高二物理电势能和电势同步练习3
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电势能和电势
【典型例题】
【例1】在静电场中，下列说法中错误的是：（ ）
A、 电场强度为零的点，电势也一定为零
B、 电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等
C、 只在电场力作用下，正电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动
D、 沿着电场线方向电势一定越来越低
【解析】电场强度和电势是从不同的角度描述电场性质的两个物理量，前者从力的角度，后者从能量的角
度，两者之间没有直接的对于关系。
在等量同种电荷形成的电场中，它们连线的中点电场强度为零，但电势却不为零；匀强电场的场强处
处相等，而沿着电场线方向电势却在不断降低；正电荷在电场中的移动方向还和它的初速度方向有关，如
果初速度是逆着电场线方向的，那么它移动的开始阶段从低电势向高电势。电场线的方向是电势的降落的
方向。综上所述：A、B、C中的表述都是错误的。
【答案】A、B、C
【例2】如图所示，a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a由静止释放 ，沿电场线
方向向上运动，到b点速度恰好为零，下列说法中正确的是：（ ）
A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的
B、a点电势比b点的电势高
C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小
D、a点的电场强度比b点的电场强度大
【解析】带电质点在a点，由静止释放向上运动，说明电场力向上，且应满足Eaq＞mg，而又静止于b点，
说明电场力仍向上，用Ebq=mg，选项A、D正确，因不知质点的带电性质，故无法确定a、b两点的电势
高低，选项B错误，a到b的运动过程中，电场力和重力做功，由动能定理可知，W电+W重=0，因为W
重
为负值，故W电必为正值，而电场力做正功，电势能减小，即b点的电势能小于a点电势能，
选项C错误。
【例3】如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，细杆右侧距杆0.3m处有一固定的点电荷Q，A、
B是细杆上的两点，点A与Q、点B与的连线与杆的夹角均为=37°。一中间有小孔的带
电小球穿在绝缘细杆上滑下，通过A 点时加速度为零，速度为3m/s，取g=10m/s2，求小球下
落到B点时的加速度和速度的大小。
【解析】求小球至B的加速度，从受力分析出发，探求小球在A、B两点的受力情况，从而
确定加速度的关系。
在A处，小球受力如图所示，由题意可知：
K·0cos2mgrQq……⑴
在B处，小球受力如图所示，由题意可知：
K·mamgrQqcos2……⑵
由⑴、⑵得a=2g=20m/s2
小球从A到B受到的合力为变力，故不宜用牛顿定律和运动学公式求解，抓住A、B处在
等势面上由A到B电场力做功为零这个特点，用动能定理求解。
mghAB=222121ABmvmv
解得vB=5m/s
2
【基础练习】
一、选择题：
1、下列说法中正确的是：（ ）
A、电场强度和电势都是矢量
B、电势为零的地方，电场强度也一定为零
C、把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功
D、把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功
2、关于公式=qEP可知：（ ）
A、电场中某点的电势，与放在该点电荷具有的电势能成正比
B、电场中某点的电势，与放在该点电荷的电荷量成反比
C、电场中某点的电势，与该点是否有电荷，电荷的正负及电荷量的大小无关
D、放入电场中某点的点电荷不同，电势能也不同，但电势能与电荷量的比值保持不变
3、如图所示,A、B、C为电场中同一电场线上三点，设电荷在电场中只受电场力，则下列说法中正确
的是：（ ）
A、若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能减小
B、若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能增加
C、若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能增加
D、若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能减小
4、下列说法中正确的是：（ ）
A、沿着电场线的方向场强一定越来越弱
B、沿着电场线的方向电势一定越来越低
C、匀强电场中，各点的场强一定大小相等，方向相同
D、匀强电场中，各点的电势一定相等
5、下列说法中，正确的是：（ ）
A、同一等势面上的各点电势相等，电场强度也相等
B、电场中的两条电场线一定不会相交，但两个电势不等的等势面有可能相交
C、在同一等势面上移动电荷，电场力一定不做功
D、离孤立带电导体越近的等势面，其形状越与导体表面相似；离孤立带电导体越远的等势面，其形
状越接近于球面
6、如图所示，在O点置一点电荷Q，以O为圆心作一圆。现将一电荷从A分别
移到圆上的B、C、D三点，则电场力做功最多的过程是：（ ）
A、移到B的过程 B、移到C的过程
C、移到D的过程 D、三个过程一样多
二、填空题：
7、把两个同种点电荷的距离增大一些，电场力做正功，电荷的电势能 ；把两个异种点电荷的距离
增加一些，电场力做负功，电荷的电势能 。
8、把电荷量q=1.0×10-5C的电荷从A点移到B点，电场力做功W=2.0×10-2J，则电荷的电势能 ，
若规定B点为零电势，则电荷在A点的电势能EPA为 ；A点的电势A= 。
9、电子在A点的电势能EPA为-4ev，在B点的电势能为4ev，则A点的电势A为 V，B点的电势
B
= V，若电子由A运动到B，A的动能改变量EKB-EKA= 。
三、计算题：
3
10、有一个电量q=-3×10-6C的点电荷，从某电场中的A点移动到B点，电荷克服电场力何做了6×
10-4J的功，从B点移至C点，电场力对电荷做了9×10-4J的功，设B点为零电势，求：A、C两点的电势
A
和C各为多少？
11、将带电量为1×10-8C的正电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功1×10-6J，问：
⑴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？
⑵A点的电势是多少？
⑶若电场力可以把带电量为2×10-8C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？电场力做了多少功？（取无限远处为电势零点）
12、如图所示，小球的质量为m，带电量为q，悬挂小球的丝线与竖直方向成角
时，小球恰好在匀强电场中静止不动，丝线长度为l，现将小球拉回到悬线竖直的方向
上来，则拉力至少做多少功？
【能力提升】
13、如图所示，倾角为300的直角三角形底边长为2L，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨，现
在底边中点处固定一正电荷Q，让一个质量为m的带正电的点电荷q从斜面顶端滑
下（不脱离斜面），已测得它滑到仍在斜面上的垂足D处速度为v，加速度为a，方
向沿斜面向下，问该质点滑到斜面底端C点时的速度和加速度各为多少。
2020年高中物理新教材同步必修第三册 第10章 1 电势能和电势
(2)若q沿任意曲线从A点移动到B点，静电力做的功为多少？由此可得出什么 结论？
答案 W＝qE|AM|.电荷在匀强电场中沿不同路径由A点移动到B点，静电力做 功相同，说明静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关. (3)对比电场力做功和重力做功的特点，它们有什么相同之处？重力做功引起 重力势能的变化，电场力做功引起什么能的变化？ 答案 电场力做功与重力做功都与路径无关.电场力做功引起电势能的变化.
A.φM＜φN＜0
√C.φN＜φM＜0
B.φN＞φM＞0 D.φM＞φN＞0
解析 取无限远处电势为零，则正电荷在M点的电势能为－8×10－9 J，负电
荷在N点的电势能为9×10－9
J.由φ＝
Ep q
知，M点的电势φM＜0，N点的电势φN
＜0，且|φN|＞|φM|，则φN＜φM＜0，故C正确.
例4 如图5所示，匀强电场的电场线与AC平行，把带电荷量为－1×10－8 C的电 荷从A点移到B点，静电力做功6×10－8 J.B处电势为1 V，求： (1)场强方向； 答案 由C点指向A点
答案 比值相同，都为Elcos θ. (3)不同电荷在同一点的电势能与电荷量的比值与试探电荷的电荷量是否有 关系？ 答案 与试探电荷的电荷量无关.
知识深化 1.对公式 φ＝Eqp的理解 (1)φ取决于电场本身； (2)公式中的Ep、q均需代入正负号. 2.电场中某点的电势是相对的，它的大小和零电势点的选取有关.在物理学中， 常取离场源电荷无限远处的电势为零，在实际应用中常取大地的电势为零. 3.电势虽然有正负，但电势是标量.在同一电场中，电势为正值表示该点电势 高于零电势，电势为负值表示该点电势低于零电势，正负号不表示方向.
答案 1.2×10－4 J 1.2×104 V
北京2021-2022学年高二(上)期末物理汇编：电势能和电势
2022北京高二（上）期末物理汇编电势能和电势一、单选题 1．（2022·北京市怀柔区教科研中心高二期末）产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成损害，高大的建筑物都装有避雷针，避雷针的顶端带正电。
下图中虚线为避雷针周围的等势线，a 、b 两点的场强大小分别为a E 、b E ，电势大小分别为a ϕ、b ϕ，下列正确的是（ ）A ．a b ϕϕ>B ．a b E E >C ．一带负电的雨滴从a 下落至b 的过程中，电势能增大D ．一带负电的雨滴从a 下落至b 的过程中，电势能减小2．（2022·北京四中高二期末）某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面，A 、B 、C 三点的电场强度分别为A E 、B E 、C E ，电势分别为A ϕ、B ϕ、C ϕ，关于这三点的电场强度和电势的关系，下列判断中正确的是（ ）A ．AB E E <，BC ϕϕ= B ． A B E E >，A B ϕϕ> C ． A B E E >，A B ϕϕ<D ． A CE E =，B C ϕϕ=3．（2022·北京·牛栏山一中高二期末）下列关于电势和电势能的说法，正确的是（ ） A ．对于一个确定的点电荷，在电势越高的位置，其电势能一定越大B ．在电势一定的位置，放入某点电荷的电荷量越大，该点电荷的电势能一定越大C ．正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能D ．在电场中移动一电荷，若电场力对其做负功，其电势能一定增大 4．（2022·北京·高二期末）关于电势和电势能，下列说法正确的是（ ） A ．在负点电荷形成的电场中，离场源电荷越近电势越高 B ．在负点电荷形成的电场中，沿着电场线的方向电势逐渐升高C．在正点电荷形成的电场中，负电荷离场源电荷越远电势能越大D．在匀强电场中，负电荷沿着电场线的方向移动，电势能逐渐减小5．（2022·北京·高二期末）图中虚线是某电场中的一组等势线。
高二物理(人教版)选修31课时同步练习卷：2.2电动势
2.2电动势一、选择题1．(对电源与非静电力做功的理解)(多选)下列说法中，正确的是( )A ．电源外部存在着由正极指向负极的电场，内部存在着由负极指向正极的电场B ．在电源外部电路中，负电荷靠静电力由电源的负极流向正极C ．在电源内部电路中，正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D ．在干电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能答案 BCD2．(对电动势的理解)(多选)下列说法中正确的是( )A ．同一型号干电池，旧电池比新电池的电动势小，内阻大，容量小B ．电源电动势与电源的体积和外电路都有关C ．1号干电池比5号干电池的电动势小，容量大D ．当通过同样的电荷量时，电动势为2 V 的蓄电池比1.5 V 的干电池供应的电能多答案 AD3．(多选)关于电动势，下列说法中正确的是( )A ．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电势能增加B ．对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大C ．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移动时，对单位电荷量做功越多D ．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极时，移送的电荷量越多答案 AC4．(多选)关于电源电动势E 的下列说法中正确的是( )A ．电动势E 的单位与电势、电势差的单位相同，都是伏特VB ．干电池和铅蓄电池的电动势是不同的C ．电动势E 可表示为E ＝W q，可知电源内非静电力做功越多，电动势越大 D ．电动势越大，表示电源内部将其它形式能转化为电能的本事越大答案 ABD5．关于电源电动势，下列说法正确的是( )A ．同一电源接入不同的电路中，电动势会发生改变B ．1号1.5 V 干电池比7号1.5 V 干电池大，但电动势相同C ．电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本事大小，电源把其他形式能转化为电能越多，电动势越大D ．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同答案 B6．(多选)如图所示，为一块手机电池背面印有的一些符号，下列说法正确的是( )A ．该电池的容量为500 mA·hB ．该电池的电动势为3.6 VC ．该电池在工作1小时后达到的电流为500 mAD ．若电池以10 mA 的电流工作，可用50小时答案 ABD7．(多选)对于电动势的定义式E ＝W q的理解，正确的是( )A．E与W成正比B．E与q成反比C．E的大小与W、q无关D．W表示非静电力的功答案CD8．一台发电机用0.5 A的电流向外输电，在1 min内将180 J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为()A．6 V B．360 V C．120 V D．12 V答案A9．(多选)如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2 V，这表示()A．电路通过1 C的电荷量，电源把1.2 J其他形式的能转化为电能B．电源在每秒内把1.2 J其他形式的能转化为电能C．该电源比电动势为1.5 V的干电池做功少D．该电源与电动势为1.5 V的干电池相比，通过1 C电荷量时其他形式的能转化为电能少答案AD二、非选择题10．有一铅蓄电池，在其内部将2×10－5 C的电子从正极移到负极须要3×10－2 s的时间，此过程中非静电力做功为4×10－5 J，则该铅蓄电池的电动势是多少？给一小灯泡供电，供电电流是0.2 A，供电10 min，非静电力做功是多少？答案 2 V240 J11．一块数码相机中用的锂电池的电动势为3.6 V，容量为1 000 mA·h(相当于用1 000 mA的电流释放可放电1 h，用500 mA 的电流释放可放电 2 h，以此类推)．当关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右，则每拍一张照片所消耗的电能约为____________ J；当打开液晶屏时可拍摄照片150张左右，则每拍一张照片液晶屏消耗的电能约为____________ J.答案32.45412．国家大力推广节能环保汽车，电动汽车是很多家庭的首选．已知电动汽车的电源是由30组蓄电池串联组成的，当正常行驶时，电路中的电流为5 A，在10 min内电源做功1.8×105 J，则这组蓄电池的总电动势是多少？每组的电动势为多少？答案60 V 2 V13．铅蓄电池的电动势为2 V，一节干电池的电动势为1.5 V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A．试求：两个电路都工作20 s，电源所消耗的化学能分别为多少？哪一个电源把化学能转化为电能的本事更大？答案 4 J 6 J铅蓄电池把化学能转化为电能的本事更大14.将电动势为3 V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V，当电路中有6 C的电荷流过时，求：(1)有多少其他形式的能转化为电能；(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能；(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能．答案(1)18 J(2)14.4 J(3)3.6 J。
2021年高中物理人教选修3-1习题 第1章 4电势能和电势 Word版含答案
第|一章 4根底夯实一、选择题(1～4题为单项选择题,5～7题为多项选择题),在O点的点电荷＋Q形成的电场中,试探电荷＋q由A点移到B点电场力做功为W1 ,以OA为半径画弧交OB于C ,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2 ,由C点移到B点电场力做功为W3 ,那么三者关系为()A．W1＝W2＝W3<0B．W1>W2＝W3>0C．W1＝W3>W2＝0 D．W3>W1＝W2＝0答案：C解析：因A、C两点处于同一等势面上,所以W1＝W3>W2＝0 ,所以C正确.2．(江西师大附中2021～2021学年高二上学期检测)将一带电荷量为－q的试探电荷从无穷远处移到电场中的A点,该过程中电场力做功为W,假设规定无穷远处的电势为零,那么试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()A．－W ,Wq B．W ,－WqC．W ,Wq D．－W ,－Wq答案：A解析：依题意,电荷量为－q的试探电荷从无穷远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,那么试探电荷的电势能减少W,无穷远处该试探电荷的电势能为零,那么该试探电荷在A点的电势能为E p＝－W ,A点的电势φA＝E p－q＝－W－q＝Wq,应选项A正确.3．如下图,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点.以下说法正确的选项是()A．M点电势一定低于N点电势B．M点场强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点,电场力做正功答案：C解析：从图示电场线的分布示意图可知,MN所在直线的电场线方向由M指向N,那么M点电势一定高于N点电势；由于N点所在处电场线分布密,所以N点场强大于M点场强；正电荷在电势高处电势能大,故在M点电势能大于在N点电势能；电子从M点移动到N点,要克服电场力做功.综上所述,C选项正确.4．(曲阜师大附中2021～2021学年高二上学期检测)如下图为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为W a和W b ,a、b两点的电场强度大小分别为E a和E b ,那么()A．W a＝W b ,E a>E b B．W a≠W b ,E a>E bC．W a＝W b ,E a<E b D．W a≠W b ,E a<E b答案：A解析：a、b两点在同一等势线上,所以从a运动到c和从b运动到c电场力做的功相等,即W a＝W b；由电场线的特点知,a点所处位置的电场线比b点的密,故电场强度大,即E a>E b ,综上所述,选项A正确.A、B两点,以下判断正确的选项是()A．电势φA>φB ,场强E A>E BB．电势φA>φB ,场强E A<E BC．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E p A>E p B答案：BC解析：顺着电场线电势逐渐降低,即φA>φB ,由电场线疏密可知,E A<E B ,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,E p A<E p B ,故D错..两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝|对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点,O点电势高于c点.假设不计重力,那么()A．M带负电荷,N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相等C．N在从O点运动至|a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至|b点的过程中,电场力对它做的功等于零答案：BD解析：由O点电势高于c点电势知,场强方向垂直虚线向下,由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上,M粒子所受电场力方向向下,故M粒子带正电、N粒子带负电,A错误 .N粒子从O点运动到a点,电场力做正功.M粒子从O点运动到c点电场力也做正功.因为U aO＝U Oc ,且M、N粒子质量相等,电荷的绝|对值相等,由动能定理易知B 正确.因O点电势低于a点电势,且N粒子带负电,故N粒子运动中电势能减少,电场力做正功,C错误.O、b两点位于同一等势线上,D正确.7．(吉林一中2021～2021学年高二上学期检测)如下图,某点O处固定点电荷＋Q ,另一带电－q的粒子以O为焦点做椭圆轨道运动,运动过程中经过最|近点a和最|远点b,下述说法正确的选项是()A．粒子在a点运动速率大于在b点速率B．粒子在a点运动加速度大于在b点加速度C．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能D．＋Q所产生的电场中,a点电势高于b点答案：ABD解析：C粒子在从b到a的过程中,电场力做正功,动能增大,电势能减小；粒子在从a 到b的过程中,电场力做负功,动能减小,电势能增大,可知粒子在a点的动能大于在b点的动能,那么粒子在a点运动速率大于在b点速率,粒子在a点电势能小于在b点电势能.故A正确,C错误 .粒子在运动过程中只受到库仑力作用,粒子在a点离Q点近,根据库仑定律分析可知粒子在a点受到的库仑力大,加速度大,故B正确.＋Q所产生的电场中, 电场线从Q出发到无穷远终止,a点离Q较近,电势较高.故D正确.二、非选择题,在场强E ＝104N/C 的水平匀强电场中 ,有一根长l ＝15cm 的细线 ,一端固定在O 点 ,另一端系一个质量m ＝3g 、电荷量q ＝2×10－6C 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10m/s 2 .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)假设取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)×10－3J 电势能增加3×10－3J (2)3×10－3J ×103V (3)1m/s 5×10－2N 解析：(1)从A →B 重力做正功 ,重力势能减少ΔE ＝W G ＝mgL ×10－3J从A →B 电场力做负功 ,电势能增加ΔE p ＝W E ＝EqL ＝3×10－3J(2)假设取φA ＝0 ,那么E pB ＝3×10－3JφB ＝E pB q ×103V (3)从A →B 由动能定理知mgL －EqL ＝12m v 2B代入数据 得v B ＝1m/s在B 点由牛顿第二定律知F －mg ＝m v 2B l代入数据 得F ＝5×10－2N能力提升一、选择题(1～4题为单项选择题 ,5～6题为多项选择题)1．(安徽黄山市2021～2021学年高二上学期期末)一带电粒子从某点电荷电场中的A 点运动到B 点 ,径迹如图中虚线所示 ,不计粒子所受重力 ,那么以下说法正确的选项是( )A ．该电场是某正点电荷电场B ．粒子的速度逐渐增大C ．粒子的加速度逐渐增大D ．粒子的电势能逐渐增大答案：D解析：只知道电场的分布,没法判断是正电荷产生的电场,故A错误；由于带电粒子是从A到B ,带电粒子受电场力的方向大致斜向左方,故电场力做负功,带电粒子的速度减少,故B错误；A点电场线密集,故电场强度大,故粒子在A点受到的电场力大于B点,由牛顿第二定律可得在A点的加速度大于B点,故C错误；由于带电粒子是从A到B ,带电粒子受电场力的方向大致斜向左方,故电场力做负功,带电粒子的电势能增大,故D正确.2．(河北冀州中学2021～2021学年高二上学期期中)位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如下图,图中实线表示等势线,那么()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点电势能不变答案：C解析：同一检验电荷在a、b两点受力方向不同,所以A错误；因为A、B两处有负电荷,所以,等势线由外向内表示的电势越来越低.将正电荷从c点移到d点,正电荷的电势能增加,静电力做负功,B错误；负电荷从a点移到c点,电势能减少,静电力做正功,C正确；正电荷沿虚线从e点移到f点的过程中,电势先降低再升高,电势能先减小后增大,D错误.3．(合肥一中2021～2021学年高二上学期期中)在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝|缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最|高点为a,最|低点为b,不计空气阻力,那么()A．小球带负电B．电场力跟重力平衡C．小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减小D．小球在运动过程中机械能守恒答案：B解析：因为小球在竖直平面内做匀速圆周运动,受到重力、电场力和细绳的拉力,电场力与重力平衡,那么知小球带正电,故A错误,B正确；小球在从a点运动到b点的过程中,电场力做负功,小球的电势能增大,故C错误；由于电场力做功,所以小球在运动过程中机械能不守恒,故D错误.应选B .4.(沈阳市2021～2021学年高二上学期期末)真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x1＝0和x2＝3a的两点上,在它们连线上各点场强随x变化关系如下图,以下判断中正确的选项是()A．x＝a点的电势高于x＝2a点的电势B．点电荷M、N所带电荷量的绝|对值之比为4∶1C．点电荷M、N一定为异种电荷D．x＝2a处的电势一定为零答案：B解析：由于不知道M、N的所带电荷的性质,故需要讨论,假设都带正电荷,那么0～2a 场强的方向向右,而沿电场线方向电势降低,故x＝a点的电势高于x＝2a点的电势；假设都带负电荷,那么0～2a场强的方向向左,故x＝a点的电势低于x＝2a点的电势,故A错误.M在2a处产生的场强E1＝kQ M(2a)2,而N在2a处产生的场强E2＝KQ Na2,由于2a处场强为0 ,故E1＝E2 ,所以Q M＝4Q N ,故B正确.由于M、N之间的场强的方向相反,故点电荷M、N一定为同种电荷,故C错误.由于电势是一个相对性的概念,即零电势的选择是任意的,人为的,故x＝2a处的电势可以为零,也可以不为零,故D错误.5．如下图,Q1、Q2为两个固定点电荷,其中Q1带正电,它们连线的延长线上有a、b 两点.一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动,其速度图象如下图,那么()A．Q2带正电B．Q2带负电C．试探电荷从b到a的过程中电势能增大D．试探电荷从b到a的过程中电势能减小答案：BC解析：逐项分析如下：选项诊断结论A 由v －t 图 ,v ↓ ,故试探电荷受向左的库仑力 ,因此Q 2带负电 × B同上 √ C由于静电力(库仑力)做负功 ,故其电势能增大 √ D 同选项C ×6.(沈阳市东北育才学校2021～2021学年高二检测)如下图 ,真空中有一个固定的点电荷 ,电荷量为＋Q .图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面 .有两个一价离子M 、N (不计重力 ,也不计它们之间的电场力)先后从a 点以相同的速率v 0射入该电场 ,运动轨迹分别为曲线apb 和aqc ,其中p 、q 分别是它们离固定点电荷最|近的位置 .以上说法中正确的选项是( )A ．M 一定是正离子 ,N 一定是负离子B ．M 在p 点的速率一定大于N 在q 点的速率C ．M 在b 点的速率一定大于N 在c 点的速率D ．M 从p →b 过程电势能的增量一定小于N 从a →q 电势能的增量答案：BD解析：根据轨迹向合外力的方向弯曲可知 ,M 一定是负离子 ,N 一定是正离子 ,A 错误；M 离子从a 到p 静电力做正功 ,动能增加 ,N 离子从a 到q 静电力做负功 ,动能减少 ,而初速度相等 ,故M 在p 点的速率一定大于N 在q 点的速率 ,B 正确；abc 在同一等势面上 ,离子由a 到b 和由a 到c 电场力都不做功 ,故M 在b 点的速率等于N 在c 点的速率 ,C 错误；由等势面可知φq >φp ,所以M 从p →b 过程电势能的增量小于N 从a →q 电势能的增量 ,故D 正确 .二、非选择题7.(吉林市第|一中学2021～2021学年高二上学期检测)如下图 ,倾角为θ的斜面处于竖直向下的匀强电场中 ,在斜面上某点以初速度v 0水平抛出一个质量为m 的带正电小球 ,小球受到的电场力与重力相等 ,地球外表重力加速度为g ,设斜面足够长 ,求：(1)小球经多长时间落到斜面上；(2)从水平抛出至|落到斜面的过程中 ,小球的电势能减少了多少 ?答案：(1)v 0tan θg(2)电势能减小了m v 20tan 2θ 解析：(1)小球在运动过程中Eq ＋mg ＝maEq ＝mg ,得a ＝2gy ＝12at 2 x ＝v 0t又y x＝tan θ 得t ＝v 0tan θg(2)y ＝12at 2＝12×2g ×(v 0tan θg )2＝v 20tan 2θg电场力做正功 ,电势能减小 ,那么有：ΔE ＝－W 电＝－Eqy ＝－mgy ＝－m v 20tan 2θ。
专题1.3-电势能和电势、电势差(解析版)
A．带负电，电势能增加 B．带负电，电势能减少C．带正电，电势能增加 D．带正电，电势能减少【答案】D【解析】由带电微粒运动的径迹可以看出带电微粒受到的电场力指向径迹凹侧，即与电场方向相同，故带电微粒带正电，选项A、B错误；电场力对带电微粒做正功，微粒电势能减少，选项C错误，D正确。
2.在电场中，把电荷量为4×10－9C的正点电荷从A点移到B点，克服静电力做功6×10－8 J，以下说法中正确的是( )A．电荷在B点具有的电势能是6×10－8 J B．B点的电势是15 VC．电荷的电势能增加了6×10－8 J D．电荷的电势能减少了6×10－8 J【答案】C【解析】电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定了零势能点，B点的电势、电势能才有确定的值，所以A、B错误；克服静电力做功6×10－8 J，则电势能增加了6×10－8 J，所以C正确，D错误。
~题型二、对电势的理解1.电势的性质(1)相对性：电势是相对的，电场中某点的电势高低与电势零点的选取有关。
通常将离场源电荷无穷远处，或地球表面选为电势零点。
(2)固有性：电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的，与在该点是否放有电荷及所放电荷的电荷量和电势能均无关。
(3)标量性：电势是只有大小、没有方向的物理量，在规定了电势零点后，电场中各点的电势可能是正值，也可能是负值。
正值表示该点的电势高于零电势；负值表示该点的电势低于零电势。
显然，电势的正负只表示大小，不表示方向。
2．电势高低的判断方法(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低。
(2)场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高；离场源负电荷越近的点，电势越低。
(3)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高。
【例2】 将一电荷量为q ＝2×10－6C 的正电荷从无限远处一点P 移至电场中某点A ，静电力做功4×10－5J 。
人教版高二物理必修第三册：10.1电势能和电势
计算电势能变化的方法 ΔE pAB=EpB-EpA= -WA-B 1）代入正负号计算； 2）先计算绝对值后判断大小
思考：怎样利用“功”，计算电荷在某处的电势能呢？
选定电势能的零势能参考点，就可以计算电势能
3、电势能的计算：电荷在某点的电势能,等于把它从 该点移动到零势能位置时，静电力做的功.
A
k
Q rA
等量异号电荷 ： φC=φ-+φ+ A
AB中垂线上， φ=0
正电荷一侧，φ>0
C
负电荷一侧， φ<0
B
补充：真空中、均匀带电球壳形成的电场
球壳外的某点电势：
A
k
Q rA
球壳、壳内的某点电势： A
k
Q R
R是球壳半径
r R
结论：沿着电场线的方向，电势减少 ； 高于零电势的值是正值，低于零电势的值是负值。
电势又是多少？在A点放入Q2电荷，Q2= 2×10－5 C. 其电势能多大？
A
B
O
回顾: 1、电势是描述电场的能量性质的物理量，由电场 自身因素决定，与电场中的检验电荷无关。
场强是描述电场的力的性质的物理量，由电场自身 因素决定，与电场中的检验电荷无关。
A
k
Q rA
EA
k
Q rA2
2、电势的高低与零电势的选择有关，具有相对性。
利用电场力做功来研究
求功的方法 功的公式 W=FLcosα 使用条件 恒力做功
方法：研究匀强电场中电场力对点电荷做功
探究：匀强电场中，静电力对点电荷做功的特点
匀强电场场强为E，点电荷质量m，电量q.从A点到
B点沿路径①的移动中，电场力做功__E_q_d___。 沿路径②的移动中，电场力做功__E__q_d__. 沿路径③的移动中，电场力做功__E__q_d___.
高二物理选修3-1(理科生)_《电势能和电势》知识要点和常见题型
第四节电势能和电势【知识要点】要点一判断电势高低的方法电场具有力的性质和能的性质，描述电场的物理量有电势、电势能、静电力、静电力做功等，为了更好地描述电场，还有电场线、等势面等概念，可以从多个角度判断电势高低．1．在正电荷产生的电场中，离电荷越近电势越高，在负电荷产生的电场中，离电荷越近，电势越低．2．电势的正负．若以无穷远处电势为零，则正点电荷周围各点电势为正，负点电荷周围各点电势为负．3．利用电场线判断电势高低．沿电场线的方向电势越来越低．4．根据只在静电力作用下电荷的移动情况来判断．只在静电力作用下，电荷由静止开始移动，正电荷总是由电势高的点移向电势低的点；负电荷总是由电势低的点移向电势高的点．但它们都是由电势能高的点移向电势能低的点．要点二理解等势面及其与电场线的关系1．电场线总是与等势面垂直的(因为如果电场线与等势面不垂直，电场在等势面上就有分量，在等势面上移动电荷，静电力就会做功)，因此，电荷沿电场线移动，静电力必定做功，而电荷沿等势面移动，静电力必定不做功．2．在同一电场中，等差等势面的疏密也反映了电场的强弱，等势面密处，电场线密，电场也强，反之则弱．3．已知等势面，可以画出电场线；已知电场线，也可以画出等势面．4．电场线反映了电场的分布情况，它是一簇带箭头的不闭合的有向曲线，而等势面是一系列的电势相等的点构成的面，可以是封闭的，也可以是不封闭的．要点三等势面的特点和应用1．特点(1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时，静电力不做功．(2)在空间没有电荷的地方两等势面不相交．(3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面．(4)在电场线密集的地方，等差等势面密集．在电场线稀疏的地方，等差等势面稀疏．(5)等势面是虚拟的，为描述电场的性质而假想的面．2．应用(1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别．(2)由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情况．(3)由于等势面和电场线垂直，已知等势面的形状分布，可以绘制电场线，从而确定电场大体分布．(4)由等差等势面的疏密，可以定性地确定某点场强的大小.【问题探究】1.重力做功和静电力做功的异同点如何？相关因素电场中某一点的电势φ的大小，只跟电场本身有关，跟检验电荷q无关电势能大小是由点电荷q和该点电势φ共同决定的大小正负电势沿电场线逐渐下降，取定零电势点后，某点的电势高于零者，为正值；某点的电势低于零者，为负值正点电荷(＋q)：电势能的正负跟电势的正负相同．负点电荷(－q)：电势能的正负跟电势的正负相反单位伏特V焦耳J联系φ＝E pqE p＝qφ3.常见电场等势面和电场线的图示应该怎样画？(1)点电荷电场：等势面是以点电荷为球心的一簇球面，越向外越稀疏，如图1－4－5所示．图1－4－5(2)等量异种点电荷的电场：是两簇对称曲面，两点电荷连线的中垂面是一个等势面．如图1－4－6所示．在从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低，φA>φA′；在中垂线上φB＝φB′.图1－4－6(3)等量同种点电荷的电场：是两簇对称曲面，如图1－4－7所示，在AA′线上O点电势最低；在中垂线上O点电势最高，向两侧电势逐渐降低，A、A′和B、B′对称等势．图1－4－7【例题分析】一、电势能【例1】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，也可能减少答案 D解析电荷的电势能与电场强度无直接关系，A、B错误；如果电荷的初速度为零，电荷只在静电力的作用下，做加速运动，电荷的电势能转化为动能，电势能减少，但如果电荷的初速度不为零，电荷可能在静电力的作用下，先做减速运动，这样静电力对电荷做负功，电荷的动能转化为电势能，电势能增加，所以C错误，D正确．二、判断电势的高低【例2】在静电场中，把一个电荷量为q＝2.0×10－5C的负电荷由M点移到N点，静电力做功6.0×10－4 J，由N点移到P点，静电力做负功1.0×10－3 J，则M、N、P三点电势高低关系是________．答案φN>φM>φP解析首先画一条电场线,如上图所示.在中间位置附近画一点作为M点.因为由M→N静电力做正功,而负电荷所受静电力与场强方向相反，则可确定N点在M点左侧．由N→P静电力做负功，即沿着电场线移动，又因1.0×10－3 J>6.0×10－4 J，所以肯定移过了M点，即P点位于M点右侧．这样，M、N、P三点电势的高低关系是φN>φM>φP.【对点练习】1.有一电场的电场线如图1－4－9所示，图1－4－9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>φBB．E A>E B，φA<φBC．E A<E B，φA>φBD．E A<E B，φA<φB2．有关电场，下列说法正确的是()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零3．将一个电荷量为－2×10－8 C的点电荷，从零电势点S移到M点要克服静电力做功4×10－8 J，则M点电势φM＝________ V．若将该电荷从M点移到N点，静电力做功14×10－8 J，则N点电势φN＝________ V，MN两点间的电势差U MN ＝________ V.4．如图1－4－10所示．图1－4－10(1)在图甲中，若规定E p A＝0，则E p B________0(填“>”“＝”或“<”)．(2)试分析静电力做功情况及相应的电势能变化情况．【常见题型】题型一静电力做功和电势能变化之间的关系如图1所示，图1把电荷量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能__________(选填“增加”、“减少”或“不变”)；若A点的电势U A＝15 V，B点的电势U B＝10 V，则此过程中静电力做的功为________ J.[思维步步高] 电势能变化和静电力做功有什么关系？负电荷从A点移动到B，静电力做正功还是负功？静电力做功和电势能的变化在数值上有什么关系？[解析]将电荷从电场中的A点移到B点，静电力做负功，其电势能增加；A点的电势能为E p A＝qU A，B点的电势能为E p B＝qU B，静电力做功等于电势能变化量的相反数，即W＝E p A－E p B＝－2.5×10－8 J.[答案]增加－2.5×10－8 J[拓展探究]如果把该电荷从B点移动到A点，电势能怎么变化？静电力做功的数值是多少？如果是一个正电荷从B点移动到A点，正电荷的带电荷量是5×10－9 C，电势能怎么变化？静电力做功如何？[答案]减少 2.5×10－8 J增加－2.5×10－8 J[解析]如果把该电荷从B点移动到A点，静电力做正功，电势能减少．静电力做功为2.5×10－8 J；如果电荷的带电性质为正电荷，从B点移动到A点，静电力做负功，电势能增加了，静电力做负功，数值为－2.5×10－8 J.[方法点拨]电场中的功能关系：①静电力做功是电荷电势能变化的量度，具体来讲，静电力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；静电力对电荷做负功时，电荷的电势能增加，并且，电势能增加或减少的数值等于静电力做功的数值．②电荷仅受静电力作用时，电荷的电势能与动能之和守恒．③电荷仅受静电力和重力作用时，电荷的电势能与机械能之和守恒.题型二电场中的功能关系质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的．两个强作用电荷相反(类似于正负电荷)的夸克在距离很近时几乎没有相互作用(称为“渐近自由”)；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力(导致所谓“夸克禁闭”)．作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力F 与它们之间的距离r 的关系为F ＝⎩⎨⎧ 0，0<r <r 1，－F 0，r 1≤r ≤r 2，0，r >r 2.式中F 0为大于零的常量，负号表示引力．用U 表示夸克间的势能，令U 0＝F 0(r 2－r 1)，取无穷远为零势能点．下列U －r 图示中正确的是( )[思维步步高] 零势能面的规定有何用处？无穷远处的势能和r ＝r 2处的势能是否相同？当r <r 1之后势能怎么变化？[解析] 从无穷远处电势为零开始到r ＝r 2位置，势能恒定为零，在r ＝r 2到r ＝r 1过程中，恒定引力做正功，势能逐渐均匀减小，即势能为负值且越来越小，此过程图象为A 、B 选项中所示；r <r 1之后势能不变，恒定为－U 0，由引力做功等于势能减少量，故U 0＝F 0(r 2－r 1)．[答案] B[拓展探究]空间存在竖直向上的匀强电场，图2质量为m 的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图2所示，在相等的时间间隔内( )A．重力做的功相等B．静电力做的功相等C．静电力做的功大于重力做的功D．静电力做的功小于重力做的功[答案] C[解析]根据微粒的运动轨迹可知静电力大于重力，故选项C正确．由于微粒做曲线运动，故在相等时间间隔内，微粒的位移不相等，故选项A、B错误．[方法点拨]电势能大小的判断方法：①利用E p＝qφ来进行判断，电势能的正负号是表示大小的，在应用时把电荷量和电势都带上正负号进行分析判断．②利用做功的正负来判断，不管正电荷还是负电荷，静电力对电荷做正功，电势能减少；静电力对电荷做负功，电势能增加.【课后作业】一、选择题1．一点电荷仅受静电力作用，由A点无初速释放，先后经过电场中的B点和C点．点电荷在A、B、C三点的电势能分别用E A、E B、E C表示，则E A、E B 和E C间的关系可能是()A．E A>E B>E C B．E A<E B<E CC．E A<E C<E B D．E A>E C>E B2．如图3所示电场中A、B两点，图3则下列说法正确的是()A．电势φA>φB，场强E A>E BB．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 B3．如图4所示，图4某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点．下列说法正确的是()A．M点电势一定高于N点电势B．M点场强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点，静电力做正功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．如图5所示，图5O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 PB．φO＝φP，E O＝E PC．φO>φP，E O＝E PD．φO＝φP，E O<E P6．在图6中虚线表示某一电场的等势面，图6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abB．平行于cdC．垂直于abD．垂直于cd7．如图7所示，图7固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知MQ<NQ.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，电势能不变二、计算论述题8．如图8所示，图8平行板电容器两极板间有场强为E的匀强电场，且带正电的极板接地．一质量为m、电荷量为＋q的带电粒子(不计重力)从x轴上坐标为x0处静止释放．(1)求该粒子在x0处的电势能E p x0.(2)试从牛顿第二定律出发，证明该带电粒子在极板间运动过程中，其动能与电势能之和保持不变．9.图9一根对称的“∧”型玻璃管置于竖直平面内，管所在的空间有竖直向上的匀强电场E.质量为m、带电荷量为＋q的小球在管内从A点由静止开始沿管向上运动，且与管壁的动摩擦因数为μ，管AB长为l，小球在B端与管作用没有能量损失，管与水平面夹角为θ，如图9所示．求从A开始，小球运动的总路程是多少？10．如图10所示，图10一绝缘细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量＋q，质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动，若小球经A点时速度v A的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用．(1)求小环运动到A点的速度v A是多少？(2)当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作用力F B 是多少？参考答案 【对点练习】1.答案 D2.答案 D3.答案 －2 5 －7解析 本题可以根据电势差和电势的定义式解决． 由W SM ＝qU SM 得U SM ＝W SM q ＝－4×10－8－2×10－8V ＝2 V而U SM ＝φS －φM ，所以φM ＝φS －U SM ＝(0－2) V ＝－2 V 由W MN ＝qU MN 得U MN ＝W MN q ＝14×10－8－2×10－8 V ＝－7 V而U MN ＝φM －φN ，所以φN ＝φM －U MN ＝[－2－(－7)] V ＝5 V4.答案 (1)< (2)见解析解析(1)A→B 移动正电荷，W AB >0，故E p A >E p B ，若E p A ＝0，则E p B <0. (2)甲中从A→B 移动负电荷，W AB <0，E p A <E p B 乙中从B→A 移动负电荷，W AB >0，E p A <E p B . 【课后作业】 一、选择题1.答案 AD解析 点电荷在仅受静电力作用的情况下，动能和电势能相互转化，动能最小时，电势能最大，故E A ≥E B ，E A ≥E C ，A 、D 正确．2.答案 BC解析 场强是描述静电力的性质的物理量；电势是描述电场能的性质的物理量，二者无必然的联系．场强大的地方电势不一定大，电势大的地方，场强不一定大，另根据公式E p ＝φq 知，负电荷在电势低的地方电势能反而大．3.答案 AC解析 由图示电场线的分布示意图可知，MN 所在直线的电场线方向由M 指向N ，则M 点电势一定高于N 点电势；由于N 点所在处电场线分布密，所以N 点场强大于M 点场强；正电荷在电势高处电势能大，故在M 点电势能大于在N点电势能；电子从M点移动到N点，静电力做负功．综上所述，A、C选项正确．4.答案 B解析异种电荷之间是引力，距离增大时，引力做负功，电势能增加．5.答案 A6.答案 D7.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，电势能减少，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．二、计算论述题8.答案(1)－qEx0(2)见解析解析(1)粒子由x0到O处静电力做的功为：W电＝－qEx0①W电＝－(0－E p x0)②联立①②得：E p x0＝－qEx0(2)在x轴上任取两点x1、x2，速度分别为v1、v2.F＝qE＝mav22－v21＝2a(x2－x1)联立得12mv 22－12mv21＝qE(x2－x1)所以12mv22＋(－qEx2)＝12mv21＋(－qEx1)即E k2＋E p2＝E k1＋E p1故在其运动过程中，其动能和势能之和保持不变．9.答案l tan θμ解析由题意知小球所受合力沿玻璃管斜向上，即qE sin θ>mg sin θ＋F f ，小球所受管壁弹力垂直管壁向下，作出受力分析如右图所示．小球最终静止在“∧”形顶端，设小球运动的总路程为x ，由动能定理知：qEl sin θ－mgl sin θ－μ(qE cos θ－mg cos θ)x ＝0，解得x ＝l tan θμ.10.答案 (1)qErm (2)6qE解析 (1)小球在A 点时所受的静电力充当向心力，由牛顿第二定律得：qE ＝mv 2A r解得v A ＝ qEr m(2)在B 点小球受力如右图所示，小球由A 运动到B 的过程中，根据动能定理qE·2r=221122B A mu mu -在B 点，FB 、qE 的合力充当向心力：2B B u F qE m r-=,得6B F qE =。
高二物理电场同步练习题
课外作业电荷及其守恒定律姓名郎燕茹1．在原子物理中,常用元电荷作为电荷量的单位;元电荷的值为e=C;一个电子所带的电荷量为,一个质子所带的电荷量为;任何带电体所带的电荷量,等于电子或质子的电荷量,或是它们电荷量的;2．某同学想知道塑料梳子梳头之后带什么电,做了一个小实验：把梳过头的塑料梳子,靠近带有负电荷的静电计的金属球不接触,发现静电计指针偏转角变得更大;这说明梳子带电;3．某个物体所带的电荷量的值不可能是A ．2×10-19CB ．×10-20ＣC ．×10-19ＣD ．6×10-6C4．绝缘细线的上端固定,下端悬挂一只轻质小球a ,a 表面镀有铝膜,在a 的近端有一绝缘金属球b ,开始时,a 、b 均不带电,如图所示．现使b 球带电,则A ．a 、b 之间不发生静电相互作用B ．b 立即把a 排斥开C ．b 将吸引a ,吸住后不放开D ．b 将吸引a ,接触后又把a 排斥开5．关于点电荷,正确的说法是A ．只有体积很小带电体才能看作点电荷B ．体积很大的带电体一定不能视为点电荷C ．当两个带电体的大小与形状对它们之间的相互静电力的影响可以忽略时,这两个带电体便可看作点电荷D ．一切带电体在任何情况下均可视为点电荷6．两个完全相同的金属小球,一个带电量为×10-8C,另一个带电量为×10-8Ｃ,将两球接触后再分开,让它们相距6cm ．设两小球均可看作点电荷,则它们间的相互作用力为_______N,是________力填“吸引”或者“排斥”．7．两只相同的金属小球可视为点电荷所带的电量大小之比为1:7,将它们相互接触后再放回到原来的位置,则它们之间库仑力的大小可能变为原来的A ．4/7B ．3/7C ．9/7D ．16/78．如图所示,两个大小相同的小球,质量分别为m 1、m 2,带有同种电荷,电量分别为q 1、q 2,将它们用等长的绝缘细线悬于同一点O,由于静电斥力,当两球静止时,它们与竖直方向的夹角相等,则可能有 A ．m 1=m 2,q 1=q 2B ．m 1=m 2,q 1≠q 2C ．m 1≠m 2,q 1=q 2D ．m 1≠m 2,q 1≠q 2 9．用塑料梳子梳头时,塑料梳子和头发都会带电;这是因为A ．摩擦创造了电荷B ．静电感应创造了电荷C ．电子在梳子和头发之间发生了转移D ．质子在梳子和头发之间发生了转移 10．两个完全相同的金属小球,一个带电1×10—8C,另一个带电—5×10—8C,将两球接触后再分开,这两个金属小球的电荷量分别为和 ;a b Om 1, q 1, q 2,m 211．两个用绝缘细线悬挂的纸球由于电荷间的相互作用,静止时的情景分别如图甲和乙所示;下列判断正确的是A ．甲图中若左球带正电,则右球一定带负电B ．甲图中可能有一个球不带电C ．乙图中若左球带正电,则右球一定带负电D ．乙图中可能有一个球不带电12．如图所示,在做感应起电的实验中,用与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近原来不带电的验电器的金属球,发现指针发生了偏转;关于金属球和指针带电情况的叙述中正确的是： A ．金属球带正电,指针带正电 B ．金属球带负电,指针带负电 C ．金属球带正电,指针带负电 D ．金属球带负电,指针带正电13．验电器带有少量正电荷,金属箔张开一定角度;将带大量负电荷的绝缘棒从远处缓慢移近验电器的金属球,但不接触;在这个过程中,发现验电器金属箔的张角先减小再增大;你能解释这个现象吗课外作业库仑定律姓名郎燕茹1．库仑定律公式221rq q k F 的适用条件是：⑴⑵. 2．在真空中,电荷量分别是×10—6C 和×10—6C 的两个点电荷相距100 cm,它们之间的库仑力大小是N;3．两个相同的金属球带的电荷量分别是—2Q 和＋4Q;让它们相互接触,然后分开,两球的电荷量分别变为和;4．关于点电荷,以下说法正确的是A ．点电荷也叫元电荷B ．只有体积很小的带电体,才能看做点电荷C ．只有电荷量很小的带电体,才能看做点电荷D ．电荷量和体积都很大的带电体未必不能看做点电荷 5．已知点电荷甲的电荷量是点电荷乙的2倍,下列说法正确的是A ．甲对乙的库仑力大小是乙对甲的库仑力大小的2倍B ．乙对甲的库仑力大小是甲对乙的库仑力大小的2倍C ．若把两个电荷的电荷量都增加为原来的2倍,则甲对乙的库仑力也增大为原来的2倍D ．若把两个电荷的电荷量都增加为原来的2倍,间距也增大到原来的2倍,则它们之间的库仑力大小不变6．在光滑的绝缘水平面上,带电小球甲和乙在静电力作用下做变速运动;若它们的电荷量关系是q 甲=2q 乙,质量关系是m 甲=3m 乙,则它们的加速度大小之比a 甲,a 乙等于 A ．1：3B ．1：2 C ．6：1D ．1：67．如图所示,三个点电荷a 、b 、c 分别位于等边三角形的三个顶点;a和c 带正电,b 带负电,b 所带电荷量的绝对值大于a 所带的电荷量,则a 、b对c 的静电力的合力可能是 A ．F l B ．F 2 C ．F 3D ．F 48．三个金属小球a 、b 、c 完全相同,其中两个带等量异种电荷,另一个不带电;现在将a 与b 接触,然后分开一定距离rr 远大于小球半径后,发现a 、b 之间存在静电斥力,大小为F; ⑴某同学说c 肯定带电,你是否同意 请说明理由;⑵接着移走a,把b 与c 接触,再分开一定的距离r,求b 、c 之间的静电力大小;9．下面的叙述中,正确的是A ．库仑定律是通过实验总结出来的关于电荷间的相互作用力和它们间的距离及电量之间关系的物理规律B ．库仑定律只适用于点电荷,点电荷就是很小的带电体C ．当两个点电荷间的距离趋向于零时,则它们间的库仑力趋向于无穷大D ．库仑定律与万有引力定律均是平方反比律 10．相距为L 的点电荷Ａ、B 的带电量分别为＋4Q 的-Q ,要引入第三个点电荷C,使三个点电荷在库仑力作用下均能处于静止状态,求点电荷C 的带电量Q C 和放置位置．11．真空中有两个固定的正点电荷,电荷量分别为Q 1、Q 2,且Q 1>Q 2,点电荷q 置于Q 1、Q 2连线上的某一点时,所受静电力的合力恰好为零,则A ．q 一定是正电荷B ．q 一定是负电荷C ．q 离Q l 较远D ．q 离Q 2较远高二物理课外作业电场强度一姓名郎燕茹1．电荷量为—×10—12C 的点电荷置于电场中的P 点,所受的电场力大小为×10—6N,方向向右,则P 点的电场强度大小为,方向填“向右”或“向左”;若把P 点的电荷换成电荷量为＋×10—12C 的点电荷,则P 点的电场强度大小为,方向填“向右”或“向左”;若移去P 点的电荷,则P 点的电场强度大小为;2．真空中有一个电荷量为＋Q 的点电荷,固定在A 点;在与A 点相距为r 的B 点,电场强度大小为,方向填“指向”或“背离”A 点;在与A 点相距为3r 的C 点,电场强度的大小为;若A 点的点电荷的电荷量变为一3Q,则C 点的电场强度大小为,方向填“指向’,或“背离”A 点;若移去A 点的电荷,则C 点的电场强度大小为; 3．库仑定律公式221rq q k F =可以写成122)(q rq k F =或221)(q rq k F =;这里22rq k 表示,21r q k 表示4．试探电荷应该具有A ．足够小的比荷B ．足够小的电荷量C ．足够小的体积D ．足够小的质量 5．下列对公式E=F/q 的理解正确的是A ．公式中的q 是场源电荷的电荷量B ．电场中某点的电场强度E 与电场力F 成正比,与电荷量q 成反比C ．电场中某点的电场强度E 与q 无关D ．电场中某点的电场强度E 的方向与电荷在该点所受的电场力F 的方向一致 6．下列关于公式2r Q kE =的说法正确的是A ．公式中的Q 是场源电荷的电荷量B ．公式中的电场强度E 与电荷量Q 无关C ．真空中电荷量为Q 的均匀带电球壳,在球外离球心为r 处产生的电场强度大小为2r Q k E =D ．真空中电荷量为Q 的均匀带电球壳,在球内离球心为r 处产生的电场强度大小为2r Q k E = 7．电荷量为q 1的点电荷置于真空中,电荷量为q 2的试探电荷放在与q l相距为r 的P 点时,受到的静电力为F,则q 1在P 点产生的电场强度等于A ．1q F B ．2q F C ．21rq kD ．22rq k8．如图所示,A 为竖直放置的圆形金属板,半径为r,带有电荷量为Q 的正电荷;小球质量为m,电荷量为q,半径可忽略,用绝缘丝线悬挂于O 点,小球静止时与金属板的圆心相距3r,悬线偏离竖直方向的角度θ=45o ;求小球所在处电场强度的大小;高二物理课外作业电场强度二姓名郎燕茹1．电场线越密,表示电场越填“强”或“弱”;电场线的切线方向与电场方向填“垂直,,或“一致”;2．四位同学用电场线描绘一个负点电荷的电场,其中两条电场线分别如下图所示,其中合理的是 3．下列关于电场线的说法正确的是A ．电场线是电荷运动的轨迹,因此两条电场线可能相交B ．电荷在电场线上会受到电场力,在两条电场线之间的某一点不受电场力C ．电场线是为了描述电场而假想的线,不是电场中真实存在的线D ．电场线不是假想的东西,而是电场中真实存在的物质4．如图所示,A 、B 、C 三点的连线构成一个等腰直角三角形,∠A 是直角;在B 点放置一个电荷量为＋Q 的点电荷,测得A 点的电场强度大小为E;若保留B 点的电荷,再在C 点放置一个电荷量为一Q 的点电荷,则A 点的电场强度大小等于 A ．0B ．EC ．2ED ．2E5．真空中有一个点电荷A,若在与A 相距为r 处放置电荷量为q 的试探电荷,试探电荷受到的电场力为F;现在移走试探电荷,则在与A 相距为2r 处的电场强度为多大6．两个点电荷的电荷量分别为＋2Q 和一3Q,相隔一定距离;若用E 1和E 2分别表示这两个电荷在同一点产生的场强大小,则在两个电荷所在的直线上,除无限远之外,E 1=E 2的点有个,合场强为零的点有个;7．A 、B 两个小球可视为点电荷,所带电荷量Q A =+5×10—8C,Q B =—5×10—8C;现用等长的绝缘细线把它们悬挂在水平天花板的下面,悬点相距5 cm;为了使悬线保持竖直如图所示,可在水平方向加上一个匀强电场;求所加匀强电场的场强大小和方向;8．图甲所示,在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点与坐标原点的距离分别为2.0m和5.0m.;放在A、B两点的试探电荷受到的静电力方向都跟x轴的正方向相同,静电力的大小跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙中直线a、b所示;已知放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电;⑴求B点的电场强度的大小和方向;⑵试判断点电荷Q的电性,并说明理由;⑶说出点电荷Q的坐标;高二物理课外作业电势能和电势一姓名郎燕茹1．电荷量为—2．0×10—16C的点电荷,在电场中P点具有—6．0×10—16J的电势能,P点的电势是V；如果换成电荷量为＋3．0×10—16C的点电荷,仍置于P点,则P点的电势是V,这个点电荷在P点具有的电势能是J；如果移走P点的电荷,则P点的电势是V;2．下列物理量属于矢量的是A．电势B．电势能C．电场强度D．电功3．关于把正电荷从静电场中电势较高的点移到电势较低的点,下列判断正确的是A．电荷的电势能增加B．电荷的电势能减少C．电场力对电荷做正功D．电荷克服电场力做功4．下列说法正确的是A．沿着电场线的方向移动正电荷,电势能一定增加B．沿着电场线的方向移动正电荷,电势能一定减少C．沿着电场线的方向移动负电荷,电势能一定减少D．沿着电场线的方向移动负电荷,电势能一定增加5．下列说法正确的是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C．把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加D ．把两个异种点电荷间的距离减小一些,电荷的电势能一定增加 6．下列于电势的定义式φ=E P /q 的说法中,正确的是A ．电场中某点的电势,与放在该点的电荷具有的电势能成正比B ．电场中某点的电势,与放在该点的电荷的电荷量成反比C ．电场中某点的电势,与该点是否有电荷、电荷的正负及电荷量的大小无关D ．放人电场中某点的电荷不同,电势能也不同,但电势能与电荷量的比值保持不变7．一个负电荷由A 点射入电场,只在电场力作用下到达B 点;在此过程中,这个负电荷的速度越来越小,由此可知A ．电场力对电荷做正功B ．电荷的电势能越来越小C ．电势φA ＞φBD ．电势φB ＞φA8．关于电场强度和电势的关系,下列说法正确的是A ．电场中电场强度相等的点电势也一定相等B ．电场中电势相等的点电场强度也一定相等C ．电场强度的方向一定是电势升高的方向D ．电场强度的方向一定是电势降低的方向 9．如图所示,一条电场线上A 、B 两点的电势分别为φA 、φB ,电场强度大小分别为E A 、E B ;以下判断正确的是 A ．E A 一定大于E B B ．φA 一定大于φB C ．E A 可能等于E B D ．φA 可能等于φB10．到两个等量异种点电荷分别固定于a 、b 两点,将一个正点电荷q 沿着a 、b 连线的垂直平分线从无限远处一直移到a 、b 连线的中点,在此过程中 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增大D ．q 受到的电场力先增大后减小11．有一个电荷量q=×10-6C 的点电荷,从某电场中的A 点移到B 点时,克服静电力做了×10-4J 的功；从B 点移至C 点时,静电力对电荷做了×10-4J 的功;设B 点的电势为零;求A 、C 两点的电势φA 和φB ;高二物理课外作业电势能和电势二姓名郎燕茹AB1．电场线填“垂直”或“平行”于等势面,并从电势较填“高”或“低”的等势面指向电势较填“高”或“低”的等势面;2．如图是点电荷Q 所产生的电场中的一条电场线,A 、B 是电场线上的两点;由图可知,Q 所带电荷为电荷;若取A 点的电势为零,则B 点电势填“大于”、“等于”或“小于”零;若取无限远处的电势为零,则B 点电势填“大于”、“等于”或“小于”零;若把同一个负电荷分别置于A 、B 两点,则它在点时电势能较大; 3．A 、B 是匀强电场中相距为L 的两点,已知场强大小为E,A 、B 连线与电场线垂直;若将电荷量为q的点电荷沿直线从A 点移到B 点,电场力做功W 1=；若将这个电荷沿着以AB 为直径的圆弧从A 点移到B 点,电场力做功W 2=;4．一个点电荷从静电场中的a 点移到b 点,在a 点时的电势能等于在b 点时的电势能,则A ．a 、b 两点的电场强度一定相等B ．a 、b 两点的电势一定相等C ．该点电荷一定沿着等势面运动D ．电场力做的总功一定为零5．在光滑、绝缘的水平面上,两个带同种电荷的小球由于相互作用从静止开始运动;在运动过程中两球的A ．机械能逐渐增大B ．电势能逐渐增大C ．速度逐渐增大D ．加速度逐渐增大 6．如图所示,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 ＞ＥB B ．电势ϕA ＜ϕB ,场强E A ＜ＥBC ．将＋q 电荷从A 点移到B 点电场力做了正功D ．将一ｑ电荷分别放在Ａ、Ｂ两点时具有的电势能E A ＞ＥB 7．关于电势与电势能的说法,错误的是A ．正电荷在电势越高的地方,电势能也越大B ．电荷在电势越高的地方,它的电量越大,所具有的电势能也越大C ．在正点电荷电场中的任一点处,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D ．在负点电荷电场中的任一点处,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能EB A8．一个带负电的粒子只在静电力作用下从一个固定的点电荷附近飞过,运动轨迹如图中的实线所示,箭头表示粒子运动的方向;图中虚线表示点电荷电场的两个等势面;下列说法正确的是 A ．A 、B 两点的场强大小关系是E A <E B B ．A 、B 两点的电势关系是φA ＜φB C ．粒子在A 、B 两点时的动能关系是E kA ＜E kB D ．粒子在A 、B 两点时的加速度大小关系是a A ＜a B9．两个电荷量相等的正点电荷分别固定于a 、b 两点,将另一个正点电荷q 沿着a 、b 连线的垂直平分线从无限远处移到a 、b 连线的中点,在此过程中 A ．电场力对q 一直做负功B ．电场力对q 一直做正功C ．q 受到的电场力一直在增大D ．q 受到的电场力先增大、后减小 10．如图所示,A 、B 两点位于真空中同一条竖直的电场线上一个带负电的微粒从A 点由静止释放,微粒沿电场线下落,到达B 点时速度恰好为零;下列判断正确的是A ．微粒受到的重力可以忽略B ．微粒在A 点的电势能比在B 点的电势能小C ．这条电场线的方向向下D ．这条电场线上电场强度处处相同高二物理课外作业电势差姓名郎燕茹1．A 、B 两点的电势差U AB =,A 点的电势фA =,则B 点的电势фB =,B 、A 两点的电势差U BA =;2．一个电子从a 点移到b 点,电场力做功＋×10-17J,则这两点的电势差U ab =V;若将电荷量为×10-17C的正点电荷从b 移到a,则电场力做功W=J; 3．在静电场中,若取不同的点作为零电势的参考点,则A ．某点的电势可能不同B ．某点的电势不会改变C ．两点间的电势差可能不同D ．两点间的电势差不会改变 4．电子伏eV 可以作为下列哪个些物理量的单位A ．电势差B ．功C ．电势能D ．电荷量5．电荷量为Q 的点电荷从电场中的A 点移到B 点,电场力做功为W,A 、B 两点间的电势差为U;若让电荷量为2Q 的点电荷从A 点移到B 点,则 A ．电场力做功仍为WB ．电场力做功为2WC ．A 、B 两点间的电势差仍为UD ．A 、B 两点间的电势差为U/2 6．下列关于U AB =W AB /q 和W AB =qU AB 的说法中,正确的是A ．电场中的A 、B 两点的电势差和移动电荷的电荷量q 成反比B ．在电场中A 、B 两点间移动不同的电荷,静电力做的功W AB 和电荷量q 成正比C ．U AB 与q 、W AB 无关,甚至与是否移动电荷都没有关系D ．W AB 与q 、U AB 无关,与电荷移动的路径有关7．在静电力的作用下,在电场中电势差为200V 的A 、B 两点间移动某电荷,静电力做功,则该电荷所带的电荷量为;8．电场中A 点电势为80V,B 点电势为一20V,C 点电势为80V;把q=—×10一6C 的电荷从B 点移到C点时,静电力做功为；从C 点移到A 点时,静电力做功为;9．一电荷量为×10一8C 的点电荷,在电场中M 点时的电势能为×10一6J,把它移到N 点时静电力做功8×10一6J,则它在N 点的电势能为,M 、N 两点间电势差U MN 为; 10．正电荷在电场中沿某一电场线从A 到B,此过程中可能出现的是A ．静电力的大小不断变化B ．静电力的大小保持不变C ．电荷的电势能保持不变D ．电荷的电势能不断变化11．一个带正电的质点,其电荷量q=×10一9C,在静电场中由a 点移到b 点;在此过程中,除了静电力外,其他力做的功为×10一5J,质点动能增加了×10一5J;则a 、b 两点间的电势U ab 为 A ．一×104VB ．×104VC ．×104VD ．×104V12．将电荷量为×10一8C 的正点电荷从无限远处无限远处电势为零移到电场中A 点,要克服静电力做功×10一6J;若把该电荷从无限远处移到电场中B 点,需克服静电力做功×10一6J;求：⑴求该电荷在A点的电势能;⑵A、B两点的电势差;⑶求把电荷量为×10一5C的负电荷由A点移到B点时静电力做的功;13．真空中有一对平行的水平金属板,两板间距为4.0 cm,电压保持100V不变;不带电的质量为0.10g的小颗粒从平行金属板的中点自由下落,与下极板碰撞,碰撞时没有动能损失,并从下极板获得电荷;小颗粒至少获得多少电荷量才能上升到上极板g取10m/s2高二物理课外作业电势差和电场强度的关系姓名郎燕茹1．公式U A B=Ed的适用条件是A．只适用于真空中的匀强电场B．适用于匀强电场C．只适用于真空中点电荷的电场D．适用于点电荷的电场2．下列单位可以作为电场强度单位的是A．N/VB．V/NC．V/mD．m/V3．在场强大小为E的匀强电场中,任意取两点A、B,测得它们的间距为d,则它们的电势差U A B可能等于A．0B．Ed/2 C．EdD．2Ed4．如图所示,匀强电场的场强E=2×102N/C,a、b、c、d四点的连线构成一个矩形,ab边与电场线平行,且ab=3 cm,bc=2 cm,则a、b两点的电势差为V,b、c两点的电势差为V;若将电荷量q=5×10-8C的点电荷沿矩形abcd移动一周,电场力做功J;5．在电压为300V的两块水平的平行金属板中间,一个带电小球恰好能静止;若将电压降到60V,其他条件不变,则小球的加速度为rn/s2;6．如图所示,匀强电场的场强E=2000V/m,A、B两点相距10cm,AB连线与电场线的夹角为60o,则电势差U A B=V;7．如图所示的匀强电场方向竖直向下,A、B是电势差为U的两个等势面,间距为d;若在P点放一个电荷量为一Q的点电荷,将使电场中某一点的电场强度变为零,这一点的位置在P点的方,与P相距;8．匀强电场中三个水平等势面的电势如图所示,A、B两点相距5cm,θ=53o,一个电荷量为—4×10-6C的微粒在重力和电场力的作用下沿直线AB做匀速运动,求此微粒的质量取g=10m/s2;9．如图所示,a、b、c是匀强电场中的三点,已知a、b两点相距4cm,b、c相距10cm,ab与电场线平行,bc与电场线成60o角;将电荷量为＋2×10-8的点电荷从a点移到b点时,电场力做功为2×10-6J;求：⑴a、b两点电势差；⑵匀强电场的场强大小；⑶a、c两点的电势差;10．科学测试表明,地球表面附近的空中存在垂直于地面的电场,从地面开始,每升高10m,电势约升高1000V;根据这些资料,试判断地球带什么电荷,估算地球表面附近的电场强度;如果把地球看做电荷均匀分布于表面的球体,那么地球所带的电荷量约是多少地球半径为×106m11．如图所示,匀强电场中的A、B、C三点连线构成一个直角三角形;三角形所在平面与电场平行,∠A 为直角,∠B=30o,边长AB=0.20m;将一电荷量为一×10-8C的点电荷从A点移到B点,电场力对电荷做功×10-6J；将另一个电荷量为一×10-8C的点电荷从C点移到A点,电荷克服电场力做功×10-6J;取B点的电势为零,求：⑴A点的电势和C点的电势；⑵匀强电场的场强大小和方向;高二物理课外作业静电现象的应用姓名郎燕茹1．在电场中处于静电平衡状态的导体A．其外表面附近任何一点的电场方向都与该点的表面垂直B．其外表面附近任何一点的电场方向都与该点的表面平行C．自由电荷仍会发生定向移动D．自由电荷不再发生定向移动2．把一根银筷子放人水平向右的匀强电场中,银筷子与匀强电场平行;当银筷子处于静电平衡状态时,下列说法正确的是A．因为沿着匀强电场的电场线方向电势降低,所以银筷子左端电势较高B．因为银筷子左端带有正感应电荷,所以银筷子左端电势较高C．因为银筷子右端带有正感应电荷,所以银筷子右端电势较高D．因为银筷子处于静电平衡状态,所以银筷子两端电势一样高3．如图所示,导体A在电荷q的电场中处于静电平衡状态,则A．电荷q在导体内部产生的场强处处为零B．导体A的感应电荷在导体内部产生的场强处处为零C．所有电荷在导体内部产生的合场强处处为零D．在导体内部任意一点,电荷q产生的场强与感应电荷产生的场强大小相等、方向相反4．当带电云朵从避雷针的上面飘过时A．避雷针的尖端会感应出同种电荷B．避雷针的尖端会感应出异种电荷C．避雷针的尖端容易发生放电D．避雷针的尖端会推斥云朵,避免发生放电现象5．如图所示,在原来不带电的空心金属球壳外面放置一个正电荷;A、B、C三点分别位于球壳外部、球壳实体中和球壳空腔内;当球壳处于静电平衡状态时,下列说法正确的是A．A点的场强大于B点的场强,但A点的电势等于B点的电势B．B点的场强大于C点的场强,但B点的电势等于④C点的电势C．由于静电屏蔽,C点的场强等于零,但A点的场强不等于零D．由于静电感应,球壳内表面带正电,但C点的场强等于零6．空心金属球壳所带的总电荷量为零,但球心位置有一个正电荷;下图画出了静电平衡时球壳及其内、外的电场线分布情况,其中正确的是。
2021新教材人教版高中物理必修第三册对应练习--1 电势能和电势
第十章静电场中的能量1电势能和电势基础过关练题组一静电力做功的特点1.如图所示是以电荷+Q为圆心的一组同心圆(虚线),电场中有A、B、C、D四点。
现将一带电荷量为q的正点电荷由A点沿不同的路径移动到D点,沿路径①做功为W1,沿路径②做功为W2,沿路径③做功为W3,则()A.W2<W3<W1B.W1=W2=W3C.W2>W3>W1D.因不知道q的具体数值,故无法进行判断2.如图所示,电场强度为E的匀强电场中,带电荷量为+q的电荷沿直线AB、折线ACB、曲线ANB运动,已知AB长为d,关于静电力做的功和大小关系,下列说法正确的是()A.沿折线ACB运动时,静电力做功最多B.沿直线AB运动时,静电力做功最少C.沿直线AB运动时,静电力做功为qEdD.沿直线AB运动时,静电力做功最多3.如图所示,在场强为E的水平匀强电场中,一根长为l的绝缘杆,两端分别固定着带有电荷量+q和-q的小球(大小不计)。
现让绝缘杆绕中点O逆时针转动α角,则转动中带电小球克服静电力做功为。
题组二电势能4.(2020湖南邵阳十一中高二上期中)如图所示,真空中有一对平行金属板,分别接在电源的两极上,一个带正电荷的粒子,在静电力的作用下由静止开始从正极板附近向负极板运动,则该带电粒子在运动过程中(深度解析)A.静电力对它做正功,电势能增加B.静电力对它做正功,电势能减少C.静电力对它做负功,电势能增加D.静电力对它做负功,电势能减少5.(2020甘肃兰州一中高二上月考)a、b为电场中的两个点,如果把电荷量q=-3×10-8 C的负电荷从a点移动到b点,静电力对该电荷做了6×10-7J的正功,则该电荷的电势能()A.增加了3×10-7JB.增加了3×10-8JC.减少了6×10-7JD.减少了1.8×10-14J6.(2020甘肃武威一中高二上月考)一个带正电的粒子沿曲线从a到b越过匀强电场,则以下说法正确的是()A.静电力做正功,电势能增加B.静电力做正功,电势能减少C.静电力做负功,电势能增加D.静电力做负功,电势能减少7.(2018云南丽江期末)(多选)如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负的试探电荷在这个电场中仅在静电力作用下运动的轨迹。
人教版高中物理 选修3-1 1.4 电势能和电势 同步练习A卷(新版)
人教版高中物理选修3-1 1.4 电势能和电势同步练习A卷（新版）姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共12题；共29分)1. （2分） (2020高二上·广东期末) 如图，△abc中bc=4cm，∠acb＝30°．匀强电场的电场线平行于△abc 所在平面，且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V．下列说法中正确的是（）A . 电场强度的方向沿ac方向B . 电场强度的大小为2 V/cmC . 电子从a点移动到b点，电势能减少了4 eVD . 电子从c点移动到b点，电场力做功为4 eV2. （2分）如图所示，一带电粒子以一定速度进入正点电荷Q形成的电场中，粒子仅在电场力作用下运动的轨迹如图中实线所示，图中虚线是以Q为圆心的同心圆，M、N是运动轨迹与同心圆的交点．下列说法正确的是（）A . 粒子带负电B . 图中三个同心圆中，N点所在圆的电势最高C . 粒子从M到N的过程中，速率先增大后减小D . 粒子从M到N的过程中，电势能先增大后减小3. （2分） (2017高二上·南昌期中) 如图所示，三条虚线表示某电场的三个等势面，其中φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，由此可知（）A . 粒子带正电B . 粒子的速度变大C . 粒子的加速度变大D . 粒子的电势能变大4. （2分） (2018高二上·集宁月考) 如图所示，、是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是，、是中垂线上的两点，，用、，、分别表示、两点的场强和电势，则（）A . 一定大于，一定大于B . 不一定大于，一定大于C . 一定大于，不一定大于D . 不一定大于，不一定大于5. （2分） (2016高二上·温州期中) 如图为某一电场的电场线，M，N，P为电场线上的三个点，M，N是同一电场线上两点，下列判断正确的是（）A . M，N，P三点中N点的场强最大B . M，N，P三点中N点的电势最高C . 负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D . 正电荷从M点自由释放，电荷将沿电场线运动到N点6. （2分） (2020高二下·辛集月考) 如图所示，平行板电容器与恒定直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。