10-1-电势能和电势(课后练习)VIP

.1电势能和电势课后练1.关于电势的高低，下列说法中正确的是（）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2.空间某区域内电场线分布如图所示，下列说法正确的是（）A.c点电场强度方向与d点电场强度方向相同B.a点电势高于b点电势C.若将一试探电荷＋q由a点静止释放，它将沿电场线运动到b点D.将一试探电荷-q由a移至b的过程中，电势能减小3.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，负电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度—时间图像如图乙所示。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（）A.φA>φB，EA>EBB.φA>φB，EA<EBC.φA<φB，EA>EBD.φA<φB，EA<EB4.如图所示，空间内一直线上有间距为d的a、b两点，当在某位置固定一个点电荷Q时，a、b两点的电势相等。且a点的场强大小为E，方向与ab直线夹角为30°。静电常量为k。下列说法中正确的是（）A.点电荷Q带正电B.点电荷Q所带电荷量的大小为C.把一个负点电荷从a点沿直线移动到b点过程中，其所受的电场力先增大后减小，D.把一个正点电荷从a点沿直线移动到b点过程中，其电势能先增大后减小5.带正电的粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10-6J的功。以下说法正确的是（）A.粒子M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能B.粒子M在P点的加速度一定小于它在Q点的加速度C.P点的电势一定高于Q点的电势D.粒子M在P点的速率一定大于它在Q点的速率6.两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ与O点，A为MN上的一点，一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则（）A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时电势能为零7.如图，直线上有O、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等。在O点处有一固定点电荷，已知b点电势高于c点电势，若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则（）A.两过程中电场力做的功相等B.前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C.前一过程中，粒子电势能不断减小D.后一过程中，粒子动能不断增加8.如图，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到达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9.如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为、，电势能分别为、.下列说法正确的是（）A.电子一定从A向B运动B.若>，则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有<D.B点电势可能高于A点电势10.如图所示，在粗糙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.小物块所受电场力逐渐变大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D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功11.将带电荷量为3×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服静电力做了3×10-5J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10-5J的功，则：（1）如果规定A点电势为零，则C点的电势是多少？（2）如果规定B点电势为零，则C点的电势是多少？12.如图所示的匀强电场中，有A、B、C三点，AB=5cm，BC=12cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向成60°角。一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从A移到B，电场力做功为W1=1.2×10-7J。求：(1)匀强电场的电场强度E的大小；(2)该电荷从B到C，电荷的电势能改变多少？13.如图，等量异种点电荷，固定在水平线上的M、N两点上，有一质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷)的小球，固定在长为L的绝缘轻质细杆的一端，细杆另一端可绕过O点且与MN垂直的水平轴无摩擦地转动，O点位于MN的垂直平分线上距MN为L处．现在把杆拉起到水平位置，由静止释放，小球经过最低点B时速度为v，取O点电势为零，忽略q对等量异种电荷形成电场的影响．求：(1)小球经过B点时对杆的拉力大小；(2)在+Q、-Q形成的电场中，A点的电势;(3)小球继续向左摆动，经过与A等高度的C点时的速度大小．

参考答案1.AD【详解】A项：电场力做功WAB=UABq，不妨设沿着电场线方向移动正电荷，则电场力做正功，所以UAB＞0，所以φA＞φB，所以沿着电场线方向电势逐渐降低，故A正确；B项：沿着电场线方向移动电势降低，但是电势降低的方向不一定是电场线的方向，电势降低最快的方向才是场强的方向，即是电场线的方向，故B错误；C项：正电荷只在电场力作用下从一点移到另一点，电荷不一定从高电势处向低电势处运动，还取决于电荷的初速度，故C错误；D项：根据电场力做功的表达式WAB=UABq=Eqd，负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，电场力做正功，WAB＞0，q＜0，则UAB＜0，所以φA＜φB，即向电势高的地方运动，故D正确．故应选：AD．2.B【详解】A．电场线上的每一点的切线方向表示电场强度方向，由题图可知，c点和d点的电场强度方向不同，故A错误；B．沿着电场线的方向电势逐渐降低，则φa>φb，故B正确；C．若将一试探电荷＋q由a点静止释放，刚开始运动时沿着a点的电场强度方向，运动轨迹不沿电场线，故C错误；D．若将一试探电荷-q由a点移至b点电场力做负功，电势能增加，故D错误。故选B。3.C【详解】负电荷从A由静止释放（初速度为0）后，能加速运动到B，说明负电荷受到的静电力方向从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逐渐降低，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，它的加速度是逐渐减小的（题图乙中曲线切线的斜率表示加速度），由牛顿第二定律知，负电荷从A运动到B时，受到的静电力是逐渐减小的，由知，EA>EB，故C正确，ABD错误。故选C。4.BC【详解】A．根据点电荷电场分布特点可知，点电荷在连线的中垂线上且带负电，A错误；B．点电荷到a处的距离由点电荷场强的计算式可解得点电荷所带的电荷量的大小为，B正确；C．把一个负点电荷从点沿直线移动到点过程中，两电荷间距离先减小后增大，由库仑定律可知两电荷间的电场力先增大后减小，C正确；D．把一个正点电荷从点沿直线移动到点过程中，电场力先做正功后做负功，其电势能先减小后增大，D错误。故选BC。5.AD【详解】AD．带正电的粒子M只在电场力作用下从P点运动到Q点，克服电场力做功，其电势能增加，动能减小，故AD正确；B．场强的大小与电场力做功正负无关，无法比较粒子M在P点的加速度与它在Q点的加速度，故B错误；C．因为粒子M带正电荷，所以P点的电势低于Q点的电势，故C错误。故选AD。6.BC【详解】A、两等量正电荷周围部分电场线如右图所示，其中P、Q连线的中垂线MN上，从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向．故试探电荷所受的电场力是变化的，q由A向O的运动做非匀加速直线运动，故A错误．B、电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小；故B正确．C、从A到O过程，电场力做正功，动能增大，从O到N过程中，电场力做负功，动能减小，故在O点试探电荷的动能最大，速度最大，故C正确．D、取无限远处的电势为零，从无穷远到O点，电场力做正功，电势能减小，则q运动到O点时电势能为负值．故D错误．故选BC7.CD【详解】AB．b点电势高于c点电势，则O点处的点电荷带正电，场强方向由a指向c，带负电的粒子从c向a运动，电场力做正功，由ab=bc因ab间场强大于bc间场强，由W=qEl可知Wcb<Wba故AB错误；CD．粒子从c点运动到b点，再从b点运动到a点过程中，电场力一直做正功，粒子电势能不断减小，动能不断增加，故CD正确。故选CD。8.AC【详解】试题分析：电子在从M到达N点的过程中，先靠近正电荷后远离正电荷，库仑力先做正功后做负功，动能先增后减，速率先增大后减小，A正确；B错误；电子只受电场力作用，电场力先做正功后做负功，电势能先减少后增加，C正确；D错误；故选AC．9.BC【详解】由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故A错误；若aA＞aB，则A点离点电荷Q更近即Q靠近M端；又由运动轨迹可知，电场力方向指向凹的一侧即左侧，所以，在MN上电场方向向右，那么Q靠近M端且为正电荷，故B正确；由B可知，电子所受电场力方向指向左侧，那么，若电子从A向B运动，则电场力做负功，电势能增加；若电子从B向A运动，则电场力做正功，电势能减小，所以，一定有EpA＜EpB求解过程与Q所带电荷无关，只与电场线方向相关，故C正确；由B可知，电场线方向由M指向N，那么A点电势高于B点，故D错误；故选BC．10.BD【详解】A．由于物块离电荷越来越远，根据库仑定律可知小物块所受电场力越来越小，故A错误；B．由于小物块由静止开始运动，因此一定受到库仑斥力作用，此力对物块做正功，电势能减小，故B正确；C．由题只能判断物块和点电荷Q带同种电荷，而不能确定点电荷Q的电性，故不能判断M和N点电势的高低，故C错误；D．由于小物块始末动能都为零，因此动能没有变化，根据动能定理可知电场力所做正功和克服摩擦力做功相等，故D正确。故选BD。11.【答案】（1）-6V；（2）4V【详解】（1）负电荷从A到C，静电力做功WAC=WAB＋WBC=-3×10-5J＋1.2×10-5J=-1.8×10-5J静电力做负功表示电势能增加了1.8×10-5J。如果规定A点电势为零，则电荷在C点的电势能为EpC=1.8×10-5JC点电势（2）如果规定B点电势为零，则电荷在B点电势能为零，由题意知，负电荷由B到C，静电力做功WBC=EpB′-EpC′=1.2×10-5J则EpC′=-1.2×10-5JC点的电势12.(1)60N/C；(2)减少1.44×10-7J【详解】(1)根据W1=qE·AB可