第一节 电场力做功与电势能

/电场力做功与路径无关AOBCq+Q图31。如图3所示，在处于O点的点电荷+Ｑ形成的电场中，试探电荷q由A点移到B点，电场力做功为W1;以OA为半径画弧交于OB于C,q由A点移到C点电场力做功为W2；q由C点移到B点电场力做功为W3．则三者的做功关系以及q由ＡAOBCq+Q图3A。W１＝W2=W３，W2＝0Ｂ。W１〉Ｗ2＝W３，W2>0Ｃ．W1=W3>Ｗ2,W２＝0D.W1=W2＜Ｗ３，Ｗ2=０BACE3、如图所示，在匀强电场中有A、B两点,将一电量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线ＡB移动该电荷，电场力做功为Ｗ1；第二次沿路径ACB移动该电荷,电场力做功W２BACEA。W1>W2〉W3B.W１＜W３〈W2C.Ｗ1=W2=Ｗ３D．W1=Ｗ2〈Ｗ31。两带电小球，电量分别为+q和—q,固定在一长度为l的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示．若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过1８0°，则在此转动过程中电场力做的功为ＣＡ。零

Ｂ。ｑElC。2qEｌ

Ｄ．πqEｌ５.匀强电场中有Ａ、B、C三点构成三角形,边长均为４cm,将一带电荷量q=1．0×10-10Ｃ的正电荷（不计重力），从A点移到C点，电场力做功为-×10－9J,若把同一电荷从A点移到B点，电场力做功也为-×1０-9J.那么该电场的场强是多大?E=５×1０2V/m图11.(2004年全国）如图1－4—6所示，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示。开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中Ⅰ所示的位置；接着使细杆绕其中心转过90°，到达图中Ⅱ所示的位置；最后，使细杆移到图中Ⅲ所示的位置.以W1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功,W２表示细杆由位置Ⅱ到位置A。W1=0,Ｗ２≠0B．Ｗ１=0，W2=0C．W１≠0，W２=０D。W１≠0，W2≠0电场力做功与电势能的关系2．两个带异种点电荷的物体间的距离增大一些时（B)A.电场力做正功，电势能增加Ｂ．电场力做负功，电势能增加C。电场力做负功，电势能减少Ｄ.电场力做正功，电势能减少1.下列说法中,正确的是（ Cﻩ）①。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②．把两个同种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加③．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④.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A、①③B、①④C、②③D、②④2．M、N为正点电荷Ｑ的电场中某直线上的两点,距Q的距离如图所示，一试验电荷ｑ在Q的作用下沿该直线由M开始向Q做加速运动。下列相关说法中正确的是(B）NMNMQLLB。试验电荷q在Ｎ点的加速度是在Ｍ点加速度的4倍Ｃ。N点电场强度是M点电场强度的２倍Ｄ．试验电荷q在N点的电势能比在M点的电势能大2．下列说法中正确的是（A）A.当两个正点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增加Ｂ。当两个负点电荷相互靠近时,它们之间的库仑力增大，它们的电势能减小Ｃ．一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增加D．一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力减小,它们的电势能也减少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）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点的场强大D.A点的场强比B点的场强小2.如图41所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、Ｂ、C三点，分别把+q和—q的试验电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是(B）①．放上+q时,它们的电势能EPA>ＥPB＞ＥPC②.放上+q时，它们的电势能ＥPＡ＜EPB<EPC③．放上-q时，它们的电势能ＥPＡ〉EPB〉ＥPC④。放上-q时，它们的电势能EPＡ〈ＥPB<ＥPＣA①③B①④C②③D②④2。如图1所示，Q是带负电的点电荷,P1和P2是其电场中的两点，一个电子在P１和P2两点所受的电场力分别为F1和F2，所具有的电势能分别为ＥP1和EP２,则(Ｂ）

A．F1＞F２，EP1〈ＥP2；B.F1〉F2,EP1>ＥP2；C．Ｆ1＜F２,EP１<EP2；Ｄ.F1〈F2，ＥＰ1〉ＥP2。２。如图所示，将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放，不计重力的作用,则下列说法中正确的是（A)①。带电粒子一定做加速直线运动②.带电粒子的电势能一定逐渐增大③.带电粒子的加速度一定越来越小④。带电粒子的加速度一定越来越大A①③Ｂ①④C②③D②④2.如图所示,A、Ｂ、C为电场中同一电场线上的三点.设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法中正确的是（ﻩBﻩ）①。若在Ｃ点无初速地释放正电荷,则正电荷向B运动，电势能减少②。若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向Ｂ运动，电势能增加③.若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能增加④。若在Ｃ点无初速地释放负电荷,则负电荷向Ａ运动，电势能减少Ａ、①③B、①④C、②③D、②④1、在静电场中，将一个电子由ａ点移到ｂ点,电场力做功5eV，下面判断中正确的是（B)A.电场强度的方向一定由b指向ａB。电子的电势能减少了5eVC．a、b两点电势差Uab＝5ＶD．以上说法均不正确１．将带电荷量为1×1０C的电荷,从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功1×１0J．问：电荷的电势能是增加还是减小?电荷在Ａ点具有多少电势能？增加、1×106J1．电荷在电场中移动时的下列判断中，正确的是［D］A.正电荷顺着电场线移动,电场力做功，电势能增加。B.正电荷逆着电场线移动，克服电场力做功，电势能减少．C。负电荷顺着电场线移动，克服电场力做功，电势能减少.Ｄ。负电荷逆着电场线移动，电场力做功,电势能减少．1。如图所示，一正电荷在电场中沿某一电场线从A点移到B点，在此过程中不可能的是：ＣＡ。电场力的大小不断变大；B。电场力的大小保持不变C.电荷克服电场力做功；D.电荷的电势能不断减小2．如图所示,A、B是一条电场线上的两点,若在A点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，沿电场线从Ａ运动到Ｂ．则(A)Ａ。电场强度的方向向左 B．Ａ点场强一定大于B点场强C．电场力做负功

ﻩ ﻩD.电势能增加１.将带电量为6×1０—6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了3×10－5J的功，再从Ｂ移到C,电场力做了1。2×1０（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)如果规定Ｂ点的电势能为零,则该电荷在Ａ点和C点的电势能分别为多少？１、（１)１。８×10-５J（2)3×１0-5J、1．8×10—5J（3)—3×10-５J、-1.8×10—5J【例3】如图1－5—2所示是一匀强电场,场强Ｅ=2×１02N/C,现让一个电荷量ｑ=-4×1０-8C图1-5（1）电荷从M点移到Ｎ点电势能的变化；(２)M、Ｎ两点间的电势差.思路分析:(１）电荷克服静电力做功为W=Fｓ=qEs=４×10—８×2×10２×0．３J=2.4×10-6J，即电荷电势能增加了2．4×10—6J．（２）从M点到Ｎ点电荷克服静电力做功，即静电力对电荷做负功，即WMN=—2．４×10-6Ｊ，则M、Ｎ两点间的电势差为UMN=Ｖ=60Ｖ。答案：(1）电荷电势能增加了２．４×１0－６J;（2)M、Ｎ两点间的电势差为6０V．2、宇航员在探测某星球时有如下发现：（１）该星球带负电,而且带电均匀;（２）该星球表面没有大气；（3）在一次实验中，宇航员将一个带电小球（小球的带电量远小于星球的带电量）置于离星球表面某一高度处无初速释放,带电小球恰好能处于悬浮状态。如果选距星球表面无穷远处为电势零点，则根据以上信息可以推断(D）①．小球一定带正电②．小球的电势能一定大于零③.只改变小球的电荷量，从原高度无初速释放后，小球仍将处于悬浮状态④．只改变小球离星球表面的高度,无初速释放后，小球仍将处于悬浮状态A①③B①④C②③D②④ABCDNQPMEF+q-q2。如图所示，在矩形ABCD的AD边和BC边的中点Ｍ、N各放一个点电荷，它们分别带等量的正、负电荷，Ｅ、F分别是AB边和CDABCDNQPMEF+q-qA．E、Ｆ两点的电场强度相同Ｂ.P、Q两点的电场强度相同C．将电子沿直线从Ｅ点移到F点电场力不做功D.将电子沿直线从P点移到Q点，电子的电势能减少电场力做功与动能的关系1。A、B两带电小球,A固定不动，B的质量为m．仅在库仑力作用下,Ｂ由静止开始运动.已知初始时，A、B间的距离为d，Ｂ的加速度为ａ。经过一段时间后，B的加速度变为a／4，此时A、B间的距离应为2d，已知此时B的速度为v,则在此过程中电势能的减少量为。5.一电子飞经电场中A、Ｂ两点,电子在A点电势能为4.８×10-1７J，动能为3.2×10-17J，电子经过B点时电势能为３.2×１0—17J．如果电子只受电场力作用，则(Ａ)①.电子在B点时动能为4.8×10-17Ｊ②.由A到B电场力做功为100eV③.电子在B点时动能为1.6×１０—17Ｊ④．A、B两点间电势差为100VA①②B①④C②③D③④４.α粒子的质量是质子的４倍,电量是质子的2倍，它们从静止开始在同一匀强电场中加速，经过相等的路程之后,它们获得的动能之比为：AA．２:1B.1：1Ｃ.１：２D.１:3。（２00５年上海)在场强大小为E的匀强电场中，一质量为m、带电荷量为q的物体以某一初速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距离时速度变为零。则错误的是(Ｂ）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经典3．光滑水平面上有一边长为ｌ的正方形区域处在场强为Ｅ的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行.一质量为ｍ、带电量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该