2024-2025学年新教材高中物理第一章静电场的描述第四节电势能与电势课时检测含解析粤教版必修3

PAGE4-电势能与电势eq\a\vs4\al(A)组—重基础·体现综合1．[多选]关于电荷在电场中的运动，下列说法正确的是()A．电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，电场力做功的大小可能不同B．电荷从电场中的某点动身，运动一段时间后，又回到了该点，则电场力做功为零C．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功D．电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立解析：选BC电场力做功和电荷运动路径无关，故A错误；电场力做功只和电荷的初、末位置有关，所以电荷从某点动身又回到了该点，电场力做功为零，故B正确；正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，电场力对负电荷做正功，故C正确；电荷在电场中运动虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化满意能量守恒定律，故D错误。2.如图所示，在匀强电场中有A、B两点，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为W1；其次次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功为W2；第三次沿曲线ADB移动该电荷，电场力做功为W3，则()A．W1>W2>W3 B．W1<W2<W3C．W1＝W2＝W3 D．W1＝W2>W3解析：选C假设A、B两点相距为l，直线AB与电场线的夹角为θ(θ<90°)，依据功的定义可知，电场力做的功均为qElcosθ，故沿三种路径移动该电荷，电场力做功相等，选项C正确，A、B、D错误。3．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EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则()A．EP<EQ，φP>φQ B．EP>EQ，φP<φQC．EP>EQ，φP>φQ D．EP<EQ，φP<φQ解析：选AP点处电场线分布稀疏，Q点处电场线分布密集，则EP<EQ。题图中，电场线的方向是由P指向Q，依据沿着电场线的方向，电势降低，则P点电势大于Q点电势，A正确。4.某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电势分别为φP和φQ，同一摸索电荷在P、Q两点受到的电场力大小分别为FP、FQ，则()A．FP>FQ，φP>φQ B．FP>FQ，φP<φQC．FP<FQ，φP>φQ D．FP<FQ，φP<φQ解析：选B电场线的疏密反映场强的大小，因P点的电场线较Q点密集，则P点的场强较大，同一摸索电荷在P点受到的电场力较大，即FP>FQ；沿着电场线电势渐渐降低，可知P点的电势低于Q点，即φP<φQ，故B正确。5．两带电小球，电荷量分别为＋q和－q，固定在一长度为l的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与电场强度方向平行，其位置如图所示。若此杆绕过O点垂直于杆的轴转过180°，则在此转动过程中电场力做的功为()A．0 B．qElC．2qEl D．πqEl解析：选C电场力对两小球均做正功，大小与路径无关，对每个小球做的功均为qEl，共为2qEl，故C正确。6．在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则()A．该电荷的电势能肯定减小B．b点的电势肯定比a点高C．电场线方向肯定从b指向aD．b点的电场强度肯定比a点大解析：选B电场力做负功，电势能肯定增加，A项错误；由φ＝eq\f(Ep,q)知，正电荷在电势能越大处电势越高，B项正确；b点电势高于a点，但电场线方向不肯定从b指向a，C项错误；电场强度大小与电势凹凸无关，D项错误。7．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两点旁边电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则()A．P、Q两点处的电荷等量同种B．a点和b点的电场强度相同C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从a点到c点，电势能削减解析：选D由电场的等势面分布可知，P、Q两点处的电荷为等量异种电荷，Q点处的电荷带负电，选项A错误；a、b两点的电场强度方向不同，选项B错误；由正电荷到负电荷电势渐渐降低，可知φc＞φd，选项C错误；负电荷从a点到c点，电场力做正功，电势能削减，选项D正确。8．在电场中把一个电荷量为6×10－6C的负电荷从A点移到B点，克服静电力做功3×10－5(1)电荷从A点到B点的过程中，电势能如何改变？改变了多少？(2)若规定B点的电势能为零，则电荷在A点的电势能为多大？解析：(1)电荷克服静电力做功，即静电力做负功，则WAB＝－3×10－5J。由WAB＝EpA－EpB知，电势能增加了3×10－5J。(2)若EpB＝0，则由WAB＝EpA－EpB得EpA＝－3×10－5J。答案：(1)增加3×10－5J(2)－3×10－5Jeq\a\vs4\al(B)组—重应用·体现创新9．图甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷仅在电场力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度图像如图乙所示。关于A、B两点的电势凹凸和电场强度大小关系，下列说法中正确的是()A．φA>φB，EA>EB B．φA>φB，EA<EBC．φA<φB，EA>EB D．φA<φB，EA<EB解析：选C负电荷从A点由静止释放(初速度为0)后，能加速运动到B点，说明负电荷受到的电场力方向从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渐渐降低，所以A、B两点的电势关系是φA<φB，负电荷从A运动到B的过程中，它的加速度是渐渐减小的(题图乙中曲线切线的斜率表示加速度)，由牛顿其次定律知，负电荷从A运动到B时，受到的电场力是渐渐减小的，由E＝eq\f(F,q)知，EA>EB，C正确。10．如图所示的三条相互平行、距离相等的虚线分别表示电场中的三个等势面，电势分别为7V、14V、21V，实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，下列说法正确的是()A．粒子运动径迹肯定是a→b→cB．粒子肯定带正电C．粒子在三点的电势能大小关系为Epc＞Epa＞EpbD．粒子在三点的动能大小关系为Ekb＜Eka＜Ekc解析：选D依据运动的对称性，粒子可能由a→b→c运动，也可能由c→b→a运动，故A项错误；依据等势面平行等间距和电势的凹凸可知，电场是匀强电场且方向竖直向上，结合粒子轨迹的弯曲方向可知粒子所受电场力方向竖直向下，所以粒子带负电，故B项错误；粒子带负电，电势越高，电势能越小，则Epc<Epa<Epb，故C项错误；只有电场力做功，粒子的电势能和动能之和不变，又Epc<Epa<Epb，所以Ekc>Eka>Ekb，故D项正确。11．[多选]一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图中虚线ABC所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，可以推断()A．粒子始终受到排斥力作用B．粒子在A点和C点的速度大小肯定相等C．粒子在B点的动能肯定大于在A点的动能D．粒子在B点的电势能肯定大于在C点的电势能解析：选ABD如题图所示，轨迹向左弯曲，粒子所受的电场力方向向左，则粒子受到了排斥力作用，故A正确；A、C两点处于同一等势面上，从A点到C点，电场力做功为零，则A、C两点动能相等，速度大小相等，故B正确；从A点到B点过程中，电场力对粒子做负功，可知粒子的电势能增大，动能减小，粒子在B点的动能肯定小于在A点的动能，故C错误；从B到C过程中，电场力对粒子做正功，可知粒子的电势能减小，粒子在B点的电势能肯定大于在C点的电势能，故D正确。12．[多选]如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电荷量为10－6C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能削减了10－5J，则以下推断正确的是()A．微粒的运动轨迹是图中的虚线1B．微粒的运动轨迹是图中的虚线2C．B点电势高于A点电势D．B点电势低于A点电势解析：选AC带正电的微粒仅受电场力的作用，从A点运动到B点时动能削减了10－5J，说明电场力做负功，则知电场力方向水平向左，依据曲线运动的合力指向轨迹的内侧，可知微粒的运动轨迹是题图中的虚线1，故A正确，B错误；由于微粒带正电，电场力水平向左，则电场强度方向水平向左，顺着电场线方向，电势降低，则B点电势高于A点电势，故C正确，D错误。13.如图所示，虚线方框内存在一匀强电场，A、B、C为该电场中的三个点。已知φA＝12V，φB＝6V，φC＝－6V。试在该方框内作出该电场的示意图(即画出几条电场线)，并要求保留作图时所