电势能和电势练习题及答案解析

.PAGE.v第4节电势能和电势1．以下说法正确的选项是A．电场强度为零的地方，电势一定为零B．电势为零的地方，电场强度不一定为零C．电场强度一样的地方，电势一定相等D．电势相等的地方，电场强度一定相等2．〔2021·XX省高三教学质量检测〕如下图，真空中有两个等量异种点电荷A、B，M、N、O是AB连线的垂线上的点，且AO>OB一带正电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，设M、N两点的电势分别为φM、φN，此电荷在M、N两点的加速度分别为aM、aN，此电荷在M、N两点的电势能分别为EPM、EPN，以下判断中正确的选项是A．aM>aNB．φM>φNC．EPM<EPND．B点电荷一定带正电3．A、B两点各放有电荷量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB。将一正电荷从C点沿直线移到D点，那么A．电场力一直做正功B．电场力先做正功再做负功C．电场力一直做负功D．电场力先做负功再做正功4．〔2021·XX省XX市十五校联合体〕如图为某一电场的电场线，M、N、P为电场线上的三个点，M、N是同一电场线上两点。以下判断错误的选项是A．只受电场力作用时，同一负电荷在N点的加速度最大B．M、N、P三点中N点的电势最高C．正电荷从M点自由释放，电荷不可能沿电场线运动到N点D．只受电场力作用时，同正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能5．图中的平行直线是匀强电场中的电场线〔电场方向未画出〕，曲线是电子〔重力不计〕在该电场中的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，那么以下说法正确的选项是A．a点的电势高于b点的电势B．电子在a点的电势能大于在b点的电势能C．电子在a点的动能大于在b点的动能D．电子在a点的加速度大于在b点的加速度6．〔2021·百校联盟高考名师猜题保温金卷〕如下图，A、B、C、D、E、F、G、H是圆O上的8个点，图中虚线均过圆心O点，B和H关于直径AE对称，且，，M、N关于O点对称。现在M、N两点放置等量异种点电荷，那么以下各点中电势和电场强度均一样的是A．B点和H点 B．B点和F点C．H点和D点 D．C点和G点7．〔2021·XX省七校升级摸底考试〕一个带电粒子仅在电场力作用下在x轴上由静止开场从向做直线运动，其速度平方随位置x变化的图线如下图，图象关于纵轴对称，由图象可知A．粒子从向运动过程中，加速度先减小后增大B．x=0处电势最高C．在x轴上，和两个位置的电场强度不同D．粒子沿x轴正向运动过程中，电势能先增大后减小8．如图，真空中以O点为圆心、Oa为半径的圆周上等间距地分布着a、b、c、d、e、f、g、h八个点，a、e两点放置等量的异种点电荷+Q和–Q，以下说法正确的选项是A．b、d、f、h的电场强度一样B．b、d、f、h的电势相等C．在c点由静止释放的电子将沿c、g的连线做匀加速直线运动D．将一电子由b点沿bcd圆弧移到d点，电子的电势能一直增大9．〔2021·XX省揭阳市〕两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，假设粒子只受静电力作用，那么以下关于带电粒子的判断正确的选项是A．粒子带正电B．b点和d点的电场强度一样C．a点和e点的电场强度不同D．电势能先变大后变小10．如下图，a、b、c、d、e、f点是以O为球心的球面上的点，分别在a、c两点处放上等量异种电荷+Q和–Q。那么以下说法中正确的选项是A．b、f两点电场强度大小相等，方向不同B．e、d两点电势不同C．b、f两点电场强度大小相等，方向一样D．e、d两点电势一样11．〔2021·XX省沂水县第一中学高三下学期第三轮测试〕如下图，一均匀带正电的无限长绝缘细杆水平放置，细杆正上方有A、B、C三点，三点均与细杆在同一竖直平面内，且三点到细杆的距离满足rA=rB<rC，那么A．A、B、C三点电势B．将一正电荷从A点移到C点，电荷电势能一定增加C．三点中，只有A、B二点电场强度方向一样D．在A点，假设电子〔不计重力〕以一垂直于纸面向外的速度飞出，电子可能做匀速圆周运动12．〔2021·天成教育命题研究院高考精准预测卷〕在x轴上有两个点电荷q1和q2〔q1在q2的左边〕，x正半轴上各点处电势随着x变化的关系如下图，当时，电势为0；当时，电势有最小值，那么A．q1和q2为同种电荷B．q2可能在0和x3之间C．电荷量大小满足D．在处释放一带正电粒子，那么粒子在x3处动能最大13．假设空间某一静电场的电势φ随x变化的情况如下图，根据图中的信息可以确定以下说法中正确的选项是A．0~x1X围内各点场强的方向均与x轴平行B．只在电场力的作用下，正电荷沿x轴从0运动到x1，可做匀减速直线运动C．负电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电场力做正功，电势能减小D．无法比拟x2~x3与x4~x5间的场强大小14．〔2021·XX省实验中学〕如下图，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷，虚线是以所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称以下判断正确的选项是A．b、d两点处的电场强度一样B．a、c两点处的电势一样C．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功D．将一试探电荷–q沿圆周由a点移至c点，–q的电势能减小15．在x轴上有两个点电荷q1和q2，x轴上的电势随x变化的关系如下图，那么A．x=x1处电场强度为0B．x=x2处电场强度不为0C．q1、q2为不等量的异种电荷，且正电荷在x=0处，负电荷在x<0的某处D．q1、q2为等量的异种电荷，且正电荷在x<0处，负电荷在x>0的某处16．〔2021·XX省黄冈市黄冈中学高三适应性考试〕如下图，正方形ABCD的对角线相交于O点，两个等量同种正电荷分别固定在A、C两点，那么A．B、D两处电势、场强均一样B．B、D两处电势、场强均不一样C．D．假设在B点给电子一垂直纸面适宜的速度，电子可绕O点做匀速圆周运动17．如下图，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，那么A．A点场强方向指向x轴负方向B．A点场强小于B点场强C．A点场强大于B点场强D．A点电势高于B点电势答案：第4节电势能和电势1．以下说法正确的选项是A．电场强度为零的地方，电势一定为零B．电势为零的地方，电场强度不一定为零C．电场强度一样的地方，电势一定相等D．电势相等的地方，电场强度一定相等【答案】B2．〔2021·XX省高三教学质量检测〕如下图，真空中有两个等量异种点电荷A、B，M、N、O是AB连线的垂线上的点，且AO>OB一带正电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，设M、N两点的电势分别为φM、φN，此电荷在M、N两点的加速度分别为aM、aN，此电荷在M、N两点的电势能分别为EPM、EPN，以下判断中正确的选项是A．aM>aNB．φM>φNC．EPM<EPND．B点电荷一定带正电【答案】B【解析】粒子做曲线运动，受到的电场力指向轨迹弯曲的内侧，大致向右，而该正电荷受到的电场力指向带负电的电荷，所以B点电荷应带负电，选项D错误；因为AO>OB，根据等量异种点电荷电场线及等势面分布特点〔如下图〕可知，φM>φN，选项B正确；M处电场线较稀疏，场强较小，而电场线的疏密反响场强的强弱，那么有EM<EN，由牛顿第二定律得：粒子的加速度，那么有aM<aN，选项A错误；由于φM>φN，根据正电荷在电势高处电势能大，可知正点电荷在M处的电势能大于在N处的电势能，即有EPM>EPN，选项C错误。【名师点睛】此题考察了电势、电势差与电场强度的关系，意在考察考生对等量异种电荷的电场的分布的情况的掌握，并能根据电场分布的特点进展分析。3．A、B两点各放有电荷量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB。将一正电荷从C点沿直线移到D点，那么A．电场力一直做正功B．电场力先做正功再做负功C．电场力一直做负功D．电场力先做负功再做正功【答案】B【名师点睛】电场强度是矢量，运算法那么是平行四边形法那么。根据电场力的方向与运动方向的关系判断电场力做功情况。4．〔2021·XX省XX市十五校联合体〕如图为某一电场的电场线，M、N、P为电场线上的三个点，M、N是同一电场线上两点。以下判断错误的选项是A．只受电场力作用时，同一负电荷在N点的加速度最大B．M、N、P三点中N点的电势最高C．正电荷从M点自由释放，电荷不可能沿电场线运动到N点D．只受电场力作用时，同正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能【答案】B5．图中的平行直线是匀强电场中的电场线〔电场方向未画出〕，曲线是电子〔重力不计〕在该电场中的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，那么以下说法正确的选项是A．a点的电势高于b点的电势B．电子在a点的电势能大于在b点的电势能C．电子在a点的动能大于在b点的动能D．电子在a点的加速度大于在b点的加速度【答案】AC【解析】电子的运动轨迹向左弯曲，而电场力的方向指向轨迹的内侧，那么可知电子所受到的电场力方向水平向左，因为电子带负电，所以电场线的方向水平向右，那么a点的电势高于b点的电势，故A正确；电子从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，那么电势能增加，动能减小，即有电子在a点的电势能小于在b点的电势能，在a点的动能大于在b点的动能，故B错误，C正确；电子在匀强电场中所受到的电场力是恒力，那么其加速度恒定不变，电子在a、b两点时的加速度相等，故D错误。6．〔2021·百校联盟高考名师猜题保温金卷〕如下图，A、B、C、D、E、F、G、H是圆O上的8个点，图中虚线均过圆心O点，B和H关于直径AE对称，且，，M、N关于O点对称。现在M、N两点放置等量异种点电荷，那么以下各点中电势和电场强度均一样的是A．B点和H点B．B点和F点C．H点和D点D．C点和G点【答案】D【名师点睛】解决此题的关键知道等量异种电荷之间的电场线和等势面分布，分析要抓住对称性，以及电场线的切线代表电场的方向，疏密程度代表场强的大小来进展判断即可。7．〔2021·XX省七校升级摸底考试〕一个带电粒子仅在电场力作用下在x轴上由静止开场从向做直线运动，其速度平方随位置x变化的图线如下图，图象关于纵轴对称，由图象可知A．粒子从向运动过程中，加速度先减小后增大B．x=0处电势最高C．在x轴上，和两个位置的电场强度不同D．粒子沿x轴正向运动过程中，电势能先增大后减小【答案】C【解析】由可知，图线的切线斜率表示加速度，因此粒子沿x轴正向运动过程中，加速度先增大再减小再变大最后再变小，选项A错误；在x轴上–x1和x1之间，粒子在x=0处的动能最大，电势能最小，但由于粒子的电性不确定，因此x=0处的电势可能最高，也可能最低，选项B错误；根据图线对称性可知，粒子在–x2和x2两个位置的加速度大小相等方向相反，故电场强度大小相等，方向相反，选项C正确；粒子沿x轴正向运动过程中，动能先增大后减小，因此电势能先减小后增大，选项D错误。8．如图，真空中以O点为圆心、Oa为半径的圆周上等间距地分布着a、b、c、d、e、f、g、h八个点，a、e两点放置等量的异种点电荷+Q和–Q，以下说法正确的选项是A．b、d、f、h的电场强度一样B．b、d、f、h的电势相等C．在c点由静止释放的电子将沿c、g的连线做匀加速直线运动D．将一电子由b点沿bcd圆弧移到d点，电子的电势能一直增大【答案】D9．〔2021·XX省揭阳市〕两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，假设粒子只受静电力作用，那么以下关于带电粒子的判断正确的选项是A．粒子带正电B．b点和d点的电场强度一样C．a点和e点的电场强度不同D．电势能先变大后变小【答案】D10．如下图，a、b、c、d、e、f点是以O为球心的球面上的点，分别在a、c两点处放上等量异种电荷+Q和–Q。那么以下说法中正确的选项是A．b、f两点电场强度大小相等，方向不同B．e、d两点电势不同C．b、f两点电场强度大小相等，方向一样D．e、d两点电势一样【答案】CD【解析】根据等量异种点电荷电场线分布的对称性特点及沿电场线方向电势降低，b、d、e、f四点的场强大小相等，方向均为水平向右，A错误，C正确；b、d、e、f四点的电势一样，B错误，D正确。11．〔2021·XX省沂水县第一中学高三下学期第三轮测试〕如下图，一均匀带正电的无限长绝缘细杆水平放置，细杆正上方有A、B、C三点，三点均与细杆在同一竖直平面内，且三点到细杆的距离满足rA=rB<rC，那么A．A、B、C三点电势B．将一正电荷从A点移到C点，电荷电势能一定增加C．三点中，只有A、B二点电场强度方向一样D．在A点，假设电子〔不计重力〕以一垂直于纸面向外的速度飞出，电子可能做匀速圆周运动【答案】D【名师点睛】根据电场分布确定电场强度的方向，根据沿电场线方向判断电势的上下，根据电场力做功判断电势能的变化。12．〔2021·天成教育命题研究院高考精准预测卷〕在x轴上有两个点电荷q1和q2〔q1在q2的左边〕，x正半轴上各点处电势随着x变化的关系如下图，当时，电势为0；当时，电势有最小值，那么A．q1和q2为同种电荷B．q2可能在0和x3之间C．电荷量大小满足D．在处释放一带正电粒子，那么粒子在x3处动能最大【答案】CD【解析】x=0处电势趋于正无穷，那么此处有一正电荷q1；在x>x2时电势小于零，可知一定有负电荷，那么q1和q2为异种电荷，故A错误；φ–x图线的斜率等于场强，那么可知x=x3处场强为零，又x2点的电势为零，那么q2带负电，一定在x2与x3之间，根据场强的叠加原理可知电荷量大小满足q1>q2，选项B错误，C正确；在x1处释放一带正电粒子，那么粒子在x3处电势能最小，动能最大，选项D正确；应选CD。13．假设空间某一静电场的电势φ随x变化的情况如下图，根据图中的信息可以确定以下说法中正确的选项是A．0~x1X围内各点场强的方向均与x轴平行B．只在电场力的作用下，正电荷沿x轴从0运动到x1，可做匀减速直线运动C．负电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电场力做正功，电势能减小D．无法比拟x2~x3与x4~x5间的场强大小【答案】C14．〔2021·XX省实验中学〕如下图，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷，虚线是以所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称以下判断正确的选项是A．b、d两点处的电场强度一样B．a、c两点处的电势一样C．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功D．将一试探电荷–q沿圆周由a点移至c点，–q的电势能减小【答案】C15．