电势能与电势习题附答案.doc

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资源描述

1、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

2、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

3、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 CA 点的场强比 B 点的场强大 DA 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( )Ab 点的电场强度一定比 a 点大 B电场线方向一定从 b 指向 aCb 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

4、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 E和 ,电势分别为 a和 b,则( )(A) ab, (B) abE, ab(C) , ab (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( )AE PE Q,U PU Q BE PE

5、 Q,U PU QCE PE Q,U PU Q DE PE Q,U PU Q12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,w 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 c点场强大于 b点场强B a点电势高于 点电势C若将一试探电荷+ q由 a点释放,它将沿电场线运动 b 点D若在 d点再固定一点电荷- Q,将一试探电荷+ q 由

6、 a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题 9 图所示的运动轨迹。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

7、 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 42 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( ) AM 点电势一定高于 N 点电势BM 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4217.如图 44 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

8、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 4418.如图 45 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 4519.如图 46 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 4-6A等势面 AEkB B等势面 A B,粒子动能 EkA B,粒子动能

9、EkAEkB20.如图 48 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 48D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 6106 C 的负电荷从电场中的 A 点移到 B 点,克服静电力做了3105 J 的功,再从 B 移到 C,静电力做了 1.2105 J 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

10、)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=1.5m 的光滑绝缘细直杆 MN,竖直固定在场强为 E=1.0105N/C、与水平方向成 =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=+4.5106 C;另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动,电荷量 q=+1.0106 C,质量 m=1.010 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=9.0 109Nm2/C2取 g=10m/s2)(1)小球 B

11、 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=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?1.C、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, baE,但 ba;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 3.D 4.C 电场是客观存在的,而电场线是

12、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. ABCD 6. A 7. D 8.C 9.AC,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。 10.C11.A,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。12.CD,电场线的疏密可以表示电

13、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。13.BD,A.根据电场线疏密表示电场强度大小, c点场强小于 b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 b点电势,B 正确;C.若将一试电荷 q由a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 d点再固定一点电荷 Q,叠加后电势仍然 a高于 ,将一试探电荷 由 a移至b的过程中,

14、因电势降低,所以电势能减小,D 正确;14.C,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。15.AC,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

15、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。16.A、C17.D,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 ab,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。18.B,因带电微粒做直线运动,故合外力方向与速度方向在同一

16、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。19.D,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 AB,故 A、B 错,从 A 到 B,电场力对带电粒子做负功,故动能减小,EkAEkB,故 C 错,D 对。20.BD,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.

17、(1)电荷从 A 移到 B 克服静电力做了 3105 J 的功,电势能增加了 3105 J;从B 移到 C 的过程中静电力做了 1.2105 J 的功,电势能减少了 1.2105 J,整个过程电势能增加 Ep3105 J1.2105 J1.8105 J。(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3105 J 的功,电势能增加了 3105 J,所以电荷在 B 点的电势能为 EpB3105 J;整个过程电势能增加了 1.8105 J,所以电荷在 C 点的电势能为 EpC1.8105 J。(3)根据电势定义 得,B、C 两点的电势分别为EpqB V5 VE

18、pBq 310 5 610 6C V3 V。EpCq 1.810 5 610 622.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masinLQkmg2解得 qEa代入数据解得:a=3.2m/s 2 (2)小球 B 速度最大时合力为零,即mgsinqhkQ21解得 siEk1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 W1,电场力做功为 W2,库仑力做功为 W3,根据动能定理有221mW1mg(L-h 2) W2=-qE(L-h2)sin 解得 sin)hL(qE)h(mgv1223设小球的电势能改变了 E P,则E P(W 2W 3) 2)L(E P8.210 2 J

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