广东省揭阳市第一中学高中物理 第2章第1节电场力做功与电势能检测试题 鲁科版选修31.doc

广东省揭阳市第一中学高中物理 第2章第1节电场力做功与电势能检测试题 鲁科版选修3-11如图所示，a、b是一条电场线上的两点，一带正电的点电荷沿电场线从a点运动到b点，在这个过程中，关于电场力做功的说法正确的是()a电场力做正功b电场力做负功c电场力不做功d电场力先做正功后做负功解析：选a.正电荷受电场力方向与场强方向相同，故由a到b电场力做正功，a对2(2012中山高三检测)如图是电场中某区域的电场线分布图，a、b是电场中的两点，这两点比较()ab点的电场强度较大b正电荷在a点电势能较小c负点电荷从a点移动到b点时电场力做正功d同一负点电荷放在a点所受的电场力比放在b点时受到的电场力大解析：选a.由电场线的疏密可知，eaeb，a对由a到b，电场力对正电荷做正功，对负电荷做负功，正电荷在a点电势能大于在b点电势能，b、c均错由于eaeb，故电场力fafb，d错3(2012合肥高二检测)如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个带负电的试探电荷在这个电场中仅在电场力作用下运动的轨迹若电荷是从a点运动到b点，以下判断正确的是()a电荷从a到b加速度不变b电荷从a到b加速度增大c电荷从a到b电势能减小d电荷从a到b电势能增加解析：选d.根据电场线的疏密程度可以判断在a点的场强大于b点的场强，也就是说试探电荷在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力，由牛顿第二定律可知电荷在a点运动的加速度大于在b点运动的加速度，所以选项a错误根据带电粒子做曲线运动的条件，曲线向合外力的方向弯曲，可判定，在a、b两点所受到的电场力的方向都应在电场线上并大致向左由此判断电场线方向向外发散，电荷在电场中从a点向b点运动，电场力对电荷做负功，电势能不断增加，选项d正确故选d.4在场强大小为e的匀强电场中，一质量为m，带电荷量为q的物体以某初速度沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为0.8qe/m，物体运动s距离时速度为零，则一定不正确的是()a物体克服电场力做功qesb物体的电势能减少了0.8qesc物体的电势能增加了qesd物体的动能减少了0.8qes解析：选b.电荷受电场力，fqe，由于物体沿电场线反方向运动，电场力做负功，故物体克服电场力做功wqes，电势能增加qes，a、c对，b错由牛顿第二定律得，合力fma0.8qe，到停下时，合力做功wfs0.8qes，故物体动能减少0.8qes，d对5(2012福州高二检测)如图，匀强电场中带电荷量为q的电荷从b运动到a，电场力做功we1.6103 j(a点定为零势能位置)，问：(1)b点的电势能为多少？(2)若将电荷改为带电荷量为q的负电荷，其他条件不变，b点的电势能又为多少？解析：(1)电荷从b向a运动，当电荷带正电时，电荷受力与运动方向相同，电场力做正功，电势能减少因为we1.6103 j，所以ep1.6103 j；又因为ea0，所以b点的电势能为eb1.6103 j.(2)当电荷带负电时，电荷受力与运动方向相反，电场力做负功，电势能增加因为we1.6103 j，所以ep1.6103 j；又因为ea0，所以eb1.6103 j.答案：(1)1.6103 j(2)1.6103 j一、选择题1(2012福州高二质检)一负电荷仅受电场力作用，从电场中的a点运动到b点在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则a、b两点电场强度ea、eb及该电荷在a、b两点的电势能epa、epb之间的关系为()aeaebbeaebcepaepb depaepb解析：选c.电荷做匀加速直线运动，故场强e大小不变，a、b错由静止释放，电场力做正功，电势能减小，c对，d错2如图所示，带正电荷的点电荷固定于q点，电子在库仑力作用下，做以q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经p到达n点的过程中()a速率一直不变 b速率先增大后减小c电势能先减小后增大 d电势能先增大后减小解析：选bc.在正点电荷产生的电场中，电子靠近电荷时，电场力做正功，速率增大，电势能减小；远离电荷时，电场力做负功，动能减小，速率减小，电势能增大，故b、c选项正确，a、d错误3一个电荷只在电场力作用下从电场中的a点移到b点时，电场力做了5106 j的功，那么()a电荷在b点将具有5106 j的电势能b电荷在b点将具有5106 j的动能c电荷的电势能增加了5106 jd电荷的动能增加了5106 j解析：选d.某点的电势能的大小与选取的零势能点的位置有关，而电势能的变化与做功的多少有关，做了多少功，就有多少电势能发生转化，转化为动能4(2012衡阳高二期中)下列说法中不正确的是()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，电荷的电势能一定减小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解析：选abd.同性电荷相斥，异性电荷相吸，所以同性电荷间距离增大时，电场力做正功，电势能减小；同性电荷间距离减小时，电场力做负功，电势能增大；异性电荷间距离增大时，电场力做负功，电势能增大；异性电荷间距离减小时，电场力做正功，电势能减小c正确，a、b、d错误5若取无穷远处电势能为零，下列说法正确的是()a无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处，电场力做的功越多，电荷原来的电势能越大b无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处，电场力做的功越多，电荷原来的电势能越小c无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点，克服电场力做功越多，电荷在该点的电势能越小d无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点，电场力做的功越多，电荷在该点的电势能越大解析：选a.因为无穷远处电荷的电势能为零，所以从电场中的某一点将电荷移动到无穷远处，电场力做的功就等于电荷在该点的电势能，所以a正确，b错误若是从无穷远处移动到电场中某点时电荷克服电场力做功，说明把电荷从电场中该点移动到无穷远处电场力做正功，克服电场力做功越多，电势能越大，c错误电荷从无穷远处移到该点，电场力做功越多，电势能越小，d错误6如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中m点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则()aa一定带正电，b一定带负电ba的速度将减小，b的速度将增大ca的加速度将减小，b的加速度将增大d两个粒子的电势能一个增加一个减小解析：选c.两粒子都仅在电场力作用下运动，电场力做正功，电势能减少，速度增大根据电场线疏密表示场强的大小可知，a受的电场力将减小，加速度也将减小，b受的电场力增大，加速度将增大7如图所示，实线表示电场线，虚线是一个带负电的试探电荷在这个电场中仅受电场力作用下的部分运动轨迹，若电荷是从a处运动到b处，则以下判断正确的是()a电荷从a到b加速度逐渐减小b电荷从a到b加速度逐渐增大c电荷在b处电势能较大d电荷在b处速度较小解析：选bcd.由题图可知，b处的电场线比a处的电场线密，说明b处的电场强度大于a处的电场强度根据牛顿第二定律，试探电荷在b处的加速度大于在a处的加速度，选项a错误，选项b正确；电荷做曲线运动，必受到不等于零的合外力，且合外力的方向应指向运动轨迹的凹侧，因为试探电荷带负电，所以电场线的方向是从疏到密从ab，电场力对试探电荷做负功，电势能增加，选项c正确；电场力做功与路径无关，系统能量守恒，电势能增加则动能减小，即速度减小，选项d正确8(2012山东兖州高二期中)a、b在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线的距离相等，如图所示，则()a同一点电荷在a、b两点的电势能相等b把正电荷从a点移到b点，电势能先增大后减小c把正电荷从a点移到b点，电势能先减小后增大da、b两点的连线上任意两点的电场强度相同解析：选a.ab连线上场强方向都是垂直于ab连线指向负电荷一侧，但场强大小不相等，d错电场力垂直于ab连线，所以电荷在ab连线上移动时，电场力不做功，电势能不变，a对，b、c错9(2012衡阳高二期中)如图所示，在y轴上关于o点对称的a、b两点有等量同种点电荷q，在x轴上c点有点电荷q，且cood，ado60.下列判断正确的是()ad点电场强度为零bo点电场强度为零c若将点电荷q从o移向c，电势能增大d若将点电荷q从o移向c，电势能减小解析：选a.由场强叠加原理可知，d点场强为零，o点场强不为零，a对，b错正电荷由o移向c，电场力做正功，电势能减小，c错把负电荷由o移到c，电场力做负功，电势能增大，d错10如图所示，细线拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场中，使小球在竖直面内做圆周运动，则()a小球不可能做匀速圆周运动b当小球运动到最高点时，绳的张力一定最小c小球运动到最低点时，小球的线速度一定最大d小球运动到最低点时，电势能一定最大解析：选d.若小球所受的电场力与重力大小相等，方向相反，小球可在细线的作用下做匀速圆周运动，a错；由于小球受电场力竖直向上，而电场力与重力的大小关系不确定，小球在最高点与在最低点速度大小关系不确定，绳的拉力大小关系也不确定，b、c错，从最高点到最低点电场力做负功，故在最低点电势能最大，d对二、非选择题11有一带负电的点电荷，从电场中的a点移到b点时，克服电场力做功6104 j从b点移到c点，电场力做功9104 j，问：(1)若以a为零势能点，b、c两点的电势能各为多少？a、c间的电势能之差为多少？(2)若以b为零势能点，a、c两点的电势能各为多少？a、c间的电势能之差为多少？解析：(1)从a点移到b点，克服电场力做功6104 j，电势能增加6104 j，由于a点的电势能为零，故b点的电势能为6104 j.从b点移到c点，电场力做功9104 j，电势能减少9104 j，故c点的电势能为3104 j.由于负电荷从a到c电场力做的总功为3104 j，所以a、c间的电势能之差为3104 j.(2)以b点为零势能点，电荷从a点移到b点，电势能增加6104 j后电势能成为零，故a点电势能为6104 j.从b点移到c点，电势能减少9104 j，故c点电势能为9104 j.a、c间的电势能之差为3104 j.答案：(1)6104 j3104 j3104 j(2)6104 j9104 j3104 j12如图所示，一根绝缘杆长l，两端分别带有等量异种电荷，电荷量为q，杆处于纸面内时，匀强电场的方向与杆的方向成角度60.若场强为e，使杆沿顺时针方向转过60角时，电场力一共做了多少功？其中负电荷的电势能有什么变化？变化了多少？解析：匀强电