高中物理电势能和电势-练习与解析

电势能和电势-练习与解析

基础达标

1.下列说法中哪些是正确的是（）

A.沿电场线的指向,场强一定越来越小

B.沿电场线的指向,电势一定越来越低

C.沿电场线方向移动电荷,电势能逐渐减少

D.在电场力作用下,正电荷一定从电势高处向电势低处移动

答案:B

2.在静电场中,下列说法正确的是（）

A.电场强度为零的点,电势一定为零

B.电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同

C.电势降低的方向,一定是电场强度的方向

D.匀强电场中的等势面是一簇彼此平行的平面

答案:D

3.两个带异种点电荷的物体间的距离增大一些时（）

A.电场力做正功,电势能增加

B.电场力做负功,电势能增加

C.电场力做负功,电势能减少

D.电场力做正功,电势能减少

答案:B

4.如图1-4-3所示,O为两个等量异种电荷连线的中点,P为连线中垂线上的一点,比较O、P两点的电势和场强大小（）

图1-4-3

A.φO=φp,E O>E p

B.φO=φp,E O=E p

C.φO>φp,E O=E p

D.φO=φp,E O

答案:A

5.a、b为电场中的两点，且a点电势高于b点,则可知（）

A.把负电荷从a点移到b点电场力做负功,电势能增加

B.把正电荷从a点移到b点电场力做正功,电势能减少

C.无论移动的是正电荷还是负电荷,电荷的电势能都要减少

D.无论是否有电荷移动,a点的电势能总是大于b点的电势能

图1-4-4

答案:AB

6.如图1-4-4所示,电场中有A、B两点,则下列说法中正确的是（）

A.电势φA>φB,场强E A>E B

B.电势φA>φB,场强E A

C.将+q 电荷从A 点移到B 点,电场力做了负功

D.将-q 分别放在A 、B 两点时,具有的电势能E A >E B

答案:B

能力提高

图1-4-5

7.如图1-4-5所示,图中实线表示一匀强电场的电场线,一带负电荷的粒子射入电场,虚线是它的运动轨迹,a 、b 是轨迹上的两点.若粒子受重力不计,那么正确的判断是（ ）

A.电场线方向向下

B.粒子一定从a 点运动到b 点

C.a 点电势比b 点电势高

D.粒子在a 点的电势能大于在b 点的电势能

答案:D

图1-4-6

8.(2004年全国)如图1-4-6所示，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示.开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中Ⅰ所示的位置；接着使细杆绕其中心转过90°，到达图中Ⅱ所示的位置；最后，使细杆移到图中Ⅲ所示的位置.以W 1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功，W 2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功，则有（ ）

A.W 1=0，W 2≠0

B.W 1=0，W 2=0

C.W 1≠0，W 2=0

D.W 1≠0，W 2≠0

答案:C

9.在某一电场中的A 点,单位正电荷具有的电势能是5 J,则该点电势为_________V;若在A 点放入单位负电荷,则A 点电势为________V;若在A 点不放入电荷,则A 点的电势为________V .

答案:5 5 5

10.A 、B 两带电小球,A 固定不动,B 的质量为m,在库仑力作用下,B 由静止开始运动.已知初始时,A 、B 间的距离为d,B 的加速度为a,经过一段时间后,B 的加速度为

4

a ,此时A 、B 间距应为多少?已知此时B 的速度为v,则在此过程中电势能的减少量为多少?

解析：本题是以电荷间相互作用为背景的力学问题,考查学生对知识的灵活运用能力.当距离为d 时,根据库仑定律和牛顿第二定律得: 2

21d q q k =ma ① 当距离为x 时,用同样方法列式 221x q q k =m(41a) ② 解①②两式得:x=2d.

再根据能量的转化和守恒定律,系统机械能的增加应等于电势能的减少 所以ΔE p =2

1mv 2. 答案:x=2d ΔE p =

21mv 2