2017-2018学年高中物理课时跟踪检测(五)电场力做功与电势能鲁科版选修3-1

1、课时跟踪检测（五）电场力做功与电势能一、基础题窗熟1 关于电场力做功，下列说法正确的是（）A.电荷沿不同路径从电场中A点运动到B点，电场力做功可能不同B.电荷从电场中A点出发，最后又回到A点，电场力做功为零C.电荷在电场中沿着电场线运动，所受电场力对电荷一定做正功D.电荷在电场中运动所受电场力对电荷做功，能量守恒定律不再成立解析：选 B 电场力做的功与电荷的运动路径无关，所以选项A 错误；电场力做的功只与电荷的初、末位置有关，所以电荷从A点出发又回到A点，电场力做的功为零，选项 B正确；负电荷沿着电场线的方向运动，电场力对负电荷做负功，选项C 错误；电荷在电场中运动，虽然有电场力做功，但是电荷

2、的电势能和其他形式的能间的转化满足能量守恒定律， 选项 D 错误。2.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大D. A点的场强比B小X .解析：选 A 由电场力做功与电势能变化的关系知A 正确。3.关于电荷的电势能，下列说法正确的是（）A.电荷在电场强度大的地方，电势能一定大B.电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零C.只在静电力的作用下，电荷的电势能一定减少D.只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增加，也可能减少解析：选 D 电场强度与电势能无关， 电势能有相对性可以人为规定零势能面，故A、B

3、均错。只在静电力作用下，若电荷从静止开始运动，电场力做正功电势能减少，若电荷在静 电力作用下在电场中做减速运动，则电场力做负功电势能增大，故D 正确。4.两个带同种电荷的物体间距增大一些时（）JF J*A.电场力做正功，电势能增加B.电场力做正功，电势能减小C.电场力做负功，电势能增加D.电场力做负功，电势能减小解析：选 B 带同种电荷时两物体间的力是斥力，距离增大，电场力做正功，则电势能 减小。5.如图 1 所示为某一带电粒子仅在电场力作用下，从t= 0 时刻开始在电场中由静止释2放后所做运动的v-t图像，下列有关说法正确的是（）37图 1A. 该电场不可能是由单个电荷所形成的电场B. 该电

4、场有可能是匀强电场C. 该粒子的电势能一定减少D. 以上说法均不对解析：选 C 由v-t图像可知，带电粒子的加速度、速度增大，这说明电场力增大，电 场增强，电场力做正功，电势能减少。因此只有C 是正确的。6.（多选）如图 2 所示，带正电的点电荷固定于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点到 达N点的过程中（ ）图 2A.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解析：选 AC 根据点电荷Q的电场线分布情况可知， 电子由M到N的运动轨迹为先向Q7才靠近，此时，电场力做正功，电势能

5、减小，速率增大；再远离Q,此时，电场力做负功，电势能增大，速率减小。故选项A、C 正确。二、易错题明d/ f7.如图 3 所示，直线上有o、a、b、c四点，a、b间的距离与b、c间的距离相等。在o点处固定一个正点电荷。 若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则（）图 3A. 两过程中电场力做的功相等B. 前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C. 前一过程中，粒子电势能不断减小3D. 后一过程中，粒子动能不断减小解析：选 C0点周围的电场线分布如图所示，负电荷由到a的过程中，电场强度不断变大，又ab=b c，故WobWC,选项 A、B 错误；负电荷

6、由a过程中，电场力做正功，电势能不断减小，动能不断增大，故选项C 正确，D 错误。& （多选）一个带电小球从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功 3 J，电场力做 功 1 J，克服空气阻力做功 0.5 J，则小球（）A. 在a点的重力势能比在b点大 3 JB. 在a点的电势能比b点小 1 JC. 在a点的动能比在b点大 3.5 JD.a点的机械能比b点机械能少 0.5 J解析：选 AD 重力做正功，重力势能减少，减少量等于重力做功的多少，A 对；同理，电场力做正功，电势能减少，减少量等于电场力做功的多少，B 错；动能的变化等于合力做功，合力做正功，动能增大，C 错；机械能的变化等于除

7、重力外其他力做功的和，D 对。三、能力题傳通9. 如图 4 所示，在两点电荷形成的电场中，B点的合场强为零，一电子沿直线从A点移动到C点的过程中，下列说法正确的是（）图 4A.电子从A到B的过程中，电场力对其做正功B.电子从A到C的过程中，电场力对其做负功C.电子从A到C的过程中，其电势能先增大后减小D.电子从A到C的过程中，其电势能先减小后增大解析：选 C 由于电子带负电，且B点的合场强为零，所以2B过程中，合场强方向 向右，电子受力向左，B- C的过程中，合场强方向向左，电子受力向右。所以L C的过程中，电场力对电子先做负功，后做正功，所以电势能先增大后减小，应选C 项。10. （多选）如

8、图 5 所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负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处运动到b处，以下判断正确的是（）图 5A.电荷从a到b速度减小4B.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5解析：选 AD 根据电场线的疏密程度可以判断在a处的场强大于b处的，也就是说试探电荷在a处受到的电场力大于在b处的，由牛顿第二定律可知粒子在a处运动的加速度大 于b处的，所以选项 B 错误；根据带电粒子做曲线运动的条件，曲线向力的方向弯曲可判定，电荷在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 发散向外，粒

9、子在电场中从a向b点运动，电场力对电荷做负功，其动能减小，电势能增大, 故选项 C 错误，选项A D 正确。11.如图 6 是一匀强电场，已知场强E= 2X1。2 N/C。现让一个电荷量q=4X108C 的F负电荷沿电场方向从M点移到N点，MN可的距离s= 30 cm。(1)试求：电荷从M点移到N点电势能的变化。6)电势能减少 4.8X10J，试求电场力对电荷做的功。解析：(1)由题图可知，负电荷在该电场中所受电场力 rN点，电荷克服电场力做功， 电势能增加，增加的电势能8 2电荷克服电场力做功为W= qEs= 4X10X2X10 :6即电荷从M点移到N点电势能增加了 2.4X106J。(2)

10、电势能的减少量等于电场力对电荷做的功，即W= &= 4.8X106J。66答案：(1)增加 2.4X10J (2)4.8X10J12.真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，m带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度方向与竖直方向夹角为 /严丄0.6 , cos 37 = 0.8，重力加速度为g)。求：(1)小球受到的电场力的大小及方向;2小球上升到最高点的时间t=，此过程中小球沿电场线方向的位移x=raxt2=。g28g 若此电荷从F方向向左。因此，从M点移到:巳等于电荷克服电场力做的功W6X0.3 J = 2.4X10J。37 (sin 37若以速度Vo竖直向上抛出该小球,求小球从抛出点至最高点的电势能变化量。解析：(1)根据题设条件，电场力大小3F=mgan 37 =