电势能和电势检测题(含答案)

精品文档 1欢迎下载 课时作业课时作业 4 4 电势能和电势电势能和电势 1 下列关于电场性质的说法 正确的是 A 电场强度大的地方 电场线一定密 电势也一定高 B 电场强度大的地方 电场线一定密 但电势不一定高 C 电场强度为零的地方 电势一定为零 D 电势为零的地方 电场强度一定为零 解析 电场强度大的地方 电场线一定密 但电势未必高 例如对负点电荷的电场线 越靠近电荷越密而电势却越低 电势的大小与零势面选取有关 因此 场强为零的地方 电势可不为零 反之亦然 答案 B 图 4 1 2 如图 4 1 所示 A B是同一条电场线上的两点 下列说法正确的是 A 正电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能 B 正电荷在B点具有的电势能大于在A点具有的电势能 C 负电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能 D 负电荷在B点具有的电势能大于在A点具有的电势能 解析 正电荷在电势高处电势能大 负电荷在电势低处电势能大 故 A D 正确 答案 A D 3 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 图 4 2 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 解析 由电场线的分布和方向可以确定电场强度的大小和方向 电势的高低 结合试 探电荷的电性及移动才能确定电势能的大小和电场力做功情况 沿电场线方向 电势降低 所以M点电势一定高于N点电势 A 正确 电场线的疏密 程度表示电场的强弱 由题图可知 M点场强一定小于N点场强 B 错 正电荷q在M点的 精品文档 2欢迎下载 电势能EpM q M 在N点的电势能EpN q N 由于 M N 所以EpM EpN C 正确 电子在 电场中受电场力的方向沿NM指向M 故从M移动到N 电场力做负功 D 错误 答案 A C 4 如图 4 3 所示 固定在Q点的正点电荷的电场中有M N两点 下列说法正确的是 图 4 3 A 若把一正点电荷从M点沿直线移到N点 则电场力对该电荷做正功 电势能减小 B 若把一正点电荷从M点沿直线移到N点 则电场力对该电荷做负功 电势能增大 C 若把一负点电荷从M点沿直线移到N点 则电场力对该电荷做负功 电势能增大 D 若把一正点电荷从M点沿直线移到N点 再从N点沿不同路径移回到M点 则该电 荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功 电势能不变 解析 把正电荷从M移到N 电场力做负功 电势能增加 A 错 B 对 把负电荷从M移 到N 电场力做正功 电势能减少 C 错 把正电荷从M点移到N点 又移回到M点 电荷 的始末位置相同 电场力不做功 电势能不变 D 对 答案 B D 5 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 图 4 4 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 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 a b 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 答案 D 精品文档 3欢迎下载 图 4 5 6 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 解析 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 答案 B 图 4 6 7 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 A 等势面 AEkB B 等势面 A B 粒子动能EkA B 粒子动能EkA B 粒子动能EkA EkB 解析 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 A B 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 答案 D 精品文档 4欢迎下载 图 4 7 8 一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图 4 7 中虚线所示 电场方向竖直向下 若不计空气阻力 则此带电油滴从a运动到b的过程中 能量变化情况为 A 动能减少 B 电势能增加 C 动能和电势能之和减少 D 重力势能和电势能之和增加 解析 从运动轨迹可以判断带电油滴受到的电场力竖直向上 由a运动到b 电场力 做正功 电势能减少 动能增加 重力势能也增加 电势能和动能之和是减少的 减少的 能量转化为了油滴的重力势能 重力势能和电势能之和也减少 因为油滴动能增加了 答案 C 9 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 图 4 8 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 D 该粒子运动到无穷远处后 速度的大小一定仍为v0 解析 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 答案 A B C D 精品文档 5欢迎下载 图 4 9 10 如图 4 9 所示 一带负电的粒子以某速度进入水平向右的匀强电场 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点在轨迹的最右边 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线方向 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 解析 带负电的粒子受到向左的电场力作用 因此在M点 其速率最小 故 A B 错 假如粒子从N点开始运动 则其由N M过程中 电势能增加 但过M点后 电场力做正功 电势能减少 故 D 错 因为在匀强电场中运动 故 C 正确 答案 C 11 图 4 10 如图 4 10 所示 在粗糙的斜面上固定一点电荷Q 在M点无初速度地释放带有恒定 电荷的小物块 小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点静止 则从M到N的过程中 A 小物块所受的电场力减小 B 小物块的电势能可能增加 C 小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功 D M点的电势一定高于N点的电势 解析 小物块从M点由静止释放至N点又静止 说明物块先加速后减速 因此物块一 定受摩擦力的作用 其能量在重力势能 电势能和内能之间转化 Q为点电荷 由 F k 因rM rN 所以FN FM A 正确 由小物块的初 末状态可知 小物块从M到N Qq r2 的过程先加速再减速 这说明 物块在运动过程中沿斜面向下的力在减小 而重力和摩擦 力均为恒力 所以电荷间的库仑力为斥力 电场力做正功 电势能减小 B 错误 由功能 关系可知 克服摩擦力做的功等于电势能的减少量和重力势能的减少量之和 故 C 正确 因不知Q和物块的电性 无法判断电势高低 D 错误 答案 A C 12 在静电场中 把一个电荷量q 2 0 10 5 C 的负电荷由M点移到N点 电场力做 功 6 0 10 4 J 由N点移到P点 电场力做了 1 0 10 3 J 的负功 则M N P三点电 精品文档 6欢迎下载 势高低关系是 解析 首先画一条电场线 如图所示 在中间位置附近画一点作为M点 因为由M N电场力 做正功 而负电荷所受电场力与场强方向相反 则可确定N点在M点左侧 由N P电场力 做负功 即沿着电场线移动 又因 1 0 10 3 J 6 0 10 4 J 所以肯定移过了M点 即 P点位于M点右侧 这样M N P三点电势的高低关系是 N M P 答案 N M P 13 如图 4 11 所示 实线为匀强电场中的电场线 虚线为等势面 且相邻等势面间 的电势差相等 一正电荷在等势面A处的动能为 20 J 运动到等势面C处的动能为零 现 取B等势面为零电势能面 则当此电荷的电势能为 2 J 时的动能是多少 不计重力和空气 阻力 图 4 11 解析 电荷在运动过程中仅有电场力做功 因此 其动能和电势能总和保持不变 由于AB间及BC间电势差相等 故正电荷由A运动到B及由B运动到C过程中 电场 力做功相等 根据动能定理有 WAB WBC 0 20 J WAB 10 J 故电荷运动到等势面B时 其动能EkB为WAB EkB 20 J EkB 10 J 所以 该电荷动能和电势能总和为 10 0 J 10 J 故当其电势能为 2 J 时 其动能为 8 J 答案 8 J 14 将带电荷量为 6 10 6 C 的负电荷从电场中的A点移到B点 克服静电力做了 3 10 5 J 的功 再从B移到C 静电力做了 1 2 10 5 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 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 解析 1 电荷从A移到B克服静电力做了 3 10 5 J 的功 电势能增加了 3 10 5 J 从B移到C的过程中静电力做了 1 2 10 5 J 的功 电势能减少了 1 2 10 5 J 整个 精品文档 7欢迎下载 过程电势能增加 Ep 3 10 5 J 1 2 10 5 J 1 8 10 5 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 3 10 5 J 的功 电势能增加了 3 10 5 J 所以电荷在B点的电势能为EpB 3 10 5 J 整个过程电势能增加了 1 8 10 5 J 所以电荷在C点的电势