高中必修第三册物理《第1节静电力做功与电势能》课时练习题(3)-高中物理试题

课堂检测·素养达标1.下列说法正确的是 ()A.电荷从电场中的A点运动到了B点,路径不同,静电力做功的大小就可能不同B.电荷从电场中的某点开始出发,运动一段时间后,又回到了该点,则静电力做功为零C.正电荷沿着电场线方向运动,静电力对正电荷做正功,负电荷逆着电场线运动,静电力对负电荷做负功D.电荷在电场中运动,因为静电力可能对电荷做功,所以能量守恒定律在电场中并不成立【解析】选B。电荷在电场中移动时,静电力对电荷做功与电荷运动路径无关,只与始末位置有关,故选项A错误;电荷在电场中运动一段时间后,又回到了该点,因为电荷始末位置相同,故此过程中静电力对电荷做功为零,故B正确;电场强度的方向是正电荷的受力方向,是负电荷受力的反方向,当负电荷逆着电场线运动时,负电荷所受静电力方向与负电荷运动方向相同,故对负电荷做正功,故C错误;静电力对电荷做正功,电荷电势能减小,静电力对电荷做负功,电荷电势能增大,能量守恒定律在电场中成立,故D错误。所以选B。2.如图所示,a、b为电场中一条电场线上的两点,现把一负电荷从a点沿电场线移到b点,下列说法正确的是 ()A.静电力对电荷做正功,电势能增加B.静电力对电荷做正功,电势能减少C.静电力对电荷做负功,电势能增加D.静电力对电荷做负功,电势能减少【解析】选C。电场线水平向右,负电荷在电场中的受力方向与电场线的方向相反,故由a到b过程静电力做负功,则可知电势能增加。故C正确,A、B、D错误。故选C。3.等量的异种点电荷的连线和其中垂线如图所示,现有一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点,再从b点沿直线移到c点,则检验电荷在此过程中,以下说法错误的是 ()A.所受的静电力方向不变B.所受的静电力大小一直在变大C.电势能一直减小D.其电势能先不变后减小【解析】选C。根据等量异种点电荷场强及电势分布情况可知,ab是一条等势线,根据电场线与等势线垂直,可知ab上电场强度方向不变。从b到c,电场方向与ab连线上相同,则检验电荷所受静电力的方向始终不变,故A说法正确;根据电场线的疏密可知,a、b、c三点的场强大小关系是:Ea<Eb<Ec,电荷从a到b,再到c,静电力一直增大,故B说法正确;ab是一条等势线,电荷从a到b,其电势能不变,因c点的电势比a、b的电势高,检验电荷带负电,则从b到c,其电势能减小,即在此全过程中,电荷的电势能先不变后减小,故C说法错误,D说法正确。所以选C。4.在电场强度为4×105V/m的匀强电场中,一质子从A点移动到B点,如图所示。已知AB间距离为20cm,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。【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)电场力做功只跟初末位置在电场强度方向的位移有关。(2)电场力做了多少功,电势能就变化多少。【解析】电场力对质子做的功为W=qEdcosθ=1.6×10-19×4×105×0.2×32J=1.11×10-14质子电势能减少了1.11×10-14J。答案:1.11×10-14J减少了1.11×10-14J情境:如图所示,一根绝缘杆长L,两端分别带有等量异种电荷,电荷量为Q,杆处于纸面内时,匀强电场的方向与杆的方向成角度α=60°,电场强度为E。问题:(1)杆沿顺时针方向转过60°角时,静电力做正功还是负功?(2)正负电荷的电势能怎么变?变化多少?【解析】(1)+Q所受静电力水平向右,-Q所受静电力水平向左,当杆