高中物理1 电势能和电势练习

10.1电势能和电势同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第三册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EPA、EPB。下列说法中正确的是（　　）

A．电子一定从A向B运动

B．B点电势可能高于A点电势

C．若aA>aB，则Q靠近M端且为负电荷

D．无论Q为正电荷还是负电荷一定有EPA<EPB

2．如图所示，负电荷仅受电场力作用沿虚线从 A 点运动到 B 点，则运动过程中电场力对其做功和电势能变化情况分别是

A．做负功、电势能增加 B．做正功、电势能增加

C．做负功、电势能减小 D．做正功、电势能减小

3．如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为a、b的中点。若一个运动的正电荷只在静电力作用下先后经过a、b两点，a、b两点的电势分别为φa=-3 V，φb=7 V，则       （　　）

A．a点的场强一定小于b点的场强

B．a点场强一定等于b点场强

C．正电荷在a点的动能小于在b点的动能

D．正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能

4．有一电场的电场线如图所示，场中A、B两点的场强和电势分别用EA、EB和、、表示，则（ ）

A．  B．、

C．、 D．、

5．如图所示，为某一电场的电场线，A、B、C、D为电场线上的四个点，A、D是同一电场线上两点．下列判断正确的是（　　）

A．负电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大

B．A、B、C、D四点中D点的电势最高

C．静止的正电荷q在电场中从A向D做加速运动且加速度越来越大（不计重力）

D．点电荷q在A点的电势能大于在C点的电势能

6．如图甲所示，在电场线某点释放初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，沿电场线AB方向运动，速度一时间图像如图乙所示。则有（　　）

A．该电场为匀强电场

B．电子在A点比在B点受的电场力大

C．A点比B点的电势低

D．电子在A点比在B点的电势能小

7．如图所示，两块平行板A、B之间距离为d ，加在两板间的电压为U，并将B板接地作为零电势，现在正电荷q逆着电场线方向由A板移到B板，若用x表示移动过程中该正电荷到A距离，其电势能EP随x变化图线为下列图中哪一个                         （       ）  

A． B． C． D．

8．如图所示，真空中等量的异种点电荷甲、乙所形成的电场中，一试探电荷丙的运动轨迹是图中的虚线，A、B是运动轨迹上的两个点，下列说法正确的是（　　）

A．试探电荷丙一定从A点运动到B点 B．丙带正电荷

C．丙在A点的动能大于在B点的动能 D．丙在A点的电势能大于在B点的电势能

9．如图所示，在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q，从M点无初速释放一带有恒定负电荷的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止．则从M点运动到N点的过程中，下列说法中错误的是

A．小物块所受电场力逐渐减小

B．小物块具有的电势能逐渐减小

C．M点的电势可能高于N点的电势

D．小物块电势能变化量的大小等于克服摩擦力做的功

10．如图所示，真空中两个正点电荷P和Q的带电量分别为2q和q，M、N为P、Q两个点电荷连线的中垂线上的两个点，O为P、Q连线的中点，a、b、c、d为正方形的四个顶点，正方形的中心在O点。现在P、Q形成的电场中移动一个带电量很小的负点电荷，点电荷所受的重力不计，则下列说法正确的是（　　）

A．负点电荷在a、b、c、d四点中的c点时具有的电势能最小

B．负点电荷沿MN连线从M点移动到O点的过程中，电场力逐渐增大，方向不变

C．负点电荷从a点移动到b点或c点时，电场力做负功，电势能的增加量相等

D．负点电荷从O点沿PQ连线以一定的初速度向右运动，则点电荷一定在O点两侧做往复运动

11．如图所示，在塑料盒中装着撒有头发屑的蓖麻油，通过手摇发电机使两个电极带上等量电荷，激发出电场．用头发屑的分布来模拟电场线的分布，其中A点靠近一电极，O点为两电极连线的中点，B点位于电极连线中垂线上，以下说法正确的是（       ）

A．两个电极带有异种电荷

B．可以断定图中O，B两点电场强度相等

C．将一正试探电荷从A点移到B点，其电势能一定减小

D．电势差的绝对值

12．关于静电场，下列说法正确的是（　　）

A．在电场中某点电势等于零，则该点电场强度一定为零

B．非匀强电场中沿场强方向电势降低最快

C．同一带电粒子在高电势处的电势能一定大于在低电势处的电势能

D．电荷从电场中一点移到另一点，电场力不做功，电荷必在同一等势面上移动

13．如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点．下列说法中不正确的是（             ）

A．三个等势面中，等势面a的电势最高

B．带电质点通过P点时的动能较Q点大

C．带电质点通过P点时的电势能较Q点大

D．带电质点通过P点时的加速度较Q点大

14．如图所示，O点是竖直平面内圆的圆心，A、B、C三点将圆三等分，CD是圆的水平直径，在A、B两点分别固定等量的正点电荷。下列说法正确的是（　　）

A．D、O、C三点的电势大小关系为

B．一个电子可以在A、B两点电荷的电场中做圆周运动

C．将一个电子从C点静止释放，电子从C点沿直线到D点的过程中所受的电场力先减小后增大

D．将很多质子以相同的初动能从O点沿圆周平面内向各个方向发射，从D点离开圆周时质子的动能最小

15．空间某一静电场方向平行于 x 轴，电势φ随 x 变化情况如图所示，下列说法中正确的是

A．电场场强的方向始终指向 x 轴的正方向

B．x1 处的电场场强小于 x2 处的电场场强

C．正电荷沿 x 轴从 O 移到 x2 的过程中，电场力先做正功，后做负功

D．负电荷沿 x 轴从 O 移到无限远处的过程中，电场力先做负功，后做正功

二、填空题（共4题）

16．如图所示，在匀强电场中，若负电荷从A点移到B点，电场力做正功，那么电场线的方向是___________；A、B两点电势φA___________φB；负电荷在A、B两点具有的电势能εA___________εB．

17．电势能

（1）电势能∶电荷在_____中具有的势能，用Ep表示。

（2）静电力做功与电势能变化的关系∶静电力做的功等于电势能的________。

表达式∶WAB=__________。

（3）电势能的大小∶电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到________时静电力做的功EpA=WA0。

（4）零势能位置∶电场中规定的电势能______的位置，通常把离场源电荷________或________的电势能规定为零。

18．如图所示，在某一点电荷产生的电场中有、两点，其中点的场强大小为，方向与连线成30°角；点的场强大小为，方向与连线成60°角，则___________， _________。（此空填“＞”、“＝”或“＜”）

19．“用DIS描绘电场的等势线”的实验装置示意图如图所示。

（1）该实验描绘的是___________。

A．两个等量同种电荷周围的等势线

B．两个等量异种电荷周围的等势线

C．两个不等量同种电荷周围的等势线

D．两个不等量异种电荷周围的等势线

（2）实验操作时，需在平整的木板上依次铺放___________。

A．导电纸、复写纸、白纸

B．白纸、导电纸、复写纸

C．导电纸、白纸、复写纸

D．白纸、复写纸、导电纸

（3）若电压传感器的红、黑探针分别接触图中d、f两点（f、d连线与A、B连线垂直）时，示数小于零。为使示数为零，应保持红色探针与d点接触，而将黑色探针___________（选填：“向左”或“向右”）移动。

三、综合题（共3题）

20．如图所示，在某匀强电场中，A、B为同一条电场线上相距d=0.20m的两点。电荷量q=+2.0×10-4C的检验电荷在A点受到的电场力F=4.0×10-4N。

（1）求电场强度的大小E；

（2）将该检验电荷沿电场线由A点移至B点，求在此过程中电场力对检验电荷所做的功W。

21．如图，两个点电荷a和b，相距40cm，电荷量分别为qa和qb，且|qa|=|9qb|，其中q1<0，q2>0．已知选无限远的电势为零，在点电荷Q的电场中，某点的电势可表示为，其中r为该点到Q的距离．求

（1）a、b连线上场强为零点的坐标（除无限远）

（2）a、b连线上电势为零点的坐标（除无限远）

22．静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线，图中φ0和d为已知量．一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x轴方向做周期性往复运动．已知该粒子质量为m。电量为-q，其动能与电势能之和为-A（0＜A＜qφ0）。忽略重力。求：

（1）粒子所受电场力的大小；

（2）粒子的运动区间。

参考答案：

1．D

2．D

3．D

4．A

5．C

6．C

7．B

8．D

9．C

10．C

11．A

12．B

13．B

14．B

15．D

16．     斜向下；     低于；     ＞

17．     电场     减少量     EpA-EpB     零势能位置     为零     无穷远处     大地处

18．          ＞

19．     B     D     向右

20．（1）2.0N/C；（2）8.0×10−5J

21．（1）60cm（2）

22．(1)；(2) 。