高二物理电势与电势能练习题全面.docx
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高二物理电势与电势能练习题全面
高二物理电势与电势能练习题
、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=qEd（d为电荷初末位置在电场方向上的位移）
（2）由公式WabqUAB（Uab为电荷初末位置AtB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：
WAbEpAEpb（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）
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=Wy
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.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
（1）根据公式计算：
aEpa，带符号代入运算。
q
⑵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：
Uabab，与零电势点的选取无关。
UabUba
2.与电场力做功的关系：
WaBqUAB（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
⑵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。
⑶U=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。
⑷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
（1）静电力做的功电势能改变量的多少，公式VAB=•
（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
0表示，定义式：
，在国际单位制中，电势的单位是伏特（V）,1V=
1J/C;电势是标量，只有大小，没有方向.
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
&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
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，Pi和P2为其电场中的两点，若Ei、E2为Pi、Pa两点的电场强度的大小，01、$2为P1、P2两点的电势，则（）
A.E1>E2,01>02B.E1>E2,01<02”4已
Q
C.E102D.E111.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03上时具有动能20J，它运动到等势线01上时，速度恰好为零，令0
2=0,那么该电荷的电势能为4J时，其动能为（）
13•图中实线表示电场中的三个等势面，各等势面的电势值如图中所示。
把一个负电荷沿At
BtC移动，电荷在这三点所受的电场力为Fa、Fb、Fc,电场力在AB段和BC段做的功为
14.如图所示，实线表示匀强电场的电场线，虚线表示一个带电粒子射入该电场后的运动轨迹,
a、b是轨迹上的两个点。
不计重力.下列说法中正确的是
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一
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Q、Q2,MN是ab连线的中垂线，P是中垂线
16.
一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。
17.
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a粒子（带正电）穿过电场时的
19.一个带正电的质点，电量q=2.0x10「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6.0x10_J，质点的动能增加了8.0x10_J，求a、b两点间的
电势差Uab为多少?
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,
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U\b；
（2）匀强电场的场强大小；（3）在A、B两处绳子拉力的大小。
5
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=1.0X10N/C、与水平方向成B=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=+4.5X10「6C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0X10「6C,质量m=1.0X10_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=9.0X109N-m/C2.取
2
g=10m/s）
（1）小球B开始运动时的加速度为多大？
⑵小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？
⑶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？
T
答案
1.C2.BC3.BD4.BD5.A6.C7.B薄8.D9.1X104V
11.
（1）设电子进入平行金属板时的速度v0，则有U0e
22222
12.qUL/2mdv°
13.
（1）电场力与重力平衡时做匀速运动mg—q—q2
dcd
第n+1滴做匀速直线运动n1mg2dc1
q
（2）液滴到达b板时速度为零就不能到达mg（hd）Uq-Nq-
c
第N+1滴不能到达N1吨（—d）C1
q2
14.2X103N/C;0.3m。
15.UAB3mgL/2q
（2）E3mg/q（3）
16.解:
16
（1）WqEd2.010
mg
314
1.0100.40J8.010J
（2）W
Ekt
Ek0
EktW
Ek0
W」mv）2
2
8.01014
1152
5.010152.02
2
（3分）
（1分）
（2分）
9.010
6.0m/s
14J
V。
vt2.0
6.0
（4）圆形，
aqEa
2.0
1016110103m/s240m/s2
m
5.01015
所以t丄丄20.40s0.1s
RVot1
（2分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
SR2如）2请（空）
a
220.4022
3.142.02（）m20.25m2
40
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
⑵小球B速度最大时合力为零，即
kQq
qEsinmg
解得h1「——kQq—
\mgqEsin
代入数据解得h1=0.9m
（3）小球B从开始运动到速度为v的过程中，设重力做功为W,电场力做功为W,库仑力做功
为W3,根据动能定理有
W1W2W3
12mv
2
⑦
W=mg（L-h2）
⑧
W=-qE（L-h2）sin0
⑨
12
解得W3mv2
2
mg（L
h2）qE（Lh2）sin
⑩
设小球的电势能改变了厶Ep,则
Ep
mg（L
h2）
12
mv
2
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