人教版 (2019)必修 第三册第十章 静电场中的能量1 电势能和电势优秀随堂练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第三册第十章 静电场中的能量1 电势能和电势优秀随堂练习题，共6页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 关于静电场的等势面，下列说法正确的是
A. 两个电势不同的等势面可能相交
B. 电场线不一定与等势面相互垂直
C. 同一等势面上各点电场强度一定相等
D. 将一正的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，静电力做正功

2. 某一空间中，存在电场，电荷 q 由 A 点移到 B 点电场力做功为 6.0×105 J。则下列选项正确的是
A. A 、 B 两点的电势能差一定为 6.0×105 J
B. A 、 B 两点的电势差一定为 6.0×105 V
C. A 、 B 两点的动能差一定为 6.0×105 J
D. A 点的电势能一定为 6.0×105 J

3. 如图所示的电场中，有 A，B 两点，若以 EA，EB 和 φA 和 φB 分别表示 A，B 两点的场强和电势，则
A. EA>EB，φA>φB B. EA>EB，φA<φB
C. EAφB

4. 在静电场中，将一电荷从 a 点移到 b 点，电场力做了负功，则
A. b 点的电场强度一定比 a 点大B. 电场线方向一定从 b 指向 a
C. b 点的电势一定比 a 点高D. 该电荷的电势能一定增大

5. 空间有一沿 x 轴分布的电场，其场强 E 随 x 变化的图象如图所示，设场强沿 x 轴方向时为正。x1 和 x2 为 x 轴上的两点。一正电荷从 x1 运动到 x2 ，则该电荷的电势能
A. 先减小后增大B. 先增大后减小C. 逐渐增大D. 逐渐减小

6. 如图所示，一带电粒子从 P 点以初速 v 射入匀强电场，仅受电场力的作用，则可能的运动轨迹及电势能的变化情况是
A. 轨迹 a，电势能变大B. 轨迹 b，电势能变小
C. 轨迹 c，电势能变小D. 轨迹 d，电势能变小

7. 如图显示一个电场内的电场线，P 、 Q 和 R 三点位于其中一条电场线上，其中 PQ=QR，如果 P 点的电势为 0 V，下列哪一对数值可能是 Q 和 R 两点的电势?
Q点的电势R点的电势A−250 V−400 VB−200 V−400 VC+200 V+400 VD+250 V+400 V
A. AB. BC. CD. D

8. 如图所示，a、b两点位于以负点电荷−Q(Q>0)为球心的球面上，c点在球面外，则( )
A. a点场强的大小比b点大B. b点场强的大小比c点小
C. a点电势比b点高D. b点电势比c点低

9. 如图是某静电场的一部分电场线的分布情况，下列说法中正确的是
A. 这个电场可能是负点电荷形成的电场
B. A 点的电场强度小于 B 点的电场强度
C. A 点的电势小于 B 点的电势
D. 从 B 点释放一正电荷，只受电场力作用，它将沿电场线运动

10. 在正电荷周围的电场中，有 a 、 b 两点，以下说法中正确的是
A. 这两点的电场强度一定不相同，电势也一定不相同
B. 这两点电场强度有可能相同，电势有可能相同
C. 这两点电场强度一定不相同，但电势有可能相同
D. 这两点电场强度有可能相同，但电势一定不相同

二、双项选择题（共1小题；共4分）
11. 已知 A 、 B 为由一个负点电荷形成的电场中一条电场线上的两点，若把另一个负点电荷从 A 移动到 B 的过程中电场力做负功，则
A. φA>φBB. φA<φBC. EA>EBD. EA
三、多项选择题（共1小题；共4分）
12. 图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a，b 是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用。根据此图可做出正确判断的是
A. 带电粒子所带的电荷的电性
B. 带电粒子在 a，b 两点的受力方向
C. 带电粒子在 a，b 两点的速度何处较大
D. 带电粒子在 a，b 两点的电势能何处较大

四、填空题（共1小题；共2分）
13. 如图所示，虚线方框内为一匀强电场，A 、 B 、 C 为该电场中的三个点.已知 φA=12 V，φB=6 V，φC=−6 V。试在该方框中作出该电场的示意图（即画出几条电场线），并要求保留作图时所用的辅助线.


五、解答题（共2小题；共26分）
14. 如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为 l，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、电场强度为 E 的匀强电场中，两小球带电荷量分别为 +q 和 −q，轻杆可绕中点 O 自由转动，在轻杆与电场线夹角为 θ 时，忽略两电荷间的相互作用，求两电荷具有的电势能。

15. 如果把 q=1.0×10−8 C 的电荷从无穷远移到电场中的 A 点，需要克服静电力做功 W=1.2×10−4 J，那么，
（1） q 在 A 点的电势能和 A 点的电势各是什么?
（2） q 未移入电场前 A 点的电势是多少?
答案
第一部分
1. D
【解析】假设两个电势不同的等势面相交，则交点处的电势就有两个不同的值，这是不可能的，A错误；电场线与等势面处处垂直，B错误；同一等势面上各点电势相等，而场强不一定相等，C错误；正电荷从高电势处移到低电势处，电势能减少，静电力做正功，D正确。
2. A
3. D
4. D
5. B
6. C
7. D
【解析】沿着电场线电势逐渐降低，且 φP=0，则有 φR>φQ>φP=0，故ABC错误，D正确。
8. D
【解析】【分析】根据点电荷电场强度的计算公式E=kQr2判断电场强度的大小；根据沿电场线方向电势降低分析电势高低。
【解析】解：AB、根据点电荷电场强度的计算公式E=kQr2可知，a点场强的大小和b点电场强度大小相等，b点场强的大小比c点大，故AB错误；
CD、a、b在以负点电荷为球心的同一球面上，即在同一等势面上，故a点电势和b点电势相等，根据沿电场线方向电势降低可得b点电势比c点低，故C错误、D正确。
故选：D。
【点评】本题主要是考查电场强度大小的判断和电势高低的判断，掌握电场强度的计算公式和电势高低的判断方法是关键。
9. C
10. C
第二部分
11. A， D
【解析】将负电荷从 A 移动到 B 的过程中电场力做负功，可知电场力由 B 指向 A，负电荷受力方向与场强方向相反，故场强方向由 A 指向 B，根据沿着电场线方向电势降低，可知 φA>φB，故A正确，B错误；
由于电场是由负点电荷形成，根据电场线的方向可判断源电荷在 B 的右侧，根据离源电荷越近场强越大，可知 EA第三部分
12. B， C， D
【解析】由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在 a 、 b 两点受到的电场力沿电场线向左，如图。由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性。故A错误，B正确；
由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在 a 点的速度较大，故C正确；
根据电场线的疏密程度，判断 ab 两点场强的大小，从而判断 ab 两点电场力大小，再根据牛顿第二定律得 a 点加速度的大，故D正确。
第四部分
13. 见解析
【解析】由于电场线与等势面垂直，而且在匀强电场中，电势相等的点的连线必在同一等势面上，所以与等势点连线垂直的线必是电场线.电势相等的点可根据匀强电场的特点，利用等分法来找.
因 φB=6 V，φC=−6 V，由匀强电场的特点知，BC 连线的中点 D 处的电势必为零；同理，把 AC 线段等分成三份，在等分点 Dʹ 处的电势也必为零.
连接 DDʹ 即为该电场中的一条等势线.根据电场线与等势线垂直，可以画出电场中的电场线，如图中实线所示，由沿场强方向电势降低可确定场强的方向.
第五部分
14. qElcsθ
15. （1） 1.2×10−4 J；1.2×104 V
【解析】静电力做负功，电势能增加，无穷远处的电势为零，电荷在无穷远处的电势能也为零，即 φ∞=0
Ep∞=0
由 W∞A=Ep∞−EpA 得 EpA=Ep∞−W∞A=0−(−1.2×10−4 J)=1.2×10−4 J
再由 φA=EPAq 得 φA=1.2×104 V。
（2） 1.2×104 V
【解析】 A 点的电势是由电场本身决定的，跟 A 点是否有电荷存在无关，所以 q 移入电场前，A 点的电势仍为 1.2×104 V。