高中物理第一章静电场电势能和电势练习新人教版选修

1、年高中物理第一章静电场电势能和电势练习新人教版选修作者：日期：2朝花夕拾杯中酒4 电势能和电势知识点一静电力做功与电势能的变化1. 一个电荷只在电场力作用下从电场中的P 点移到 Q 点 , 电场力做了810- 6J 的功 , 那么()A. 电荷在 Q处时将具有810- 6J 的动能B. 电荷在 Q处时将具有810- 6J 的电势能C. 电荷的动能减少了- 6810 JD. 电荷的电势能减少了810- 6J2在静电场中 , 将一正电荷从a点移到b点 , 静电力做了负功 , 则 ().A.b 点的电场强度一定比a 点的大B. 电场线方向一定从b 指向 aC.b 点的电势一定比a 点的高D. 该电荷

2、的动能一定减小3如图 L14 1 所示 , 在真空中有两个带电荷量相等的正电荷1 和q2, 它们分别固定在、.- -qAB两点 , CD为 A、 B 连线的中垂线 . 现将正电荷 q3 由 C沿 CD移至无限远处 , 在此过程中 ()A.q 3 的电势能逐渐增加B.q 3的电势能先逐渐增加, 后逐渐减少C.q 3受到的静电力逐渐减小D3 受到的静电力先逐渐增大, 后逐渐减小图 L14 1.q- -知识点二点电荷电场中的电势和电势能4如图 L1-4 2所示,Q是带正电的点电荷, 1、2 为其产生的电场中的两点, 若 1、 2分别为.-PPE EP1 和 P2 两点的电场强度的大小, 1、 2 分

3、别为P1 和P2两点的电势,则()A.E 1E2, 1 2B.E 1E2, 1 2C 12, 12.E D.E E , 2图 L1-4- 21215. 在如图 L1- 4- 3 所示的四个电场中均有相互对称分布的a、b 两点 , 其中 a、b 两点电势和场强都相同的是 ()图 L1-4-36 2017铜陵一中期中 以下说法中正确的是 ().A. 若一正点电荷在A点的电势能比在B 点的大 , 则 B 点电势较高B. 若一负点电荷在C点的电势能比在D点的大 , 则 C点电势较高C. 若正点电荷在E 点的电势能为负值 , 负点电荷在 F 点的电势能是负值, 则 F 点电势较高D. 若一负点电荷在G点

4、的电势能是负值, 则 G点电势为负值7如图L14 4 所示 , 光滑绝缘的斜面置于电场中, 一质量为、带电荷量为q的点电.- -m荷从A 点以 v0的初速度沿斜面运动到B 点时 , 速度也为v0. 下列说法正确的是()A.A 点的场强大于B点的场强和任何人呵呵呵朝花夕拾杯中酒B点的电势高于B点的电势.AC. 点电荷在 A 点时的电势能大于在B 点时的电势能D. 点电荷一定带正电图 L1-4- 4知识点三电势能、电势大小的计算与判断8. 将一正电荷从无限远处移入电场中M点 , 电势能减少了 8. 010- 9 J; 将另一负电荷 ( 正、负电荷所带电荷量的绝对值相等) 从无限远处移入电场中的N

5、点 , 电势能增加了- 99. 810 J. 若以无限远处为零电势点 , M、 N两点的电势分别为 、 , 则下列判断正确的是 ()MNA 0. M0C. N09. 电荷量分别为 +q、+q、 -q 的三个带电小球分别固定在边长为L 的绝缘等边三角形框架的三个顶点上 , 并置于场强为的匀强电场中 , 如图 L145 所示.若三角形绕穿过其中心且垂E- -O直于三角形所在平面的轴顺时针转过120 , 则此过程中系统电势能变化情况为 ()A. 减少 EqLB. 增加 EqLC. 减少 2EqL D. 增加 2EqL图 L1-4 5-知识点四等势面10关于等势面 , 下列说法正确的是().A. 电荷

6、在等势面上移动时, 由于不受静电力作用, 所以说静电力不做功B. 在同一个等势面上各点的场强大小相等C. 两个电势不相等的等势面可能相交D. 若相邻两等势面的电势差相等, 则等势面的疏密程度能反映场强的大小11、 两异种点电荷所形成的电场中的部分等势面如图L1 4-6 所示, 已知A点电势高.a b-于 B 点电势 . 若 a、 b 两点电荷的电荷量大小分别为qa 和 qb, 则()A.a 为正电荷 , q qbC.a 为负电荷 , qaq- -12. 如图 L1- 4- 7 所示 , 虚线 a、b、c 是在 O点处的一个点电荷形成的静电场中的三个等势面,一带正电的粒子射入该电场中, 其运动轨

7、迹如实线KLMN所示 . 不计粒子的重力 , 由图可知 ()A. 粒子运动时电场力先做负功, 后做正功B、b、c三个等势面的电势关系是 .acabC. 粒子运动时的电势能先增大后减小D 粒子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等.图L1 4-7-13. ( 多选 ) 如图 L1- 4- 8 所示 , 在负点电荷 -Q 产生的电场中 , 一带负电的试探电荷从A 点分别移到以-Q为圆心的圆周上的、 、 、点 , 则下列说法正确的是()B CD EA. 试探电荷从A 到 B, 电势能减少B. 试探电荷从A 到 E, 静电力做功最大和任何人呵呵呵朝花夕拾杯中酒C 试探电荷从A点分别到、 、 、E点

8、 , 静电力做功一样多.B C DD.A 点的电势比 D点的高图 L1-4-814. ( 多选 ) 质量为 m的带电小球射入匀强电场后, 以方向竖直向上、大小为2g( g 为重力加速度) 的加速度向下运动 , 在小球下落 h 高度的过程中()A 小球的重力势能减少了2mgh.B. 小球的动能减少了 2mghC. 静电力做负功 2mghD. 小球的电势能增加了 3mgh15. 如图 L1- 4- 9 所示 , 水平虚线为匀强电场的等势线, 一个带电小球以一定的速度射入该匀强电场后 , 运动轨迹如图中实线所示, 已知小球受到的重力不能忽略. 下列说法中正确的是()图 L1- 4- 10A. 小球在

9、 b 点的动能一定大于小球在a 点的动能B 若小球从a点向b点运动 , 则动能和电势能之和一定增加.C. 若小球从 b 点向 a 点运动 , 则重力势能和电势能之和一定减小D. 根据图中信息不能确定小球在a、 b 两点的电势能大小关系16. ( 多选 ) 如图 L1- 4- 10 所示 , 在粗糙的水平面上固定一点电荷Q, 在 M点无初速度释放一带有恒定电荷量的小物块, 小物块在点电荷 Q的电场中运动到N点静止 , 则从 M点运动到 N点的过程中 ()A. 小物块所受静电力逐渐减小B. 小物块具有的电势能逐渐减小C.M 点的电势一定高于 N点的电势图 L1- 4- 10D. 小物块电势能变化量

10、的大小一定等于克服摩擦力做的功17 如图 L14-11 所示 , 匀强电场的电场线与平行,把110- 8 C的负电荷从A点移到B点 ,.-AC静电力做功610- 8J, AB长 6cm,AB与 AC成 60角 .(1) 请判断场强的方向 ;(2) 设 B 处电势为 1V, 则 A 处电势为多少 ?电子在 A 处的电势能为多少 ?图 L1- 4- 11和任何人呵呵呵朝花夕拾杯中酒1.D 解析 电荷只在电场力作用下由P 到 Q,电场力做了 8 10-6J的功 , 合力做功即为 810-6J,根据动能定理知 , 动能增加了 8 10-6J,电荷的初动能未知 , 所以不能判断出电荷在 Q点的动能的大小

11、 , 选项 A、C 错误 ; 电势能的大小与零电势能点的选择有关, 该题没有给出零电势能点 , 所以不能判断电荷在Q点的电势能 , 选项 B 错误 ; 电场力做了810-6J 的功 , 根据功能关系知 , 电荷的电势能减小8 10-6J,选项 D正确.2.C 解析 静电力做负功 , 该电荷的电势能增加, 正电荷在电势高处电势能较大,C 正确; 静电力做负功 , 同时电荷可能还受其他力作用, 外力对它做的总功不一定为负, 由动能定理可知 ,动能不一定减小 ,D 错误 ; 电势高低与场强大小无必然联系,A 错误 ;b 点电势高于 a 点的 , 但 a、b 可能不在同一条电场线上,B错误.3.D 解

12、析 CD 线上各点场强方向均为C D, 场强大小先逐渐增大 , 再逐渐减小 , 所受静电力先逐渐增大 , 再逐渐减小 , 选项 C错误 , 选项 D正确 ; 静电力一直对电荷q3 做正功 , 电势能逐渐减小,选项 A、B错误.4.A 解析 由正电荷周围电场线的特点可知E1E2,沿电场线方向电势逐渐降低, 可知 1 2, 选项 A正确 .5.C 解析 因为电势是标量 , 并且 a、b 在题中的四个电场中具有对称性, 故四个电场中a、b 两点的电势都是相等的, 而电场强度是矢量,A 图中两对称点的电场强度大小相等、方向相反;B 图中两个场强叠加后,a 点的场强方向斜向右上方 ,b 点的场强方向斜向

13、右下方;C 图中两对称点的场强大小相等 , 方向都是水平向右;D 图中 a 点的场强方向向上,b 点的场强方向向下 ,因此只有选项 C 正确 .6.C 解析 正电荷在电势高的地方电势能大, 负电荷在电势高的地方电势能反而小, 选项A、 B 错误 ; 由 = , 可知选项 C 正确 ,D 错误 .7.C 解析 点电荷从 A 到 B的过程中 , 只有重力和电场力做功 , 根据动能定理可知, 电场力做正功 , 由功能关系可知 , 电荷的电势能减小 ,C 正确 ; 由于不知道电场方向和电场是否均匀, 所以 A、B、D错误 .8.C 解析 无限远处电荷的电势能为0, 则正电荷在 M点的电势能为 -8.0

14、10-9J, 负电荷在N 点的电势能为9.8 10-9J. 由 =可知 ,M、 N 两点的电势 M0, N| M|,故 N M0,选项 C正确 .9.D 解析 三角形绕穿过其中心O的轴顺时针转过 120, 电荷量为 +q、+q、-q 的带电小球所受的静电力分别做功 -、 -、 -EqL, 总功为 -2qEL, 电势能增加 2EqL, 选项 D正确 .10.D 解析 等势面由电势相等的点组成, 等势面处的电场线跟等势面垂直, 因此电荷在等势面上移动时 , 静电力不做功 , 但并不是不受静电力的作用, 选项 A 错误 ; 等势面上各点场强的大小不一定相等, 等势面不可能相交, 选项 B、C错误 ;

15、 等差等势面的疏密能反映场强的大小,选项 D正确.11.B 解析 若把该图与等量异种点电荷电场中的部分等势面图比较, 则靠近正电荷的点电势较高 , 靠近负电荷的点电势较低, 所以 a 为正电荷 . 等量异种点电荷电场中的等势面左右对称, 无穷远处的电势为 0; 该图左侧的等势线比较密, 无穷远处的电势为0, 所以无穷远处与两点电荷所在处之间的电势差相比, 与 a 所在处之间的电势差比较大, 所以 a 所带的电荷量较多 ,选项 B正确.12.D 解析 根据带电粒子轨迹的弯曲方向可知, 带电粒子受到了点电荷的引力作用, 所以点电荷一定带负电, 电场线方向从无穷远处到O 终止 , 根据顺着电场线方向

16、电势降低可知, a b c, 选项 B错误 ; 粒子所受的静电力与速度的夹角先为锐角, 后为钝角 , 所以电和任何人呵呵呵朝花夕拾杯中酒势能先减小后增大 , 选项 A、 C 错误 ; 整个运动过程中 , 带电粒子只有两种形式的能: 电势能和动能 , 根据能量守恒定律知, 粒子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等,选项 D正确.13.AC 解析 B 、C、D、E 在同一等势面上 , 所以试探电荷在这四点时的电势能相等, 试探电荷带负电 , 由 A 向 B、C、D、E 点移动过程中静电力做等量正功, 故电势能均减少 ,A 、C正确 ,B错误 ; 在负点电荷的电场中,D 点比 A 点距离场源电

17、荷远, 所以 D点的电势比 A 点的高 , 故 D错误.14.BD 解析 带电小球受到向上的静电力和向下的重力, 根据牛顿第二定律得F合=F电-mg=2mg,得 F 电 =3mg,在下落过程中静电力做功W 电=-3mgh, 重力做功 WG=mgh,总功 W=W电+WG=-2mgh,根据做功与势能变化关系可知, 小球重力势能减少了mgh,电势能增加了 3mgh,根据动能定理可知 , 小球的动能减小了 2mgh.15.A 解析 由于等势线水平 , 则电场线一定沿竖直方向, 根据曲线运动的轨迹与合外力的关系可知 , 小球受到的合外力方向一定向上, 且静电力方向也竖直向上 , 若小球从 a 点向 b

18、点运动 , 合外力对小球做正功, 故小球动能一定增加 , 若小球从 b 点向 a 点运动 , 合外力对小球做负功 , 故小球动能一定减少, 选项 A 正确 ; 小球从 a 点向 b 点运动过程中 , 重力势能增加 , 根据能量守恒定律可知 , 动能和电势能之和一定减小, 选项 B错误 ; 小球从 b 点向 a 点运动过程中 ,动能减小 , 则重力势能和电势能之和一定增加, 选项 C 错误 ; 小球从 a 点向 b 点运动过程中 ,静电力一定做正功, 则电势能一定减小, 故小球在a 点的电势能一定大于在b 点的电势能 , 选项 D错误.16.ABD 解析 小物块在从M点运动到 N点的过程中 , 一定受到向左的摩擦力, 所以静电力一定向右 , 随着物块离点电荷Q距离越来越大 , 静电力逐渐减小 ,A 正确 ; 由动能定理可得 WE-mgx=0,即 WE= mgx, 静电力做正功 , 小物块具有的电势能减小, 其减少量等于克服摩擦力做的