电势能与电势习题附答案.docx

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电势能与电势习题附答案

1、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

2、关于电势与电势能的说法，正确的是（）

A．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，它的电荷量越大，所具有的电势能也越大

C．在正点电荷的电场中任一点，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．在负点电荷的电场中任一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能

3.关于静电场，下列说法正确的是（）

A．电势等于零的物体一定不带电B．电场强度为零的点，电势一定为零

C．同一电场线上的各点，电势一定相等D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加

4.关于同一电场的电场线，下列表述正确的是（）

A．电场线是客观存在的B．电场线越密，电场强度越小

C．沿着电场线方向，电势越来越低D．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小

5、有关等势面的说法中正确的有（）

A、等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直．

B、电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，两个不同的等势面永远不会相交．

C、两个等势面间的电势差是相等的，但在非匀强电场中．两个等势面间的距离并不恒定，场强大的地方．两等势面间的距离小，场强小的地方，两个等势面间的距离大。

D、在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功．

6、电场中有A、B两点，把电荷从A点移到B点的过程中，电场力对电荷做正功，则（）

A．电荷的电势能减少B．电荷的电势能增加

C．A点的场强比B点的场强大D．A点的场强比B点的场强小

7、外力克服电场力对电荷做功时（）

A．电荷的运动动能一定增大B．电荷的运动动能一定减小

C．电荷一定从电势能大处移到电势能小处D．电荷可能从电势能小处移到电势能大处

8.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a

C．b点的电势一定比a点高D．该电荷的动能一定减小

9.如题9图，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以O为焦点的椭圆运动。

M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点。

电子在从M点经过P到达N点的过程中（　　　）

A．速率先增大后减小B．速率先减小后增大

　C.电势能先减小后增大　　　　D．电势能先增大后减小

10.电场线分布如图昕示，电场中a，b两点的电场强度大小分别为已知

和

，电势分别为

和

，则

（）

（A）

，

（B）

，

（C）

，

（D）

，

11,某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则（）

A．EP＞EQ，UP＞UQB．EP＞EQ，UP＜UQ

C．EP＜EQ，UP＞UQD．EP＜EQ，UP＜UQ

12．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图所示，图中实线表示等势线，则（）

（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

13,某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（　　　）

A．

点场强大于

点场强

B．

点电势高于

点电势

C．若将一试探电荷+

由

点释放，它将沿电场线运动b点

D．若在

点再固定一点电荷-Q，将一试探电荷+q由

移至b的过程中，电势能减小

14,如图6，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。

M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点。

不计重力，下列表述正确的是

A．粒子在M点的速率最大

B．粒子所受电场力沿电场方向

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

15.如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q，x轴上的P点位于的右侧。

下列判断正确的是（）

　A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同

　B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同[金太阳新课标资

　C．若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能增大[来

D．若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能减小

16.如图4－2所示，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，电场力做正功

图4－2

17.如图4－4所示，图中实线表示一匀强电场的电场线，一带负电荷的粒子射入电场，虚线是它的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若粒子所受重力不计，那么正确的判断是（　　）

A．电场线方向向下

B．粒子一定从a点运动到b点

C．a点电势比b点电势高

D．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能图4－4

18.如图4－5所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，沿图中虚线由A运动至B，其能量变化情况是（　　）

A．动能减少，重力势能增加，电势能减少

B．动能减少，重力势能增加，电势能增加

C．动能不变，重力势能增加，电势能减少

D．动能增加，重力势能增加，电势能减少图4－5

19.如图4－6所示，带箭头的曲线表示一个带负电粒子通过一个点电荷Q所产生电场时的运动轨迹，虚线表示点电荷电场的两个等势面，下列说法正确的是（　　）图4-6

A．等势面φA<φB，粒子动能EkA>EkBB．等势面φA<φB，粒子动能EkA

C．等势面φA>φB，粒子动能EkAφB，粒子动能EkA>EkB

20.如图4－8所示，a、b带等量异种电荷，MN为ab连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点以一定初速度v0射入，开始时一段轨迹如图中实线，不考虑粒子重力，则在飞越该电场的整个过程中（　　）

A．该粒子带负电

B．该粒子的动能先增大，后减小

C．该粒子的电势能先减小，后增大图4－8

D．该粒子运动到无穷远处后，速度的大小一定仍为v0

21．将带电荷量为6×10－6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3×10－5J的功，再从B移到C，静电力做了×10－5J的功，则

（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能共改变了多少

（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少

（3）若A点为零电势点，则B、C两点的电势各为多少

22.如图所示，一根长L=的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=×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=+×10－6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+×10－6C，质量m=×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=×109N·m2/C2．取g=10m/s2）

（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=时,速度为v=s，求此过程中小球B的电势能改变了多少

、D解析：

电势具有相对性．零电势的选择是任意的，可以选择电场强度为零的区域的电势为零，也可以选择电场强度为零的区域的电势不为零；在匀强电场中沿电场线方向取a、b两点，

，但

；电场线一定跟等势面相垂直，而电场线的切线方向就是电场强度的方向；沿电场线的方向，电势越来越低．综上分析，选项C、D正确．

2.CD电场是客观存在的，而电场线是假想的，A错。

电场线越密的地方电场越大B错。

沿着电场线的方向电势逐渐降低C对，负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功电势能增加D错。

5.ABCD6.A7.D　

,根据轨迹可知：

电子从M到P电场力做正功，动能增加，电势能减小；电子从P到N电场力做负功，动能减小，电势能增加。

故应先AC。

,从图可以看出P点的电场线的密集程度大于Q点的密集程度，故P点的场强大于Q点的场强，因电场线的方向由P指向Q，而沿电场线的方向电势逐渐降低，P点的电势高于Q点的电势，故A正确。

,电场线的疏密可以表示电场的强弱，可见A错误；正电荷从c点移到d点，电场力做负功，负电荷从a点移到c点，电场力做正功，所以B错误，C正确；正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电场力先做正功，后做负功，但整个过程电场力做正功，D正确。

,A.根据电场线疏密表示电场强度大小，

点场强小于

点场强，A错误；B.根据沿电场线方向电势降低（最快），

点电势高于

点电势，B正确；C.若将一试电荷

由

点释放，因受力方向沿电场方向（电场线切线），它不能沿电场线运动到

点，C错误；D.若在

点再固定一点电荷

，叠加后电势仍然

高于

，将一试探电荷

由

移至

的过程中，因电势降低，所以电势能减小，D正确；

,根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧，再结合电场力的特点可知粒子带负电，即受到的电场力方向与电场线方向相反，B错。

从N到M电场力做负功，减速，电势能在增加，当达到M点后电场力做正功加速电势能在减小则在M点的速度最小A错，D错。

在整个过程中只受电场力根据牛顿第二定律加速度不变。

,根据等量正负点电荷的电场分布可知，在x轴上还有一点与P点电场强度相同，即和P点关于O点对称，A正确。

若将一试探电荷+q从P点移至O点，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大。

一般规定无穷远电势为零，过0点的中垂线电势也为零，所以试探电荷+q在P点时电势能为负值，移至O点时电势能为零，所以电势能增大，C正确。

、C

,无论粒子从a点或者从b点射入电场，由于运动轨迹向下弯曲，说明粒子受电场力方向向下，可判明电场线的方向向上而不是向下，A错误；粒子既可以从a点运动到b点，也可以从b点运动到a点，B错误；由于顺着电场线方向电势降低，故有φa＜φb，C错误；负电荷逆着电场方向运动时电势能减少，顺着电场方向运动时电势能增加，因而粒子在a点的电势能大于在b点的电势能，D正确。

,因带电微粒做直线运动，故合外力方向与速度方向在同一直线上，微粒受到的合外力方向与v0反向，做负功，故微粒动能减少，同时，我们知道重力和电场力均做负功，重力势能增加，电势能增加，故B正确。

,带负电粒子进入点电荷电场受到排斥力作用，所以场源电荷Q电性为负，电场线由无穷远指向负电荷Q，故φA>φB，故A、B错，从A到B，电场力对带电粒子做负功，故动能减小，EkA>EkB，故C错，D对。

,MN平面是等势面，它与无穷远处的电势相同，而越靠近正电荷，电势越高，所以首先可根据其运动径迹得出此带电粒子带负电，A正确；而负电荷在高电势处电势能小，可确定C正确；根据电势能跟动能的总和守恒可得B、D正确。

21.

（1）电荷从A移到B克服静电力做了3×10－5J的功，电势能增加了3×10－5J；从B移到C的过程中静电力做了×10－5J的功，电势能减少了×10－5J，整个过程电势能增加ΔEp＝3×10－5J－×10－5J＝×10－5J。

（2）如果规定A点的电势能为零，电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3×10－5J的功，电势能增加了3×10－5J，所以电荷在B点的电势能为EpB＝3×10－5J；整个过程电势能增加了×10－5J，所以电荷在C点的电势能为EpC＝×10－5J。

（3）根据电势定义φ＝

得，B、C两点的电势分别为

φB＝

＝

V＝－5V

φC＝

＝

V＝－3V。

22.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

　　　　　①

解得

②

代入数据解得：

a=s2③

（2）小球B速度最大时合力为零，即

　　　　　　　　　④

解得

　　　　　　　　⑤

代入数据解得h1=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，库仑力做功为W3，根据动能定理有

　　　　　　　　⑦

W1＝mg（L-h2）⑧

W2=-qE（L-h2）sinθ⑨

解得

　　　　　⑩

设小球的电势能改变了ΔEP，则

ΔEP＝－（W2＋W3）　　　　　　　　　　　　

ΔEP＝×10－2J