2024-2025学年新教材高中物理第十章静电场中的能量1电势能和电势课时作业含解析新人教版必修31

PAGE8-电势能和电势1.如图所示,是以电荷+Q为圆心的一组同心圆(虚线),电场中有A、B、C、D四点.现将一带正电荷的点电荷由A点沿不同的路径移动到D点.沿路径①做功为W1,沿路径②做功为W2,沿路径③做功为W3,则(

)A.W2<W3<W1

B.W1=W2=W3

C.W2>W3>W1

D.因不知道+q的详细数值,故无法进行推断2.如图所示,a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点,c为ab中点.a、b电势分别为Ua=5V、Ub=3V.下列叙述正确的是(

)A.该电场在c点处的电势肯定为4V

B.a点处的场强Ea肯定大于b点处的场强Eb

C.一正电荷在c点的电势能肯定大于在b点电势能

D.一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a3.如图所示是两个等量异种点电荷，四周有1、2、3、4、5、6各点,其中1、2之间距离与2、3之间距离相等,2、5之间距离与2、6之间距离相等，竖直虚线垂直平分两点电荷间的连线,那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是()A.1、3两点电场强度不相同B.4、5两点电势相同C.5、6两点电场强度不相同D.1、3两点电势相同4.电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美,如图所示,真空中固定两个等量异种点电荷、,连线中点为.在、所形成的电场中,以点为圆心半径为的圆面垂直连线,以为几何中心的边长为的正方形平面垂直圆面且与连线共面,两个平面边线交点分别为、,则下列说法正确的是(

)A.在、、、、、六点中找不到任何两个场强和电势均相同的点

B.将一电荷由点沿圆弧移到点电场力始终不做功

C.将一电荷由点移到圆面内随意一点时电势能的改变量都不相同

D.沿线段移动的电荷,它所受的电场力是先减小后增大5.如图所示,在等量正电荷形成的电场中,画一正方形ABCD,对角线AC与两点电荷连线重合,两对角线交点O恰为电荷连线的中点.下列说法中正确的是(

)A.A,C两点的电场强度及电势均相同

B.B,D两点的电场强度及电势均相同

C.一电子由B点沿B→C→D路径移至D点,电势能先减小后增大

D.一质子由C点沿C→O→A路径移至A点,静电力对其先做负功后做正功6.如图所示为点电荷A、B形成的电场,下列说法正确的是(

)A.A带正电,B带负电

B.A的电荷量大于B的电荷量

C.A的左侧某点电场强度可能为零

D.A、B连线上从A到B电势降低7.在两个等量正电荷形成的电场中，一不计重力的带负电的粒子以某初速度在该电场中运动。粒子在某段运动过程中，下列状况不行能存在的是()A.动能不变 B.电势能减小 C.动量不变 D.加速度增大8.如图所示,在两个等量负点电荷形成的电场中,点是两电荷连线的中点,是该线上的两点,是两电荷连线中垂线上的两点,为一菱形。若将一负粒子(不计重力且不影响原电场分布)从点匀速移动到点,电场强度用,电势用来表示。则下列说法正确的是()A.肯定小于,肯定大于

B.肯定大于,肯定大于

C.负粒子的电势能肯定先增大后减小

D.施加在负粒子上的外力肯定先减小后增大9.某真空空间存在静电场，沿着电场线建立轴，轴上一个摸索电荷的电势能随坐标改变的规律如图所示，规定沿轴正方向为电场力的正方向，则下列说法正确的是（）A.此电场可能为匀强电场B.摸索电荷从到点，受到的电场力先增大后减小C.摸索电荷从点到，电场力先做正功后做负功D.处的电势比处的电势高10.A、B为电场中始终线上的两个点，带正电的点电荷只受电场力的作用，从A点以某一初速度做直线运动到B点，其电势能随位移x的改变关系如图所示．则从A到B过程中，下列说法正确的是()A.点电荷的速度先增大后减小 B.空间电场是某负点电荷形成的C.电荷所受电场力先减小后增大 D.空间各点的电势先上升后降低11.如图，电荷量分别为和的点电荷固定在正方体的两个顶点上，是正方体的另外两个顶点。则()A.点和点的电势相等 B.点和点的电场强度大小相等 C.点和点的电场强度方向相同 D.将负电荷从点移到点，电势能增加12.在x轴上有两个点电荷，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示．下列说法正确的有()A．和带有异种电荷 B．处的电场强度为零C．负电荷从移到，电势能减小 D．负电荷从移到，受到的电场力增大答案以及解析1.答案：B解析：因为电场力做功只与初、末位置有关,而与电荷运动路径无关,故沿三条路径将点电荷由A移动到D的过程中.电场力做功相等,选项B正确.2.答案：C解析：A、当该电场是匀强电场时,由于沿电场方向相同距离电势差相等,则场在c点处的电势肯定为4V.当该电场不是匀强电场时,在c点处的电势不肯定为4V.故A错误.B、一条电场线无法比较电场线的疏密,就无法比较场强的大小,则a点处的场强Ea不肯定大于b点处的场强Eb.故B错误.C、由题,a点的电势高于b点的电势,依据正电荷在电势高处电势能大可知,正电荷从c点运动到b点电势能肯定削减.故C正确.D、由题可推断电场线方向从a指向b,正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向b.故D错误.故选C3.答案：B解析：依据等量异种电荷的电场分布，由对称性可知，1、3两点场强人小、方向相同;5、6两点场强大小、方向相同，故A、C错误.等量异种点电荷连线上从正点电荷向负点电荷电势降低,则点3的电势大于点1的电势;等量异种电荷连线的中垂线是等势线，所以4、5、6三点电势相同，故B。4.答案：B解析：图中圆面是一个等势面,e、f的电势相等,依据电场线分布的对称性可知e、f的场强相同,故A错误;图中圆弧efg是一条等势线,其上随意两点间的电势差都为零,将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力不做功,故B正确;a点与圆面内随意一点时的电势差相等,依据公式W=qU可知,将一电荷由a点移到圆面内随意一点时,电场力做功相同,则电势能的改变量相同,故C错误;沿线段eOf移动电荷,电场强度先增大后减小,则电场力先增大后减小,故D错误.5.答案：C解析：由于B、D两点关于O点对称,因此其场强大小相等,方向相反,则场强不同,依据对称性知电势相同,依据电场线分布状况可知A与C两点的电势相等,电场强度大小相等,方向不同,A、B错误;依据电场的叠加知,BO间电场方向向上,OD间电场方向向下,则电子由B点沿B→C→D路径移至D点,电势先上升后降低,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,故C正确;质子由C点沿C→O→A路径移至A点,电场力先向左后向右,电场力对其先做正功后做负功,故D错误.6.答案：C解析：依据电场线从正电荷动身到负电荷终止,可知A、B是异种电荷,但不能确定A、B哪个带正电,A错误;电场线密集程度反映电场强弱”旁边电场线较密,场强较大,可知B带电荷量较多,B错误;电场中随意一点电场强度是产生电场场强的矢量和,由点电荷的场强的公式可知,A的左侧位置距B远,而B带电荷量大,所以A、B产生的场强大小可能相同,又因为A、B是异种电荷,两电荷在A的左侧位置产生的场强方向相反,A的左侧某点电场强度可能为零,C正确;沿着电场线方向电势渐渐降低,由于不能确定电场线方向,所以不能确定电势的凹凸,D错误.7.答案：C解析：若带电粒子在两个正电荷的中垂面上做匀速圆周运动，则粒子的动能不变，选项A可能存在；若电场力对粒子做正功，粒子的电势能减小，选项B可能存在；由于电场力对粒子有冲量，故而粒子的动量要发生改变，选项C不行能存在；若粒子受到的电场力渐渐增大，则粒子的加速度渐渐增大，选项D可能存在。8.答案：C解析：A.沿着电场线电势着陆可知，A项错误；B.点合场强为零,故,，B项错误；C.负粒子在电势低处电势能大，在电势高处电势能小，可推断出C项正确；D.粒子沿cd匀速移动，受力平衡，外力在大小上等于其所受的静电力，而沿cd方向，但电场强度大小无法推断，因此外力如何改变无法得知，故D项错误。故选：C9.答案：C解析：图象的斜率为电场力，由图象分析可得斜率始终在改变，所以此电场不行能为匀强电场，A项错误；摸索电荷从到点，斜领先减小后增大，所以受到的电场力先减小后增大.B项错误；摸索电荷从点到，电势能先减小后增大,所以试探电荷从点到,电场力先做正功后做负功，C项正确；在处的电势能为正，在处的势能为负，所以摸索电荷从到，电势能减小，由于不知道摸索电荷的正负，所以不能推断这两点电势的凹凸，D项错误。10.答案：CD解析：A.由图像可知：电势能先增大后减小，依据能量守恒可知：动能先减小后增大，故A错误；B、C.图线的斜率表示电场力，由图像可知：电场力先减小后增大，假如是点电荷电场，电场力应当是先增大后减小，所以此电场不是点电荷电场，故B错误，C正确；D.因为电势能先增大后减小，依据可知：电势先上升后降低，故D正确。11.答案：BC解析：由几何关系，可知b的电势大于a的电势,故A错误,把负电荷从a移到b,电势能削减,故D错误;由对称性和电场的叠加原理，可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同，故B