(完整)高二物理电势与电势能练习题(全面)

(1)根据公式计算： A
EPA q
，带符号代入运算。
(2)沿着电场线的方向电势是降低的，逆着电场线方向电势是升高的。
四、电势差 1.定义：U AB A B ，与零电势点的选取无关。U AB U BA
2.与电场力做功的关系：WAB qU AB （任何电场成立，可带符号运算）
3. 在匀强电场中电势差与电场强度的关系： (1)电场强度等于沿电场线单位距离上的电势差 (2)公式Ｅ＝U/d，U 是指两点间的电势差，d 是指这两点间沿电场线方向的距离，或者相邻等
20．如图所示，竖直实线为电场线，质量为 m，电量为－q 的质点 P 从电场边缘 A 射入电场， 并沿直线 AB 从 B 飞出，AB 直线与电场线夹角为θ，A、B 两点相距为 d，则 A、B 两点的电势 差为多少？
21.一长为 L 的细线，上端固定，下端拴一质量为 m、带电荷量为 q 的小球，处于如图所示的 水平向右的匀强电场中.开始时，将线与小球拉成水平，小球静止在 A 点，释放后小球由静止 开始向下摆动，当细线转过 60°角时，小球到达 B 点且速度恰好为零.试求： (1)AB 两点的电 势差 UAB；(2)匀强电场的场强大小；(3)在 A、B 两处绳子拉力的大小。
8．关于电场线和等势面，正确的说法是 （ ）
A．电场中电势越高的地方，等势面越密 B．电场中场强越大的地方，电场线越密
C．没有电场线的地方，场强为零
D．电场线和等势面一定垂直
9．某带电粒子仅在电场力作用下由 A 点运动到 B 点，电场线、粒子在 A 点的初速度及运动轨
迹如图所示，可以判定 ( )
A．粒子在 A 点的加速度大于它在 B 点的加速度
势面间的距离，因此电场强度是电势降落最快的方向。 (3)U=Ed 只适用匀强电场的计算，对非匀强场可以用来定性分析，如非匀强电场中各相邻的等
势面的电势差一定时，E 越大处，d 越小，即等势面而越密集。 (4)匀强电场中相互平行的方向上相等的距离上电势降落相等。
五、等势面 1、定义：电场中电势相等的点构成的面叫等势面。 2、等势面与电场线的关系 （1）电场线总是与等势面垂直，且从高等势面指向低等势面。 （2）电场线越密的地方，等势面也越密集，场强也越大 （3）沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，正电荷电场力做正功，负电荷 电场力做负功。 （4）电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具 （5）实际中测量等电势点较容易，所以往往通过描绘等势线来确定电场线。
课后练习：
1．静电力做功的特点：不论 q 在电场中由什么路径从 A 点移动到 B 点，静电力做的功都
是
的．静电力做的功与电荷的
位置和
位置有关，与电荷经
过的路径
．
2．电势能：电荷在
中具有的势能叫做电势能，用字母
表示，单位
.
电势能是相对的与重力势能相似，与参考位置的选取有关．
3．静电力做功与电势能的关系
若不计空气阻力，则此带电油滴从 a 运动到 b 的过程中，能量变化情况为
A.动能减小
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减小
D.重力势能和电势能之和增加
17、如右图在点电荷 Q 产生的电场中，虚线表示等势面，实线表示α粒子（带正电）穿过电场时的
轨迹，A、B 为轨迹与两等势面的交点，则下列说法正确的是
Ekt
W
Ek 0
W
1 2
mv02
8.0
1014
1 2
5.0
1015
2.02
J
9.01014 J
（3） Ekt
1 2
mvt
2
mg （3 分） （1 分）
（2 分）
vt
2Ekt m
2
9.0 1014 5.0 1015
m
/
s
6.0m
/
s
vo vt h 2t
所以 t 2h 2 0.40 s 0.1s vo vt 2.0 6.0
（4）圆形， a
qE m
2.0 1016 1.0 103 5.0 1015
m/
s2
40m /
s2
R vot1
h
1 2
at12
S
R2
(vot1)2
vo2
(
2h a
)
3.14 2.02 ( 2 0.40)m2 0.25m2 40
（2 分） （1 分） （1 分）
（1 分） （1 分） （1 分）
第 N+1 滴不能到达 N 1 mg (h d )c 1 q2
14. 2×103N/C； 0.3m。15. U AB 3mgL / 2q (2) E 3mg / q (3)
16. 解：（1）W qEd 2.01016 1.0103 0.40J 8.01014 J
（2）W Ekt Ek 0
(1)小球 B 开始运动时的加速度为多大? (2)小球 B 的速度最大时，距 M 端的高度 h1为多大? (3) 小球 B 从 N 端运动到距 M 端的高度 h2=0.61m 时，速度为 v=1.0m/s，求此过程中小球 B 的电势 能改变了多少?
答案
1．C 2．BC 3．BD 4．BD 5．A 6．C 7．B 薄 8．D 9． 1×104V
17. 解：
（1）开始运动时小球 B 受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定
律得
Qq mg k qEsin ma
L2
解得 a g kQq qE sin
L2 m
m
代入数据解得：a=3.2m/s2
① ② ③
(2)小球 B 速度最大时合力为零，即
kQq qE sin mg
(1) 静电力做的功
电势能改变量的多少，公式 WAB＝
．
(2) 电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到
位置时所做的功．
4．电势：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的
，叫做这一点的电势，用
φ 表示 ，定义式：φ＝
，在国际单位制中，电势的单位是伏特 (V)，1 V＝
1 J／C；电势是标量，只有大小，没有方向．
22.如图所示，一根长 L=1.5m 的光滑绝缘细直杆 MN，竖直固定在场强为 E=1.0×105N/C、与水 平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端 M 固定一个带电小球 A，电荷量 Q=+4.5 ×10－6C；另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动，电荷量 q=+1.0×10－6C，质量 m=1.0×10－2kg。 现将小球 B 从杆的上端 N 静止释放，小球 B 开始运动。(静电力常量 k=9.0 ×109N·m2/C2．取 g=10m/s2)
5．电场线与电势：电场线指向电势
的方向．
6．等势面：电场中电势
的各点构成的面叫做等势面．电场线跟等势面
．
7、在静电场中，下列说法正确的是（
）
A．电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零
B．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同
C．电场强度的方向总是跟等势面垂直的
D．沿着电场强度的方向，电势总是不断降低的
B．粒子在 A 点的动能小于它在 B 点的动能
C．粒子在 A 点的电势能小于它在 B 点的电势能
D．A 点的电势高于 B 点的电势
10．如图所示，Q 是带正电的点电荷，P1 和 P2 为其电场中的两点，若 E1、E2 为 P1、P2 两点的电 场强度的大小，φ1、φ2 为 P1、P2 两点的电势，则（ ） A．E1>E2，φ1>φ2 B．E1>E2，φ1<φ2 C．E1<E2，φ1>φ2 D．E1<E2，φ1<φ2
A.该带电粒子一定是从下向上通过该匀强电场的
B.该匀强电场的场强方向一定是从左向右
C.该带电粒子在 a 点的电势能一定大于在 b 点的电势能
D.该带电粒子在 a 点的动能一定大于在 b 点的动能
15.图中 a、b 是两个点电荷，它们的电量分别为 Q1、Q2，MN 是 ab 连线的中垂线，P 是中垂线
11．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线的电势差相等，一个正电荷在
等势线φ3 上时具有动能 20J，它运动到等势线φ1 上时，速度恰好为零，令φ2=0，那么该电 荷的电势能为 4J 时，其动能为 （ ）
A．16J
B．10J
C．6J
D．4J
12．在图中，A、B 两个等量正电荷位置固定，一个电子（重力忽略）沿 A、B 中垂线自无穷远
三、电势
１.定义： A
EPA q
ＥPA 为试探电荷在该点Ａ的电势能，q 为电荷量，可以带符号运算。
2.单位：伏特 V，1V=1J/Ｃ
3.电势是标量，有正负，但没有方向。规定大地或无限远电
势为零。
4.物理意义：描述电场能的特性，由场源电荷量和相对位置来决定，与是否放试探电荷无关。
5.电势高低判断的三种方法
A．Q 可能是正电荷，也可能是负电荷
B．电势φA>φB，粒子动能 EkA>EkB
C．电势φA<φB，粒子电势能 EPA>EPB
D．场强 EA<EB，粒子动能 EkA>EkB
18、在点电荷 Q 的电场中，一个电子通过时的轨迹如图实线所示，a、b 为两个等势面，则下列判
断中正确的是
A．Q 为负电荷
B．运动中，电子总是克服电场力做功
④
h
2 1
解得 h1
kQq mg qEsin
⑤
代入数据解得 h1=0.9m
⑥
(3)小球 B 从开始运动到速度为 v 的过程中，设重力做功为 W1，电场力做功为 W2，库仑力做功
一、电场力的功
高二物理电势与电势能练习题
1、特点:电场力做功与路径无关，只与初末位置有关。