1.4 电势能和电势同步练习题
1.4 电势能和电势同步练习题
一、选择题(1～5题为单项选择题，6～8题为多项选择题)
1．关于静电场，下列说法中正确的是()
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
2.
如图所示，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
3．空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，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
4.
如图所示，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 C．E A一定大于E B，φA不一定大于φB D．E A不一定大于E B，φA不一定大于φB 5. 如图所示，细线悬挂一个带正电的小球，处在水平向右的匀强电场中，在电场力作用下小球由最低点a开始运动，经b点后还可再向右摆，用ΔE1表示重力势能的增量，用ΔE2表示电势能的增量，用ΔE表示物体的势能总量(ΔE＝ΔE1＋ΔE2)的变化，则小球由a摆至b 的过程中，下列哪些关系式正确() A．ΔE1>0，ΔE2<0，ΔE<0 B．ΔE1>0，ΔE2<0，ΔE＝0 C．ΔE1<0，ΔE2<0，ΔE<0 D．以上说法均不对 6. 如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是() A．把正电荷从a移到b，静电力做正功，电荷的电势能减小 B．把负电荷从a移到b，静电力做负功，电荷的电势能增加 C．把负电荷从a移到b，静电力做正功，电荷的电势能增加 D．不论正电荷还是负电荷，从a到b电势能逐渐降低 7. 将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则() A．a点的电场强度比b点的大 B．a点的电势比b点的高 C．试探电荷－q在a点的电势能比在b点的大 D．将试探电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功 8. 位于A、B处的两个带有不等量负电荷的点电荷在平面内的电势分布如图所示，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，静电力做正功 C．负电荷从a点移到c点，静电力做正功 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 二、非选择题 9. 如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，细杆右侧距杆0.3 m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Q的连线与杆的夹角均为α＝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3 m/s，g取10 m/s2，求小球下落到B点时的加速度和速度的大小。 1.4 电势能和电势同步练习题参考答案 1.解析：零电势点是人为选择的参考点，所以电势等于零的物体可以带电，也可以不带电，故A错；电场强度和电势是两个不同的物理量，电场强度为零的点，电势不一定为零，B错；沿着电场线方向电势不断降低，故C错；负电荷在电场中受到的电场力的方向与电场线方向相反，故负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能增加，故D对。 答案： D 2.解析：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，可判断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；负电荷逆着电场线方向运动时电势能减少，顺着电场线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。 答案： D 3.解析：由题中所给的等势面分布图是对称的及电场线与等势面垂直可得，P、Q两点应为等量的异种电荷，A错；a、b两点的电场强度大小相等，但方向不同，故B错；因P处为正电荷，因此c点的电势高于d点的电势，C错；因P处为正电荷，故Q处为负电荷，负电荷从靠负电荷Q较近的a点移到靠正电荷P较近的c点时，电场力做正功，电势能减小，D对。 答案： D 4.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的中垂线向远处移动，场强先增大，后减小，所以E A不一定大于E B，A、C错误。电势是标量，由等量同种点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，B正确，D错误。 答案： B 5.解析：小球由a摆到b这一过程中，高度增加，所以重力做负功，重力势能ΔE1>0。小球受的电场力向右，所以电场力做正功，电势能ΔE2<0。根据动能定理：W G＋W E＝ΔE k，动能增加，所以ΔE1＋ΔE2减少，ΔE<0。选项A正确。 答案： A 6.解析：若把正电荷从a移到b，静电力方向与位移方向相同，静电力做正功，电荷的电势能减小，故选项A对。若把负电荷从a移到b，静电力方向与位移方向相反，静电力做负功，电荷的电势能增加，故选项B对，选项C、D都错。 答案：AB 7.解析：由题图可知，a处电场线比b处密，所以E a＞E b，选项A正确；沿着电场线 的方向电势不断降落，a 点电势高于不带电金属球的电势，不带电金属球的电势高于b 点电势，所以φa ＞φb ，选项B 正确；负电荷在高电势点的电势能小，选项C 错误；试探电荷－q 从a 点移到b 点时，电势能增大，故电场力做负功，选项D 正确。 答案： ABD 8.解析： a 点的等势面比b 点的稀疏，故a 点的电场强度比b 点的小，选项A 错误。c 点电势低于d 点电势，正电荷从c 点移到d 点，即正电荷向高电势处移动，静电力做负功，选项B 错误。a 点电势低于c 点电势，从a 点到c 点，把负电荷移向高电势处，静电力做正功，选项C 正确，从e 点到f 点，电势先变低后变高，故沿此方向移动正电荷，静电力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，选项D 正确。 答案： CD 9.解析： 在A 处，小球受力如图所示，由题意可知： k Qq r 2cos α－mg ＝0① 在B 处，小球受力如图所示，由题意可知： k Qq r 2cos α＋mg ＝ma ② 由①②得a ＝2g ＝20 m/s 2 小球从A 到B 受到的合力为变力，故不能用牛顿运动定律和运动学公式求解，抓住A 、B 处在同一等势面上，由A 到B 电场力做功为零这个特点，用动能定理求解，可得mgh AB ＝12m v 2B －12 m v 2A 解得v B ＝5 m/s 。 答案： 20 m/s 2 5 m/s