电荷所受电场力方向为沿电场线向左，则电场线的方向为从右向左，对。由于微粒只受电场力作用做曲线运动，则电场力一定指向它运动轨迹的内侧，所以，它的运动轨迹应为1，而不是2，故对，错。应选C。11，电场方向垂直于AC，指向左下方解析：把电荷从A点移到B点，由得：，把电荷从B点移到C点，则因为，即A、C在同一等势面上，根据场强与等势面垂直且由高电势处指向低电势处，可得该电场的场强方向垂直于AC，指向左上方。12（1） （2）mgR / (2q) （3）mgR / (2q)解析：（1）因为B、C两点电势相等，故小球从B到C的过程中电场力做的总功为零。 由几何关系可得BC的竖直高度hBC=3R / 2 根据动能定理有 解得（2）因为电势差UAB=UAC，小球从A到C，重力和电场力均做正功，所以由动能定理有 解得 |UAB|=|UAC|=mgR / (2q)（3）因为、，所以。13（1）1.35103 V （2）9.2103 V / m与水平方向成45斜右向上解析：（1）在A、C、B所在圆面上是点电荷产生电场的等势面。则（2）点电荷在C处产生的场强，方向竖直向上。 则在C点的合场强方向与水平方向成45斜右向上。14C 解析：根据电场线疏密表示电场强度大小，；根据沿电场线电势降低，所以本题选C。15A解析：电场线如下图， 根据“沿电场线方向电势降低”的原理，C、D是错误的；B也错误，A正确。所以本题选A。我就在旁边静静地呆着，不言不语，生怕惊扰这静谧的美好，惟愿时光驻留，变成永恒回忆；惟愿几十年后，两鬓斑白的我们仍然携手坐在阳台上，不谈悲喜，只闻花香。携手的日子总