电势电势能电势差练习题二含答案(最新整理)

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C．该粒子在M点动能比在N点动能大ND ．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 B B ．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 >φC B ．φA <φC <φB C ．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 ．34eV 9．（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 ．3.0×104V B ．1.0×104V C ．4.0×104V D ．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4.8×10-17J B ．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 ．0B ．qELC ．2qELD ．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14．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v 0，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15.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。

一个质量m ＝0.10 kg 、带电荷量q ＝5.0×10－5 C 的滑块(可视为质点)，从轨道上与挡板相距x 1＝0.20 m 的P 点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动。

当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距x 2＝0.10 m 的Q 点，滑块第一次速度减为零。

若滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，求：(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小；(2)滑块从P 点运动到挡板处的过程中，电场力所做的功；(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能。

A01V 2V 3V4VBQ1．选C 由O 、A 、B 、C 、D 各点电势值可知，O 点电势最低，为零，A 、C 在同一等势面上，所以电场线与AC 连线垂直，最接近BO 方向．大小接近E ＝＝ V /m ＝80 V/m ，U BO OB 80.1故C 正确．2．选D 由图中电场线形状可以看出，从A 到C 电场线越来越密，因此电场强度越来越大，即E C >E B >E A ；沿着电场线的方向电势越来越低，因此φA >φB >φC ；由于A B ＝BC ，U ＝Ed ，且B 、C 间平均电场强度较大，因此U A B <U BC .故选D.3．选BD 带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用，一是重力mg ，方向竖直向下；二是电场力F ＝Eq ，方向垂直于极板向上．因二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，选项D 正确，选项A 、C 错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，选项B 正确．4．选C y ＝·2，y 相同，v 0相同，x a ＜x b ，则＞，故C 项正确．12Eq m (x v 0)q a m a q b mb 5．选B 根据y ＝at 2可得粒子在前时间内竖直方向上的位移y 1和在后时间内竖直位移y 212t 2t2之比为y 1∶y 2＝1∶3，因为粒子恰好沿下板的边缘飞出，所以y 1＋y 2＝，联立可得：y 1＝d ，y 2d 218＝d ，则在前时间内，电场力对粒子做的功为：W 1＝q ·U ＝qU ，在后时间内，电场力对38t 21818t2粒子做的功为：W 2＝q ·U ＝qU ，故B 正确；根据W ＝qEy 可得，在粒子下落前和后的过3838d 4d4程中，电场力做功之比为1∶1，故CD 错误．6．BD 由动能定理知qU ＝ΔEk ，因两粒子电荷量相同，故ΔE k 相同，B 项正确．由牛顿第二定律得a ＝，由v ­t 图像知位移相同，初速度大的用的时间短，AUqmd 项错误；Δv ＝a Δt ，时间不相等，故速度增量不相等，C 项错误；电场力做功都是qU ，故电势能减少量相等，D 项正确．7．选D 在匀强电场中，平行等长的线段两端的电势差相等，有U bc ＝U a d ，得φd ＝－4 V ，选项C 错误，D 正确；同理得O 点电势为零，又U a o ＝ER sin θ，得E ＝40 V/m ，选项A 、B 错误．8．选AB 由动能定理有eU 1＝m v ，则v 0＝，又因为l ＝v 0t ，v y ＝at ＝，电子12202eU 1m eU 2lmd v0偏转角的正切tan θ＝＝＝，则U 1不变U 2变大或U 1变小U 2变大．故选AB.v yv 0eU 2lmd v 20lU 22dU 19．选B 对粒子进行受力分析如图所示，可知粒子的运动方向与所受的合力不在同一条直线上，粒子做曲线运动，若粒子恰能到达上极板时，其速度与极板平行，电场强度有最大值．将粒子的初速度v 0分解为垂直于极板的v y 和平行于极板的v x 两个分量，当v y ＝0时，粒子恰能到达上极板，速度与极板平行，根据－v ＝－2d ，由于v y ＝v 0cos 45°，E k0＝m v ，联立整理得2y Eq m 1220到：E ＝，故选项B 正确．E k02qd10．解析：(1)对点电荷产生的电场来说，A 和B 处于它的一个等势面上，不存在电势差，故U AB 只与匀强电场有关．从图中易知，A 、B 两点在匀强电场方向上的距离为d ＝r ＋＝0.15r2m ，因为对匀强电场有U ＝Ed ，所以A 、B 两点间的电势差U AB ＝Ed ＝1 350 V.(2)设正点电荷在C 处产生的电场强度为E 1，则E 1＝＝9×103 N/C ，方向沿OC 向外．C kQr2处另有匀强电场，场强E 2＝9×103 N/C ，方向水平向右，与E 1垂直，根据矢量合成的平行四边形定则，C 处合电场的场强为E ＝≈1.27×104 N/C ，方向与水平方向成45°角斜向右上．E 21＋E211．[解析]　(1)正点电荷从A 点移到B 点时，电场力做正功，故A 点电势高于B点，可求得U AB ＝＝ V ＝300 V ，负点电荷从A 点移到C 点，电W q 3×10－610－8场力做负功，A 点电势高于C 点，可求得U AC ＝＝ V ＝300W ′q ′－3×10－6－1×10－8V ．因此B 、C 两点电势相等，故U BC ＝0.(2)由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线，因此BC 为一条等势线，故电场线方向垂直于BC ，设D 为直线BC 的中点，则场强方向为由A 指向D ，如图所示．(3)直线AB 在场强方向的距离d 等于线段AD 的长度，故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得E ＝＝V /m ＝1×104 V/m.U ABd 30023×10－2×cos 30°12.[解析]　(1)小球由A 到B 过程中，由动能定理得 mgL sin 60°＋qU AB ＝0，所以U AB ＝－. (2)A 、B 两点间沿电场线的有效长度d ＝L －L cos 60°.3mgL2q由公式U ＝E ·d 可知，E ＝＝.U ABL －L cos 60°3mgq。