人教版高二物理选修3-1第一章 1.4 电势能和电势课后训练题（含答案解析）

1、电势能和电势一、单选题 1.如图所示的匀强电场中，一个电荷量为q的正点电荷，沿电场线方向从A点运动到B点，A、B两点间的距离为d.在此过程中电场力对电荷所做的功为W，则A点的电场强度的大小为()ABqWdCD2.如图所示，在真空中固定有甲、乙两个正点电荷，甲的电荷量大于乙的电荷量，O为甲、乙连线的中点，M、N为甲、乙连线上的两点，且M、N到O点的距离相等，即MOON.现将一负点电荷丙由M点移动到N点，在此过程中，下列说法正确的是()A 丙在M点受电场力比在N点所受电场力大B 丙在M点所受电场力比在N点受电场力小C 丙的电势能一定在逐渐增大D 丙的电势能一定先增大后减小3.电荷量分别为q、q、q

2、的三个带电小球，分别固定在边长均为L的绝缘三角形框架的三个顶点上，并置于场强为E的匀强电场中，如图所示若三角形绕穿过其中心O垂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 2EqLD 增加2EqL4.下列关系式中正确的是（）A 室外气温：-2-5B 某物体的速度：-2 m/s-12 m/sC 物体的重力势能：-2 J-12 JD 电场中某点的电势：-2 V-5 V5.如图是某一电场中的一簇电场线，现把一个正电荷分别放在AB两点下列说法正确的是（ ）A 此正电荷在A点受到的电场力比B点大B 此正电荷在A点的电势能比B点

3、大C 电场中B点的电势高于A点的电势D 若把此正电荷从A点静止释放，它将沿电场线运动到B点6.在静电场中，下列有关电势能、电势判断正确的是（）A 电势能、电势都是仅有电场本身因素决定，与处于电场中的电荷无关B 电势高的地方，电荷的电势能一定大C 电势能等于两点的电势差D 某点电势的大小等于单位电荷在该点与在参考点的电势能差的大小7.关于等势面，下列说法正确的是()A 等势面上各点电荷受力不一定相同B 同一等势面上的各点场强大小必定相等C 电荷所受静电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，静电力没做功，电荷必在同一等势面上移动8.图甲中AB是某电场中的一

4、条电场线若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图像如图乙所示关于A、B两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是 （ ）AA>B，EA>EBBA>B，EA<EBCA<B，EA>EBDA<B，EA<EB9.在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b处分别固定一个正点电荷，c处固定一个负点电荷，它们的电荷量都相等，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H分别为ab、ac、bc的中点，E、F两点关于c点对称下列说法中正确的是()AD点的场强为零，电势也为零BE、F两点的电场强度大小相等、方向相反

5、CG、H两点的场强相同D 将一带正电的试探电荷由E点移动到D点的过程中，该电荷的电势能减小10.如图所示为一个均匀带正电的细圆环，半径为R.取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴设轴上某点P到O点的距离为x，设无穷远处的电势为零，P点的电势为，真空中静电力常量为k.下面判断正确的是()A 图中P点电场强度E的方向是沿x轴负方向，O点电势为零B 图中P点电场强度E的方向是沿x轴正方向，O点电场强度E为零C 从O点到P点，电场强度E一定逐渐增大，电势一定逐渐增大D 从O点到P点，电场强度E一定逐渐减小，电势一定逐渐减小11.某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E

6、P和EQ，电势分别为P和Q，则()AEP>EQ，P>QBEP>EQ，P<QCEP<EQ，P>QDEP<EQ，P<Q12.下列四个图中，a、b两点电势相等、电场强度也相等的是()A BC D13.如图所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB运动，从B点穿出电场，a、b、c、d为该电场中的等势面，这些等势面都是互相平行的竖直平面，不计粒子所受重力，则()A 该粒子一定带负电B 此电场不一定是匀强电场C 该电场的电场线方向一定水平向左D 粒子在电场运动过程中动能不断减少14.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分

7、布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点.则()AP、Q两点处的电荷等量同号Ba点和b点的电场强度相同Cc点的电势低于d点的电势D 负电荷从a到c，电势能减少15.如图所示，匀强电场中的PAB平面平行于电场方向，C点为AB的中点，D点为PB的中点。将一个带负电的粒子从P点移动到A点，电场力做功WPA=1.6×108J；将该粒子从P点移动到B点，电场力做功W PB=3.2×108J。则下列说法正确的是( )A 直线PC为等势线B 若将该粒子从P点移动到C点，电场力做功为WPC=2.4×108JC 电场强度方向与AD平行D 点P的电势高于点A的电势二、多选题 16.

8、(多选)如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点，电子在从M经P到N点的过程中()A 速率先增大后减小B 速率先减小后增大C 电势能先减小后增大D 电势能先增大后减小17.(多选)关于电势的高低，下列说法正确的是()A 沿着电场线的方向电势逐渐降低B 电势降低的方向一定是电场线的方向C 正电荷只在电场力的作用下，一定向电势低的地方移动D 负电荷只在电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方移动18.(多选)如图所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把q和q的试探电荷依次放在三点上，

9、关于它们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>EpCB 放上q时，它们的电势能EpA<EpB<EpCC 放上q时，它们的电势能EpA>EpB>EpCD 放上q时，它们的电势能EpA<EpB<EpC19.(多选)如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则()AA点场强小于B点场强BA点场强方向指向x轴负方向CA点场强大于B点场强DA点电势高于B点电势20.(多选)如图所示，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，沿电场线方向向上运动，到b点恰好速度为零，下列说法中正确的

10、是()A 带电质点在a、b两点受到的电场力都是竖直向上的Ba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Da点的电场强度比b点的电场强度大21.(多选)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COOD，ADO60°.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22.（多选）如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为a、b和c，且abc.一带正电的粒子射入该电场中，其运动轨迹如图中KLMN所示，可知()A 粒

11、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 23.如图所示，A、B、C为一条电场线上的三点，以B点为零电势点，一个电子从A移到B和C电场力分别做功3.2×1019J和9.6×1019J，则电场线的方向_，A点电势A_ V，C点电势C_ V如果以C点为零电势点，则A点电势A_ V，B点电势B_ V. 24.将带电荷量为1×108C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功1×106J，问：(1)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？(

12、2)A点的电势是多少？(3)若静电力可以把带电荷量为2×108C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？静电力做了多少功？(取无限远处为电势零点)答案解析1.【答案】C【解析】根据电场力做功的表达式WqEd可得电场强度的大小为E，故C正确2.【答案】A【解析】甲的电荷量大于乙的电荷量，则电场强度为0的地方可能在ON之间，也可能在N的右侧若是前者，设甲的电量为Q1，乙的电量是Q2，甲乙两者之间的距离是2L，MOONr则：EMEN所以EMEN0即EMEN；若是后者，电场强度为0的点在N的右侧，所以电场的方向从M到N，大小是从M到N逐渐减小所以M处的场强比N处的场强大，

13、即电荷丙在M点所受到的电场力比在N点受到的电场力大故A正确，B错误；由于甲的电荷量比乙的电荷量大，则电场强度为0的地方可能在ON之间，也可能在N的右侧若是前者，丙的电势能将先增大后减小；若是后者，则丙的电势能一直增大，故C、D错误3.【答案】D【解析】当三角形绕穿过其中心O垂直于三角形所在平面的轴顺时针转动120°后，顶角带正电小球移动到右下，右下边带负电小球移动到左下，左下的小球移动到顶点，位置如图所示：对比两图可得，下边的两个小球互换了位置，则转动过程电场力总共做功为WqE(L)(q)EL2qEL，电场力做负功，即电势能增加2EqL，故D正确4.【答案】B【解析】-5表示温度比零

14、摄氏度低5，-2表示温度比零摄氏度低2，故：-2-5，故A错误；速度是矢量，负号只表示方向，大小要根据绝对值进行比值，故：-2m/s-12m/s；故B正确；重力势能的负值表示相对于零势能面的位置，负号后面数越大表示物体所处的位置比零势能面低的越多，故物体的重力势能：-2J-12J，C错误；电势与高度相似，负号后面的数越大表示该点的电势比零势面低的越多，故：-2V-5V，故D错误5.【答案】B【解析】根据电场线的疏密知，A点的场强小于B点，则正电荷在A点所受电场力小于B点，故A错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，A点电势高于B点，则正电荷在A点电势能比B点大，故B正确，C错误；将正电荷从A点静止释

15、放，运动轨迹不沿电场线方向，故 D错误。6.【答案】D【解析】根据电势能与电势的关系Ep=q，可知电势能既与电场有关，又与电荷有关电势仅由电场本身因素决定，与处于电场中的电荷无关，故A错误电势高的地方，正电荷的电势能一定大，而负电荷的电势能一定小，故B错误电势能与电势差是两个不同概念，故C错误根据电势的定义式=知，某点电势的大小等于单位电荷在该点的电势能大小，而电势能大小等于电荷在该点与在参考点的电势能差的大小，故D正确7.【答案】A【解析】等势面的疏密程度反映场强的大小，同一等势面，场强不一定相等，同一电荷受力不一定相同，故A正确，B错误；正电荷的受力方向与等势面垂直并指向电势降低的地方，负

16、电荷受力方向相反，故C错误；电场力不做功，说明这两点电势相等，并不代表电荷在同一等势面上移动，故D错误8.【答案】C【解析】负电荷从A释放（初速为0）后，能加速运动到B，说明负电荷受到的电场力方向是从A指向B，那么电场方向就是由B指向A，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以AB两点的电势关系是，负电荷从A运动到B的过程中，它的加速度是逐渐减小的（乙图中的“斜率”表示加速度），由牛顿第二定律知，负电荷从A移动到B时，受到的电场力是逐渐减小的，由知，C正确.9.【答案】D【解析】D点到a、b、c三点的距离相等，故三个电荷在D点的场强大小相同，且夹角互为120°，故a、b两个点电荷在D点的合

17、场强方向向右，点电荷c在D点的场强方向也向右，所以D点的场强大小不为0，合场强的方向向右故A错误；a、b在E点产生的合场强为0，在F点产生的合场强不为0；c在EF两点产生的场强大小相等，方向相反所以三个点电荷在EF两点产生的合场强是不相等的故B错误；电场强度是矢量，场强的合成满足平行四边形定则通过对GH两点的矢量合成可得，GH两点的场强大小相同，但方向不同故C错误；在直线DE上，a、b的合场强向右，故a、b始终对带正电的试探电荷有斥力作用，而c对试探电荷有吸引力，所以电荷将一直做加速运动，动能增大，电势能减小故D正确10.【答案】B【解析】将圆环看成若干个点电荷，则由电场强度相互叠加可知，P点

18、电场强度E的方向是沿x轴正方向，O点电场强度E为零，设无穷远处的电势为零，因沿着电场线的方向，电势降低，则P点的电势大于零，故A错误，B正确；从O点到P点，电场强度E可能一直逐渐增大，也可能先增大后减小，而电势却是一直减小，故C、D错误11.【答案】A【解析】沿着电场线的方向电势降低，故P>Q；电场线较密的地方电场强度大，故EP>EQ，故选A.12.【答案】D【解析】匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇等间距的平行平面，选项A中a、b两点不在同一等势面上，所以，这两点的电势是不相等的，但这两点的场强相等；选项B中a、b两点在同一个等势面上，电势相等，但这两点的场强大小相等、方向不同

19、；选项C中a、b两点对称于两电荷的连线，所以电势相等，但在中垂线上场强的方向是平行于中垂线的，而且都指向外侧，故两点的场强的方向不同；选项D中，a、b两点的电势相等，场强的方向是沿连线的，而且方向相同，故本题选D.13.【答案】D【解析】由于不能确定电场线方向，故不能确定粒子所带电性，A、C错误；等势面互相平行，故一定是匀强电场，B错误；粒子所受电场力一定沿电场线指向轨迹凹侧，而电场线和等势面垂直，由此可确定电场力一定做负功，故动能不断减少，D正确.14.【答案】D【解析】根据题图可知，该电场是等量异号点电荷的电场，故A错误.根据电场的对称性，a、b两点的电场强度大小相等，而方向不同，故B错误

20、.c点所在等势面离P点(正电荷)较d点所在等势面离P点近，c点的电势较高，故C错误.负电荷从a到c，电场力做正功，所以电势能减少，故D正确.15.【答案】B【解析】一个带电粒子从P点移动到A点，还是从P点移动到B点，电场力都做正功，P到AB间都有电势差，故直线PC不可能为等势线，故A错误；C是AB的中点，故C点电势为AB的中点电势，故该粒子从P点移动到C点，电场力做功为J,故B正确；粒子从P点移动到B点，电场力做功J,D点为PB的中点，故粒子从D点移动到B点，电场力做功J，粒子从A点移动到B点电场力做功为J,故AD为等势面，电场强度方向与AD垂直，C错误；将一个带负电的粒子从P点移动到A点，电

21、场力做正功，从低电势向高电势运动，即P点电势低于A点电势，D错误.16.【答案】AC【解析】正点电荷形成电场的等势面是以点电荷为圆心的一系列同心圆，且越靠近点电荷电势越高，所以电子从M点到P点电场力做正功，电势能减小，动能增加；电子从P点到N点电场力做负功，电势能增加，动能减小，故A、C正确17.【答案】AD【解析】沿着电场线的方向电势逐渐降低，故A正确；电势降低的方向不一定是电场线的方向，故B错误；若正电荷具有初速度，即使只受电场力作用，也可由低电势点向高电势点移动，故C错误；负电荷只在电场力的作用下由静止释放，一定向电势高的地方移动，故D正确18.【答案】AD【解析】点电荷在电场中的电势能Epq，正点电荷附近，为正值，当q为正电荷时，EpA>EpB>EpC；当q为负电荷时，EpA<EpB<EpC.故A、D正确19.【答案】AD【解析】由于电场线与等势面总是垂直，所以B点电场线比A点密，B点场强大于A点场强，故A正确，C错误电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，故B错误，D正确20.【答案】ABD【解析】质点在a点由静止释放，沿电场线方向向上运动，说明电场力的方向一定向上，质点在a点受到的电场力大于重力，到b点恰好速度为零，说明质点的运动必是先加速后减速，故质点在b点受到的