(完整版)高中小学二年级物理《电势和电势能》专项练习试题
2.电荷在电场中某点的电势能等于电荷从这点移到零电势能点(通常选大地或无限远处)过程
中电场力做的功。EPA=WA→∞ 电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加;电场力不做功,电势能不变。
3.比较电势能的大小
(1)场电荷判断法
①离场正电荷越近,检验正电荷的电势能越大;检验负电荷的电势能越小.
(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,
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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
7.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
无穷远处向 A、B 连线的中点 O 飞来,则电子在此过程中 ( )
11.如图所示,有一电子经电压 U0 加速后,进入两块间距为 d,电压为 U 的平行金 属板间,若电子从两板正中间射入,且恰好能穿出电场,求: (1)金属板的长度;(2)电子穿出电场时的动能.
12.一束质量为 m、电量为 q 的带电粒子以平行于两极板的速度 v0 进入匀强电场,如图所示。 如果两极板间电压为 U,两极板间的距离为 d、板长为 L。设粒子束不会击中极板,求粒子从 进入电场到飞出极板时电势能的变化量为多少?(粒子的重力忽略不计)
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(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。
五、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离场负电荷越近,检验正电荷的电势能越小;检验负电荷的电势能越大.
(2)电场线法
①正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时,电势能逐
渐增大.
②负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时,电势能逐
渐减小.
(3)做功判断法
无论正、负电荷,电场力做正功,电荷从电势能较大的地方移向电势能较小的地方,反
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高二物理《电势与电势能》专项练习题
一、电场力的功
1、特点:电场力做功与路径无关,只与初末位置有关。
2、计算方法(1)由公式 W=qE·d(d 为电荷初末位置在电场方向上的位移)
(2)能够到达 b 板的液滴不会超过多少滴?
14.如图(a)所示,在 x 轴上有一个点电荷 Q(图中未画出),A、B 两点的坐标分别为 0.2m 和 0.5m。放在 A、B 两点的检验电荷 q1、q2 受到的电场力跟检验电荷所带电量的关系如 图(b)所示。则 A 点的电场强度大小为________N/C,点电荷 Q 的位置坐标为 x=________m。
13. (1)电场力与重力平衡时做匀速运动 mg U q n q 2 d cd
第 n+1 滴做匀速直线运动 n 1 mgdc 1 q2
(2)液滴到达 b 板时速度为零就不能到达 mg(h d ) U q Nq 2 c
(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。
六、练习
1.一个电容器,带了电量 Q 后,两极板电势差为 U,若它带的电量减少 Q/2,则 ( )
9.一个带正电的质点,电量 q=2.0×10-9C,在静电场中,由 a 点移到 b 点,在这过
程中,除电场力外,其他力做的功为 6.0×10-5J,质点的动能增加了 8.0×10-5J,求
a、b 两点间的电势差 Uab 为多少?
10.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?
(2)由公式WAB qU AB (U AB 为电荷初末位置 A→B 间电势差,注意下标的使用) (3)由电场力做功和电势能的变化的关系:WAB EPA EPB (EPA.EPB 分别是电荷电场中
A、B 两点的电势能)
(4)由动能定理:W电场力 W其他力 EK
二、电势能
1.电势能:电荷在电场中由其相对位置决定的能(类似重力势能)
mv02
由做类平抛运动 l v0t
d 1 at 2 22
运动加速度 a Ue
dm
解得
运动时间 t d d m a Ue
金属板长 l 为 l d 2U 0 U
(2)由动能定理可得 Ek
U
0
e
U 2
e
e(U 0
U) 2
UAB= mg d cos
q
12. q 2U 2 L2 / 2md 2v02
5.电势高低判断的三种方法
(1)根据公式计算: A
E PA 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。
(3)将WAB 和 q 带符号代入,根据 UAB 的正负判断A、B两点电势的高低,UAB=A-B。若 UAB>0,则A>B;若 UAB=0,则A=B;若 UAB<0则A<B。 四、等势面
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
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
5.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 6.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
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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
10. 粒子运动方向与 mg、Eq 方向有夹角,仍做直线运动,所以 Eq=mg
11.
(1)设电子进入平行金属板时的速度 v0
,则有U 0e
1 2
13.如图所示,相距为 d、水平放置的两块平行金属板 a、b,其电容量为 C,开始时两板均 不带电,a 板接地且中央有孔,现将带电量为 q、质量为 m 的带电液滴一滴一滴地从小孔上 方高处无初速地滴下,竖直落向 b 板,到达 b 板后电荷全部传给 b 板(重力加速度为 g,不 计 a、b 板外电磁场及阻力的影响),求:(1)第几滴滴在 a、b 板间将作匀速直线运动?
A.电容为原来的 1/2,两极板电压不变 B.电容为原来 2 倍,两极板电压不变
C.电容不变,两极板电压是原来的 1/2 D.电容不变,两极板电压是原来的 2 倍
2.下列说法正确的有 ( )
A.把两个同种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加
B.把两个同种点电荷间的距离减小一些,电荷的电势能一定增加
17.(12 分)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)
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。
(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
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 等势面间的
距离,因此电场强度是电势降落最快的方向。
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15.一长为 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 两处绳子拉电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方.
电势能和电势练习题
电势能和电势练习题一、选择题A. 电势能是电荷在电场中由于位置不同而具有的能量B. 电势能的大小与电荷量成正比C. 电势能的大小与电荷间的距离成反比D. 电势能总是大于零A. 电势是描述电场中某点电势高低的物理量B. 电势的单位是伏特(V)C. 电势与电荷量成正比D. 电势是标量,没有方向3. 在电场中,正电荷从高电势处移动到低电势处,下列说法正确的是:A. 电势能减小B. 电势能增大C. 电势不变D. 电势增加二、填空题1. 电势能是电荷在电场中由于__________而具有的能量。
2. 电势是描述电场中__________的物理量,其单位是__________。
3. 在电场中,正电荷从高电势处移动到低电势处,电势能__________。
三、计算题1. 一个电荷量为2C的正电荷在电场中某点的电势为20V,求该电荷在该点的电势能。
2. 一个电荷量为3C的负电荷在电场中从电势为10V的点移动到电势为5V的点,求电势能的变化。
3. 两个点电荷,电荷量分别为5C和2C,它们之间的距离为0.5m,求它们之间的电势能。
四、判断题1. 电势能总是随着电荷在电场中的位置变化而变化。
()2. 电势能的大小与电荷间的距离无关。
()3. 在电场中,负电荷从高电势处移动到低电势处,电势能减小。
()五、简答题1. 简述电势能和电势的关系。
2. 在电场中,电荷从高电势处移动到低电势处,电势能如何变化?为什么?3. 电势能和电势的单位分别是什么?它们之间有什么联系?六、应用题1. 一个均匀电场中,电场强度为E=200 V/m,一个带电粒子在电场中从A点移动到B点,两点间的距离为d=0.4 m。
若粒子是正电荷,电荷量为q=4 μC,求粒子在A点和B点的电势能差。
2. 在一个电势为φ=50 V的区域内,有两个点电荷,电荷量分别为q1=10 nC和q2=5 nC,它们之间的距离为r=0.2 m。
计算这两个电荷在该区域的电势能之和。
第4节_电势能和电势练习题
第4节电势能和电势练习题1.将一个电荷量为q=+1.0×10-8C的点电荷,从无穷远处移到电场中的A点,克服电场力做功2.0×10-8J,现将该电荷从A点移到B点,电场力做功7.0×10-8J。
试求电荷在A、B两点的电势能。
(取无穷远处为零电势能点)2.有一带电量q=-3×10-6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4J,从B点移到C点时电场力做功9×10-4J.问:(1)以B为零势能点,电荷在A 点时的电势能E PA1是多少?(2)如选取C点的电势能为零,则电荷在A点时的电势能E PA2又是多少?3.把一试探电荷q=10-10C放入某一电场中A点,具有电势能为10-8J,把此电荷从A点移动到无限远处,电场力做功等于______J.若在该点放入另一电荷q=-10-10C,则把此电荷从A点移动到无限远处,电场力做功等于______J。
4.两个带异种电荷的物体间的距离增大一些时()A.静电力做正功,电势能增加B.静电力做负功,电势能增加C.静电力做负功,电势能减少D.静电力做正功,电势能减少5.下列关于电荷的电势能的说法正确的是()A.电荷在电场强度大的地方,电势能一定大B.电荷在电场强度为零的地方,电势能一定为零C.只在静电力的作用下,电荷的电势能一定减少D.只在静电力的作用下,电荷的电势能可能增加,也可能减少6.如图所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点,分别把+ q和-q的试验电荷依次放在三点上,关于它所具有的电势能的正确说法是( ) A.放上+q时,它们的电势能E A>E B>E CB.放上+q时,它们的电势能E A<E B<E CC.放上-q时,它们的电势能E A>E B>E CD.放上-q时,它们的电势能E A<E B<E C7.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是()A.电场强度大的地方电势一定高B.电势为零的地方场强也一定为零C.场强为零的地方电势也一定为零D.场强大小相同的点电势不一定相同8.有一电场的电场线如图所示,电场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B和φA、φB表示,则()A.E A>E B,φA>φB B.E A>E B,φA<φBC.E A<E B,φA>φB D.E A<E B,φA<φB9.如图所示电场中A、B两点,则下列说法正确的是()A.电势φA>φB,场强E A>E B B.电势φA>φB,场强E A<E BC.将电荷+q从A点移到B点静电力做了正功D.将电荷-q分别放在A、B两点时具有的电势能E p A>E p B10.如图所示,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()A.φO=φP,E O>E P B.φO=φP,E O=E PC.φO>φP,E O=E P D.φO=φP,E O<E P11.在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是()A.电场强度B.同一电荷所受电场力C.电势D.同一电荷具有的电势能12.下述说法正确的是()A.在同一等势面上移动电荷,电场力不作功B.等势面上各点场强大小一定相等C.电场中电势高处,电荷的电势能就大D.电场强度大处,电荷的电势能就大13关于等势面下列说法正确的是( )A.等势面与电场线处处垂直B.同一等势面上的各点场强大小必定相等C.电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直,并指向电势升高的方向D.电荷从电场中一点移到另一点,电场力没做功,电荷必在同一等势面上移动14.在图中虚线表示某一电场的等势面,现在用外力将负点电荷q从a点沿直线aOb匀速移动到b,图中cd为O点等势面的切线,则当电荷通过O点时外力的方向()A.平行于ab B.平行于cdC.垂直于ab D.垂直于cd15.电场线与等势面分布。
电势电势能电势差练习题二含答案(可编辑修改word版)
电势电势能电势差练习题二1.(多选)下列关于电势能的说法中正确的是()A.在电场中,电势高的地方,电荷具有的电势能一定大B.在电场中某一点,若放入的电荷量越大,它的电势能就越大C.在正的点电荷电场中的任一点,正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D.在负的点电荷电场中的任一点,正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能2.(多选)带电粒子 M 只在电场力作用下由 P 点运动到 Q 点,克服电场力做了2.6×10-6J 的功,那么()A.M 在 P 点的电势能一定小于它在 Q 点的电势能B.P 点的场强一定小于 Q 点的场强C.P 点的电势一定高于 Q 点的电势D.M 在P 点的动能一定大于它在Q 点的动能3.在电场中()A.某点的电场强度大,该点的电势一定高B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零4.关于电势和电势能的说法中正确的是()A.克服电场力做功时,负电荷的电势能一定减少B.电场中某点的电势数值上等于单位正电荷在电场力的作用下由该点运动到零电势点电场力所做的功C.电场中电势为正值的地方,电荷的电势能必为正值D.正电荷沿电场线移动,其电势能一定增加5.(多选)如图所示,一个带正电的粒子进入一点电荷+Q 的电场中,初速度为 v0,轨迹如图,则()A.N 点电势高于 M 点电势B.N 点电势低于M 点电势N C.该粒子在 M 点动能比在 N 点动能大—D .该粒子在 M 点电势能比在 N 点电势能大6. 如上图所示为某个电场的部分电场线,把 A 、B 两点的场强记作 E A 、E B ,A 、B 两点的电势分别记作φA 、φB ,则 ()A. φA >φB ,E A > E BB .φA <φB ,E A < E BC .φA >φB ,E A < E BD .φA <φB ,E A > E B7. 在电场中 A 、B 两点间的电势差为 U AB =75V ,B 、C 两点间的电势差为 U BC =—200V ,则 A 、B 、C 三点的电势高低关系为 ()A. φA >φB >φCB .φA <φC <φBC .φB <φA <φCD .φC >φB >φA8. 右图中虚线表示为静电场中的等势面 1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面 3 的电势为 0,一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过 a 、b 两点时的动能分别为 26eV 和 5eV ,当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为—8eV 时,它的动能为( )A. 8eV B .13eV C .20eV D .34eV9.(多选)下列说法中正确的是( )A .电势差和电势一样,是相对量,与零点的选择有关B .电势差是一个标量,但是有正值和负值之分C .由于电场力做功跟电荷移动的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径,只跟这两点的位置有关D .A 、B 两点的电势差是恒定的,不随零势面的不同而改变,所以 U AB =U BA10. 一个带正电的质点,电量 q=2.0×10-9C ,在静电场中由 a 点移到 b 点,在这过程中,除电场力做功外,其他力做功为 6.0×10-5J ,质点的动能增加了 8.0×10-5J ,则 ab 两点间的电势差 U ab 为( )A .3.0×104VB .1.0×104VC .4.0×104VD .7.0×104V11.(多选)一电子飞经电场中 A 、B 两点,电子在 A 点的电势能 4.8×10-17J ,动能为 3.2×10-17J ,电子经过 B 点时的电势能为 3.2×10-17J ,如果电子只受电场力作用,则 ()A. 电子在 B 点的动能为 4.8×10-17JB. 由 A 点到 B 点电场力做功为 100eVC. 电子在 B 点的动能为 1.6×10-17JD .A 、B 两点间电势差为 100V12. 两个带电小球,电荷量分别为+q 和—q ,固定在一长度为 L 的绝缘杆的两端,置于电场强度为 E 的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图所示,若此杆绕经过 O 点垂直于杆的轴转过 180°,则此过程中电场力做功为( )A.0 B.qEL C.2qEL D.πqEL13.如图所示,图中虚线表示某电场的一组互相平行的等势面,各等势面的电势值如图,则()A.在B 点的场强方向是竖直向下的B.A、B 两处场强相比 B 点更大C.1C 的电荷量的正电荷从 B 到 A,电场力做正功 2JD.负电荷从 A 移到 B 点电场力做负功A 1VB2V3V4V14.已知把一个金属导体放入一个电场后,当达到静电平衡时,导体的表面是一个等势面,现有表面光滑的金属板水平放置,在其上有固定的点电荷 Q,有一带电量为 q 的外有绝缘层的小球以初速度 v0,从金属板左侧滑上,如图所示,小球的运动情况是()A.匀速运动B.先加速后减速运动C.先减速后加速运动D.无法确定Q q v015.如图所示,水平光滑绝缘轨道MN 的左端有一个固定挡板,轨道所在空间存在E=4.0×102 N/C、水平向左的匀强电场。
高二物理电势能和电势练习题
高二物理电势能和电势练习题1.在电场中( )A.特定点的电场强度大,该点的电势一定高B.特定点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大C.特定点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零D.特定点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零解析:选D.场强大处电势不一定高,A错;由Ep=qφ知:正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大,在电势为0处电势能为0,故B、C错,D对.A.E1>E2,φ1>φ2 B.E1>E2,φ1<φ2C.E1φ2 D.E1<E2,φ1<φ2解析:选A.由E=kQr2知E1>E2,由电场线方向P1指向P2知,φ1>φ2,故A对.A.电势φA>φB,场强EA>EBB.电势φA>φB,场强EA<EBC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做正功,电势能减少D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能EpA>EpB解析:选BC.顺着电场线电势逐渐降低,即φA>φB,由电场线疏密可知,EA<EB,故A错、B对.由电场力做功与电势能变化的关系可知,+q从A移到B,电场力做正功,电势能减少,C对,负电荷从A移到B,电场力做负功,电势能增加,EpA<EpB,故D错.A.从A到B电场力做功最大B.从A到E电场力做功最大C.电场力做功一样多D.A点比D点电势高解析:选C.B、C、D、E在同一等势面上,所以检验电荷在这四点时的电势能相等,由WAB=EpA-EpB可知,C正确;在-Q的电场中,D点离源电荷远,所以D点的电势比A点高,故D错.解析:电场力做功与路径无关.在小球由A运动到最低点B的过程中,电场力对小球做的正功为W=qEL=5×10-6×104×1 J=0.05 J.电场力对小球做正功,小球电势能减少,减少的电势能为0.05 J.答案:见解析一、选择题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,对每个小球做功为qEl,共为2qEl.故C正确A.W1=W2=W3<0 w1="">W2=W3>0C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=0解析:选C.因A、C两点处于同一等势面上,所以W1=W3>0,W2=0.所以C正确.3.(2023年聊城高二检测)下列关于电势高低的判断,正确的是( )A.负电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低B.负电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低C.正电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低D.正电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低解析:选BC.负电荷从P点移到M点,电势能增加,电场力做负功,电场力方向由M点到P点,电场线方向由P到M,故M点电势较低,所以A错B对.同理可得C对D错.A.O点电场强度为零B.D点电场强度为零C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大D.若将点电荷-q从O移向C,电势能增大解析:选BD.根据对称性和叠加原理,O点有三个场强矢量,其中A、B两点的电荷在O点的场强矢量等大反向,矢量和为零,即O点的电场强度等于C点电荷在该处的场强;D点有三个场强矢量,方向分布互为120°,故合场强为零.选项A 错,B对.由于D点场强为零,作为分界点,D的左边场强方向向左,右边方向向右.则将点电荷+q从O移向C的过程中,静电力的方向跟移动方向相同,静电力做正功,电势能减小;将点电荷-q从O移向C的过程中,静电力的方向跟移动方向相反,静电力做负功,电势能增加.选项C错,D对.A.Ea>Eb,φa>φb B.Ea<Eb,φa<φbC.Ea>Eb,φa<φb D.Eaφb解析:选C.由图可以看出a处电场线更密,所以Ea>Eb,根据对称性,a处的电势应与右侧负电荷附近对称点的电势相等,再根据沿电场线方向电势降低可以判定φb>φa,故C项正确.6.(2023年高考天津理综卷)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.b点的电场强度一定比a点大B.电场线方向一定从b指向aC.b点的电势一定比a点高D.该电荷的动能一定减小A.两个物块的电势能逐渐减少B.物块受到的库仑力不做功C.两个物块的机械能守恒D.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力解析:选A.两物块之间的库仑力对两物块均做正功,电势能减少,A对,B错;两物块的重力势能不变,动能先增后减,故机械能不守恒,C错;物块先加速后减速,故库仑力先大于摩擦力,但随着距离的增大,库仑力逐渐减小,故后阶段摩擦力大于库仑力,D错.A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场线方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加解析:选C.由图知该电场为匀强电场,因此带电粒子受到的电场力方向恒定,大小不变,因此C正确.由电荷运动轨迹与受力关系可判定电荷受力向左,B错,因此由N到M电场力对粒子做负功,其速度应减小,A错,电势能在前段与后段不一样,D错.A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点,电场力做正功C.负电荷从a点移到c点,电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大解析:选CD.a点和b点所在处的等势线疏密程度不同,故两处的场强不同,方向也不同,A错;从c点到d点电势升高,正电荷的电势能增大,电场力做负功,B 错;从a点到c点、电势升高,负电荷的电势能减小,电场力做正功,C对;从e 点沿虚线到f点,电势先减小后增大,则正电荷的电势能先减小后增大,D对.二、计算题10.将带电荷量为1×10-8 C的电荷,从无限远处移到电场中的A点,要克服静电力做功1×10-6 J,问:(1)电荷的电势能是增加还是减少?电荷在A点具有多少电势能?(2)A点的电势是多少?(3)若静电力可以把带电荷量为2×10-8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点,说明电荷带正电还是带负电?静电力做了多少功?(取无限远处为电势零点)解析:(1)静电力做负功,电荷的电势能增加,因无限远处电势能为零,电荷在A 点具有的电势能为1×10-6 J. 新课标第一网(2)A点的电势为:φA=EpAq=1×10-61×10-8 V=100 V.(3)因静电力做正功,说明电荷受力方向与运动方向相同,说明电荷带负电,静电力做功为:W2=2W1=2×-6 J.答案:(1)增加 1×10-6 J(2)100 V (3)带负电 2×10-6 J解析:由动能定理得:mgh+W电=12mv2解得:W电=12mghφC=φB=-W电-q=mgh2q.答案:12mgh mgh2qw1-4-18解析:电场力做功与路径无关,滑动摩擦力始终做负功,由于Ff<qE,小物体最终停留在O端.由动能定理得:qEx0-Ffs=0-12mv20s=2qEx0+mv202Ff.答案:2qEx0+mv202Ff串联电路和并联电路检测题1.三个阻值都为12 Ω的电阻,它们任意连接、组合,总电阻可能为( )A.4 Ω B.24 ΩC.8 Ω D.36 Ω解析:选ACD.共有四种组合,三个串联,总电阻为36 Ω;三个并联,总电阻为4 Ω;两个串联再跟第三个并联,总电阻为8 Ω.两个并联再跟第三个串联,总电阻为18 Ω.A.电流表烧坏 B.电压表烧坏C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮答案:D3.(2023年临沂检测)磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程.已知其中一表头G,内阻Rg=30 Ω,满偏电流Ig=5 mA,要将它改装为量程为0~3 A的电流表,所做的操作是( )A.串联一个570 Ω的电阻B.并联一个570 Ω的电阻C.串联一个0.05 Ω的电阻D.并联一个0.05 Ω的电阻解析:选D.要改装电流表需并联一个分流电阻,设其阻值为R,应有IgRg=(I-Ig)R,所以R=IgRgI-Ig≈0.05 Ω,故D正确,A、B、C均错误.A.R的中点偏上 B.R的中点偏下C.R的中点 D.R的最上端解析:选A.题图所示为滑动变阻器的分压接法,要使R0获得U/2的电压,应使R0并联部分的电阻与串联部分的电阻相等,P应移到R的中点偏上.(1)R1、R2两端的电压分别是多少?(2)如果电压表V的内阻是12 kΩ,当S分别与C、D接触时电压表的读数分别是多少?解析:(1)根据串联电路的电压特点知U∝R,所以U1=R1R1+R2U=1212+36×15 V=3.75 VU2=R2R1+R2U=3612+36×15 V=11.25 V.(2)当S与C接触时,电压表与R1并联,测并联支路电压,并联电阻R并=R1RVR1+RV=12×1212+12 kΩ=6 kΩU并=R并R并+R2U=66+36×15 V=157 V同理,当S与D接触时R′并=R2RVR2+RV=36×1236+12 kΩ=9 kΩU′并=R′并R′并+R1U=99+12×15 V=457 V.答案:(1)3.75 V 11.25 V (2)157 V 457 V一、选择题1.电阻R1 与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则当R1 与R2串联后接入电路中时,R1和R2两端电压之比U1∶U2为( )A.1∶2 B.2∶1C.1∶4 D.4∶1答案:B2.有三个电阻,R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω,现把它们并联起来接入电路,则通过它们的电流之比为I1∶I2∶I3是( )A.6∶4∶3 B.3∶4∶6C.2∶3∶4 D.4∶3∶2答案:AA.甲表是电流表,R增大时量程增大B.甲表是电流表,R增大时量程减小C.乙表是电压表,R增大时量程增大D.乙表是电压表,R增大时量程减小解析:选BC.表头G本身所允许通过的最大电流(Ig)或允许加的最大电压(Ug)是有限的.为了要测量较大的电流,则应该并联一个电阻来分流;且并联的电阻越小,分流效果越明显,从整体上看表现为测电流的量程增大,因此A错而B对.同理,为了要测量较大的电压,需要串联一个电阻来分压,且分压电阻越大,电压表的量程越大,C对而D错.A.U1=U2,P1=P2=P3B.U1>U2,P1∶P2∶P3∶=1∶2∶2C.U1=U2,P1∶P2∶P3=2∶1∶1D.U1<U2,P1<P2=P3解析:选C.R2、R3并联后的电阻R23=R2R3R2+R3=10 Ω所以U1=U2=U3,根据P=U2/R,所以P1P2=R2R1=21,P2P3=11,C选项正确.A.两种接法完全等效B.按甲图接法,测得值偏小C.若待测电阻的阻值很大高一,按甲图接法误差较小D.若待测电阻的阻值很小,按甲图接法误差较小解析:选C.甲图为电流表的内接法,其测量值偏大,当RxRA时,测量误差较小,该电路适合测大阻值电阻;乙图为电流表的外接法,其测量值偏小,当RxRV时,测量误差较小,该电路适合测小阻值电阻,本题答案应为C.A.0.2 A,方向向右B.0.15 A,方向向左C.0.2 A,方向向左D.0.3 A,方向向右答案:CA.两只电表的指针偏转角相同B.两只电表的指针都不偏转C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角解析:选C.两电表还原后的电路图如下图所示.由串、并联电路的特点流经第一个表头的电流小于流经第二个表头的电流.8.在一块微安表G两端并联一个电阻R,就改装成了一块电流表.今将该表与一标准电流表串联后去测电流,发现该表的示数总比标准表的示数小,修正的为( ) A.在R上并联一个小电阻B.在R上并联一个大电阻C.将R的阻值变大些D.将R的阻值变小些解析:选C.电流表示数偏小,说明改装时与表头并联的分流电阻小,分流较多,因此修正的方法为将R的阻值变大些.A.当c、d端短路时,a、b之间的等效电阻是40 ΩB.当a、b端短路时,c、d之间的等效电阻是40 ΩC.当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压为80 VD.当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压为80 V答案:AC二、非选择题(1)根据图甲所给出的电路原理图,在图乙的实物图上连线.甲乙(2)已知R1=140 Ω,R2=60 Ω.当开关S1闭合、S2断开时,电流表读数为6.4 mA;当S1、S2均闭合时,电流表读数为8.5 mA.由此可以求出RA=______Ω.(保留两位有效数字).解析:(1)由电路图在实物图连线时应注意,线不能交叉,线要连接到接线柱上.连线如答案图所示.(2)当S1闭合,S2断开时,满足E=I1(R1+R2+RA),①当S1、S2都闭合时,满足E=I2(R1+RA),②联立①②解得RA=43 Ω.答案:(1)如图所示(2)4311.(2023年黄冈高二检测)已知电流表的内阻Rg=120 Ω,满偏电流Ig=3 mA,要把它改装成量程是6 V的电压表,应串联多大的电阻?要把它改装成量程是3 A的电流表,应并联多大的电阻?解析:改装成电压表时应串联一个分压电阻,由欧姆定律得:U=Ig(Rg+R)分压电阻:R=UIg-Rg=63×10-3Ω-120 Ω=1880 Ω改装成电流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等得:IgRg=(I-Ig)R分流电阻:R=IgRgI-Ig=3×10-3×1203-3×10-3 Ω=0.12 Ω.答案:1880 Ω 0.12 Ω解析:设触头上部分电阻为x Ω,则下部分为(5-x) Ω总电阻R=2+x8-x2+x+8-x=2+x8-x10由可知当2+x=8-x时,即x=3 Ω时,R最大,此时Rmax=5×510 Ω=2.5 Ω安培表的示数最小Imin=URmax=52.5 A=2 A.答案:2 A高三物理二轮复习策略:五个方面要把握一、明确重点,主干知识网络化由于理综中物理数量有限,不可能覆盖高中的全部内容,但重点内容、主干知识一定会考。
2020版新教材高中物理 第2章 电势能与电势差 1 静电力做功与电势能练习(含解析)鲁科版第三册
静电力做功与电势能一静电力做功与路径的关系1.静电力做功的特点:(1)静电力对电荷所做的功与电荷的初末位置有关,与电荷经过的路径无关.该结论适用于任何静电场。
(2)无论带电体在电场中做直线运动,还是做曲线运动,无论带电体只受静电力作用还是受多个力作用,无论静电力做正功还是负功,静电力做功的特点不变。
2。
静电力做功正负的判定:(1)若电场力是恒力,当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时,电场力做正功;夹角为钝角时,电场力做负功;夹角为直角时,电场力不做功。
(2)根据电场力与瞬时速度方向的夹角判断.此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。
夹角是锐角时,电场力做正功;夹角是钝角时,电场力做负功;电场力和瞬时速度方向垂直时,电场力不做功。
(3)若物体只受电场力作用,可根据动能的变化情况判断。
根据动能定理,若物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动能减少,则电场力做负功.【思考·讨论】结合图示分析,试探电荷q在场强为E的匀强电场中沿以下三种路径从A运动到B,(AB之间距离为L,AB连线与电场强度方向夹角为θ),路径1:q沿直线从A到B;路径2:q沿折线从A到M、再从M到B;路径3:q沿任意曲线从A到B;静电力沿不同路径做的功分别是多少?相同吗?由此我们得到电荷在电场中移动时,静电力做功的特点是什么?(物理观念)提示:沿不同路径运动,q的初末位置相同,静电力做功均相同,静电力做的功W=qELcosθ,电荷在电场中移动时,静电力做功的特点是:静电力做功与运动路径无关,取决于初末位置的电势差。
【典例示范】如图所示,,匀强电场的电场强度,方向与AB平行,A、B间距为d,分别求点电荷沿图中三条路径从A运动到B 时,静电力对它所做的功。
【审题关键】序号信息提取①正电荷受力的方向与电场强度的方向相同②电荷受的力为恒力【解析】电荷从A到B静电力做的功是W AB=Fd=qEd,电荷从A到C再到B静电力做的功是W ACB=FLcosθ+FL′cos90°=qEd,电荷从A 到D再到B静电力做的功是W ADB=FL1cosα+FL2cosβ=qEd。
电势和电势能练习题(有答案)
电势能和电势练习题1.两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势φ随位置x变化规律的是图( A )2.电场线分布如图所示,电场中a,b两点的电场强度大小分别为已知Ea和Eb,电势分别为φa和φb,则( B )A.Ea>Eb,φa<φbB.Ea<Eb,φa>φbC.Ea<Eb,φa<φbD.Ea>Eb,φa>φb3.如图所示,在电场强度为E的匀强电场中,将电荷量为+q的点电荷从电场中A点经B点移动到C点,其中AB⊥BC,AB=4d,BC=3d,则此过程中静电力所做的功为( C )A.2qEdB.3qEdC.4qEdD.5qEd4.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,负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图象如图乙所示。
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( C )A.φA>φB,EA>EBB.φA>φB,EA<EBC.φA<φB,EA>EBD.φA<φB,EA<EB5.某区域的电场线分布如图所示,一带电粒子仅在电场力作用下,沿图中虚线所示的轨迹从A点运动到B点。
下列说法正确的是( D )A.粒子带正电B.粒子在A点的加速度小于在B点的加速度D.粒子在A点的电势能大于在B点的电势能C.粒子在A点的速率大于在B点的速率6.如图甲所示,A、B是一条电场线上的两点,若在A点释放一初速度为零的电子,电子仅受静电力作用,并沿电场线从A运动到B,其速度随时间变化的规律如图乙所示,设A、B两点的电场强度分别为EA、EB,电势分别为φA、φB,则下列说法正确的是( D )A.EA=EB φA>φBB.EA<EB φA=φBC.EA>EB φA=φBD.EA=EB φA<φB7.如图所示实线为电场某区域的电场线分布情况示意图,由图可知( C )A.一个负电荷在A点受到电场力小于在B点受到的电场力B.A点电势低于B点电势C.一个负电荷由A点移动到B点,克服电场力做功D.一个正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能8.如图所示,水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,一带电滑块以Ek0=40J的初动能从斜面底端a冲上斜面,到顶端b后返回。
(完整版)高中物理电学试题及答案
高中物理电学试题及答案一、选择题(25×4=100分)1、如图,A、B是两个带电量为+Q和-Q的固定的点电荷,现将另一个点电荷+q从A附近的A附近的a沿直线移到b,则下列说法中正确的是:A、电场力一直做正功B、电场力一直做负功C、电场力先做正功再做负功D、电场力先做负功再做正功2、在第1题的问题中,关于电势和电势能下列说法中正确的是:A、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能大B、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能小C、a点和b点的电势一样高,电荷+q在两点具有的电势能相等D、a点和b点电势高低的情况与电荷+q的存在与否无关3、如图所示,两个完全相同的金属小球用绝缘丝线悬挂在同一位置,当给两个小球带有不同电量的同种电荷,静止时,两小球悬线与竖直线的夹角情况是:A、两夹角相等B、电量大的夹角大C、电量小的夹角大D、无法判断4、在第3题的问题中若将两小球互相接触一下再静止时应是:A、夹角都增大,但不一定再相等B、夹角仍为原值C、夹角有增大和减小,但两夹角的和不变D、夹角都增大了相同的值5、如图所示,这是一个电容器的电路符号,则对于该电容器的正确说法是:A、是一个可变电容器B、有极性区别,使用时正负极不能接错C、电容值会随着电压、电量的变化而变化D、由于极性固定而叫固定电容6、如图所示的电路,滑动变阻器的电阻为R,其两个固定接线柱在电压恒为U的电路中,其滑片c位于变阻器的中点,M、N间接负载电阻R f=R/2,,关于R f的电压说法正确的是:A、R f的电压等于U/2B、R f的电压小于U/2C、R f的电压大于U/2D、R f的电压总小于U7、在第6题的问题中,如果将滑动变阻器b端断开,则关于R f的电压变化范围说法正确的是:A、U/2-UB、0-UC、U/3-UD、0-U/28、如图所示的电路中,当变阻器R的阻值增加时,关于通过电源的电流和路端电压说法正确的是:A、通过电源的电流I将增大B、通过电源的电流I将减小C、路端电压将增大D、路端电压将减小9、在第7题的问题中,关于通过R的电流和R两端的电压说法正确的是:A、R两端的电压将增大B、R两端的电压将减小C、通过R的电流不变D、通过R的电流减少10、关于电源的总功率和效率说法正确的是:A、总功率减少,效率提高B、总功率增加,效率增加C、总功率减少,效率降低D、总功率增加,效率不变11、磁感应强度是描述磁场的重要概念,磁场的基本性质是对电流有安培力的作用,则关于磁感应强度的大小,下列说法正确的是:A、一段通电导体,在磁场某处受的力越大,该处的磁感应强度越大B、一段通电导线在磁场某处受的力等于零,则该处的磁感应强度一定等于零C、匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处单位面积穿过的磁感线的条数D、磁感线密处,磁感应强度大,磁感线疏的地方,磁感应强度一定小12、在第11题的问题中,关于磁感应强度的方向,下列说法正确的是:A、磁感应强度的方向,就是该处电流受力的方向B、磁感应强度的方向就是该处小磁针静止是北极的受力方向C、磁感应强度的方向与该处小磁针静止是北极的受力方向垂直D、磁感应强度的方向与该处电流的流向有关13、关于安培力的说法中,正确的是:A、一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置,它受的磁场力一定为零B、一小段通电导线在某点不受安培力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C、一小段通电导线所受的安培力其方向一定与电流垂直D、一小段通电导线所受安培力的方向与该点磁感应强度方向及电流方向三者一定互相垂直14、磁通量是研究电磁感应的重要概念,关于磁通量的概念,以下说法正确的是:A、磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大B、磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过闭合回路的磁通量也越大C、穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度不一定为零D、磁通量发生变化时,磁通密度也一定发生变化15、在匀强磁场中,有一个闭合金属线框如图,它可以绕轴转动,开始时金属线框与磁感线平行,下列说法正确的是:A、当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量最大B、当金属线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量最大C、当金属线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为零D、当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量为零16、材料、粗细相同相同,长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线,分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上,并与导轨垂直,如图。
高二物理电势能和电势试题
高二物理电势能和电势试题1.下列关于电势高低的判断,正确的是()A.负电荷从A移到B时,外力做正功,A点的电势一定较高B.负电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低C.正电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低D.正电荷只在电场力作用下从静止开始,由A移到B,A点的电势一定较高【答案】CD【解析】根据电场力做功和电势能变化的关系,不管是正电荷做功还是负电荷做功,只要做正功电势能就减少;只要做负功电势能就增加.正、负电荷在电势高低不同的位置具有的电势能不同,正电荷在电势高处具有的电势能多;负电荷在电势低处具有的电势能多.所以C、D正确.2.如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布,以下说法正确的是()A.a、b为异种电荷B.a、b为同种电荷C.A点场强大于B点场强D.A点电势高于B点电势【答案】AD【解析】本题考查点电荷的电场线特点.电场线从正电荷或无穷远出发,终止于负电荷或者无穷远,所以a应为正电荷b为负电荷,故A选项正确.电场线越密集,场强越大,故C选项错误.沿电场线方向电势逐渐降低,故D选项正确.本题难度较低.3.一带电粒子沿着右图中曲线JK穿过一匀强电场,a、b、c、d为该电场的电势面,其中φa <φb<φc <φd,若不计粒子受的重力,可以确定()A.该粒子带正电B.该粒子带负电C.从J到K粒子的电势能增加D.粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变【答案】BD【解析】此题已知电场中的一簇等势面,并且知道各等势面电势的高低,可知电场线与等势面垂直,且指向左.由粒子运动的轨迹知,粒子所受电场力的方向与电场线方向相反,所以粒子带负电,A错,B正确;粒子从J到K运动过程中,电场力做正功,所以电势能减小,C错;只有电场力做功,动能与电势能之和保持不变,D对.4.如右图所示,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知<.下列叙述正确的是()A.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减少B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服静电力做功,电势能增加C.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减少D.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点,则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功,电势能不变【答案】AD【解析】由点电荷产生的电场的特点可知,M点的电势高,N点的电势低,所以正电荷从M点到N点,静电力做正功,电势能减小,故A对,B错;负电荷由M点到N点,克服静电力做功,电势能增加,故C错;静电力做功与路径无关,负点电荷又回到M点,则整个过程中静电力不做功,电势能不变,故D对.5.(2010·上海单科)三个点电荷电场的电场线分布如图所示,图中a、b两点处的场强大小分别为Ea 、Eb,电势分别为φa、φb,则()A.E a>E b,φa>φb B.E a<E b,φa<φb C.E a>E b,φa<φb D.E a<E b,φa>φb 【答案】C【解析】由图可以看出a处电场线更密,所以Ea >Eb,根据对称性,a处的电势应与右侧负电荷附近对称点的电势相等,再根据沿电场线方向电势降低可以判定φb >φa,故C项正确.6.如右图所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M、N为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动,且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度vN折回N点,则()A.粒子受电场力的方向一定由M指向NB.粒子在M点的速度一定比在N点的大C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大D.电场中M点的电势一定高于N点的电势【答案】B【解析】由题意可知M、N在同一电场线上,带电粒子从M点运动到N点的过程中,电场力做负功,动能减小,电势能增加,故选项A、C错误,B正确;由于题中未说明带电粒子及两极板的电性,故无法判断M、N两点的电势高低,选项D错误.7.如右图所示,P、Q是等量的正点电荷,O是它们连线的中点,A、B是中垂线上的两点,OA <OB ,用E A 、E B 和φA 、φB 分别表示A 、B 两点的电场强度和电势,则( )A .E A 一定大于EB ,φA 一定大于φBB .E A 不一定大于E B ,φA 一定大于φBC .E A 一定大于E B ,φA 不一定大于φBD .E A 不一定大于E B ,φA 不一定大于φB【答案】B【解析】P 、Q 所在空间中各点的电场强度和电势由这两个点电荷共同决定,电场强度是矢量,P 、Q 两点电荷在O 点的合场强为零,在无限远处的合场强也为零,从O 点沿PQ 垂直平分线向远处移动,场强先增大,后减小,所以E A 不一定大于E B .电势是标量,由等量同号电荷的电场线分布图可知,从O 点向远处,电势是一直降低的,故φA 一定大于φB .8. 如右图所示,光滑绝缘细杆AB ,水平放置于被固定的带负电荷的小球的正上方,小球的电荷量为Q ,可视为点电荷.a 、b 是水平细杆上的两点,且在以带负电小球为圆心的同一竖直圆周上.一个质量为m 、电荷量为q 的带正电的小圆环(可视为质点)套在细杆上,由a 点静止释放,在小圆环由a 点运动到b 点的过程中,下列说法中正确的是( )A .小圆环所受库仑力的大小先增大后减小B .小圆环的加速度先增大后减小C .小圆环的动能先增加后减少D .小圆环与负电荷组成的系统电势能先增加后减少【答案】AC【解析】库仑力的大小先增大后减小,选项A 正确;由于小球运动到小球正上方时,加速度为零,选项B 错;由动能定理,电场力先做正功后做负功,因而动能先增加后减少,电势能先减少后增加,选项C 正确;D 错误.9. 一匀强电场,场强方向是水平的(如右图所示).一个质量为m 的带正电的小球,从O 点出发,初速度的大小为v 0,在静电力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在O 点的电势能之差.【答案】mv 02cos 2θ【解析】设小球的电荷量为q ,因小球做直线运动,则它受到的静电力Eq 和重力mg 的合力必沿初速度方向,如右图所示.有mg =Eq tan θ由此可知,小球做匀减速直线运动的加速度大小为a===设从O点到最高点的路程为s,有v2=2as运动的水平距离为l=s cos θ由上面公式可得静电力做功W=-Eql=-mv2cos2θ电势能之差ΔEp =-W=mv2cos2θ10.如右图所示,在场强E=104 N/C的水平匀强电场中,有一根长l=15 cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=2×10-6 C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,g取10 m/s2.求:(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少?(2)若取A点电势为零,小球在B点的电势能、电势分别为多大?(3)小球到B点时速度为多大?绳子张力为多大?【答案】(1)重力势能减少4.5×10-3 J电势能增加3×10-3 J(2)3×10-3 J 1.5×103 V(3)1 m/s5×10-2 N【解析】(1)ΔEp=-mgl=-4.5×10-3 JΔEp电=Eql=3×10-3 J(2)Ep=3×10-3 JEp =φBqφB= V=1.5×103 V (3)A→B由动能定理得:mgl-Eql=mvB2所以vB=1 m/s在B点对小球FT-mg=FT=5×10-2 N。
电势、电势差、电势能经典练习(含答案)
电势电势差电势能一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.在静电场中,让质子逆着电场线的方向由A点移到B点,如图所示,则:()A.电场力做正功,A点电势高于B点B.电场力做正功,A点电势低于B点C.电场力做负功,A点电势高于B点D.电场力做负功,A点电势低于B点【答案】D2.关于场强和电势,下列正确的是:()A.在电场中a、b两点间移动电荷,电场力做总功为零,则电荷一定在等势面上移动B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C.两个等量同种电荷的电场,从两电荷连线中点沿连线中垂线向外,电势越来越低,场强方向均相同,场强大小在减小D.两个等量异种电荷的电场中,从两电荷连线中点沿连线中垂线向外,电势均相等,场强方向均相同,场强大小在减小【答案】D3.如图是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可判断出该带电粒子:()A.在a、b两点加速度的大小B.电性与场源电荷的电性相同C.在a、b两点时速度大小va < vbD.在a、b两点的电势能Ea >Eb【答案】A4.a、b两个带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线连接,a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向斜向下的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,则平衡时可能位置是:()【答案】A5.某静电场的电场线分布如图所示,图中P 、Q 两点的电场强度大小分别为E P 和E Q ,电势分别为φP 和 φQ ,则:( )A. E P >E Q ,φP >φQB. E P >E Q ,φP <φQC. E P <E Q ,φP >φQD. E P <E Q ,φP <φQ 【答案】A6.如图所示,在匀强电场中有a 、b 、c 、d 四点,它们处于同一圆周上,且ac 、bd 分别是圆的直径,已知abc 三点的电势分别为ϕa =9V ,ϕb =15V ,ϕc =18V ,则d 点的电势为:( )A .4VB .8VC .12VD .16V 【答案】C7.如图所示, 虚线表示某电场的等势面, 一带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点的径迹如图中实线所示。
电场中的电势能、电势、电势差练习题
电场中的电势能、电势、电势差练习题1.(多选)如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有电荷-Q,且CO=O D.∠ADO=60°,下列判断正确的是( )A.O点电场强度为零B.D点电场强度为零C.将点电荷-q从O移向C的过程中,则电势能增大D.将点电荷+q从O移向C的过程中,则电势能增大2.如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线.取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是( )A.A点电势大于B点电势B.A、B两点的电场强度相等C.q1的电荷量小于q2的电荷量D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能3.如图所示,在M、N处固定着两个等量异种点电荷,在它们的连线上有A、B两点,已知MA=AB=BN.下列说法正确的是( )A.A、B两点场强相同B.A、B两点电势相等C.将一正电荷从A点移到B点,电场力做负功D.负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能4.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点为正电荷,P、Q两点附近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到c,电势能减少5.如图甲是某一点电荷形成的电场中的一条电场线,A、B是电场线上的两点,一负电荷q仅在电场力作用下以初速度v0从A运动到B过程中的速度图线如图乙所示,则以下说法中正确的是( )A.A、B两点的电场强度是EA<EBB.A、B两点的电势是φA>φBC. 负电荷q在A、B两点的电势能大小是EpA>EpBD.此电场一定是负电荷形成的电场6.(多选)如图,在正点电荷Q形成的电场中,AD、BC是以Q→C→D→A移动,则该电荷q( )A.沿BC运动时不受电场力作用B.沿DA运动时电场力不做功C.在B点时的电势能比在D点时小D.在A点时受到的电场力比在C点时小7.如图1所示,a、b为某电场线上的两点,那么以下的结论正确的是()A.把正电荷从a移到b,电场力做正功,电荷的电势能减少B.把正电荷从a移到b,电场力做负功,电荷的电势能增加C.把负电荷从a移到b,电场力做正功,电荷的电势能增加D.把负电荷从a移到b,电场力做负功,电荷的电势能增加8.如图2所示,电场中a、b、c三点,ab=bc,则把点电荷+q从a点经b移到c的过程中,电场力做功的大小关系有()A.Wab>WbcB.Wab=WbcC.Wab<WbcD.无法比较9.如图3所示,在真空中有两个等量正电荷Q1和Q2,分别置于a、b两点,dc为ab连线的中垂线,d为无穷远处,现将另一正电荷由c点沿cd移向d点的过程中,下述中正确的是()A. q的电势能逐渐增大B. q的电势能逐渐减小C. q受到的电场力一直在减小D.q受到的电场力先增大后减小10.如图7所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45°,则下列结论正确的是()A.此液滴带负电 B.液滴做匀加速直线运动C.合外力对液滴做的总功等于零 D.液滴的电势能减少11.图8中实线条是一个电场中的电场线,虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。
