高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电势能和电势精练

第十章  静电场中的能量

10.1 电势能和电势

一、单选题： 

1. 将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，静电力做功为6.0×10－9 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，静电力做功为7.0×10－9 J，则M、N两点的电势φM、φN的关系为(　　)

A.φM<φN<0    B.φN>φM>0

C.φN<φM<0    D.φM>φN>0

2.说法正确的是(　　)

A.电荷从电场中的A点运动到了B点,路径不同,静电力做功的大小就可能不同

B.电荷从电场中的某点开始出发,运动一段时间后,又回到了该点,则静电力做功为零

C.正电荷沿着电场线运动,静电力对正电荷做正功,负电荷逆着电场线运动,静电力对负电荷做负功

D.电荷在电场中运动,因为静电力可能对电荷做功,所以能量守恒定律在电场中并不成立

3.在静电场中,将一正电荷从A点移到B点,静电力做了负功,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.该电荷的动能一定减少

4.图甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度—时间图像如图乙所示。关于A、B两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是(　　)

A.φA>φB，EA>EB    B.φA>φB，EA<EB

C.φA<φB，EA>EB    D.φA<φB，EA<EB

5.对于如图所示电场中的A、B、C三点，下列判断正确的是(　　)

A．B点的电场强度最大

B．A点的电势最高

C．正电荷在B点受到的电场力最大

D．负电荷在A点具有的电势能最大

6.两个带等量正电荷的点电荷如图4所示，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，关于电子的运动，下列说法正确的是(　　)

A．电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大

B．电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大

C．电子运动到O点时，加速度为零，速度最大

D．电子通过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度为零

7.如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O，下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是(　　)

A．O点的电场强度为零，电势最低

B．O点的电场强度为零，电势最高

C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高

D．从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低

8.如图所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB运动，从B点穿出电场，a、b、c、d为该电场中的等势面，这些等势面都是互相平行的竖直平面，不计粒子所受重力，则(　　)

A．该粒子一定带负电

B．此电场不一定是匀强电场

C．该电场的电场线方向一定水平向左

D．粒子在电场中运动过程动能不断减少

9.如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点，则(　　)

A．粒子受电场力的方向一定由M指向N

B．粒子在M点的速度一定比在N点的大

C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大

D．电场中M点的电势一定高于N点的电势

10.如图所示，P、Q是等量的正点电荷，O是它们连线的中点，A、B是中垂线上的两点，OA<OB，用EA、EB和φA、φB分别表示A、B两点的电场强度和电势，则(　　)

A．EA一定大于EB，φA一定大于φB

B．EA不一定大于EB，φA一定大于φB

C．EA一定大于EB，φA不一定大于φB

D．EA不一定大于EB，φA不一定大于φB

二、多选题

11.下列说法正确的是(　　)

A．电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，静电力做功的大小就可能不同

B．电荷从电场中的某点出发，运动一段时间后，又回到了该点，则静电力做功为零

C．正电荷沿着电场线运动，静电力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，静电力对负电荷做正功

D．电荷在电场中运动，因为静电力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立

12.关于电势的高低，下列说法正确的是(　　)

A．沿着电场线的方向电势逐渐降低

B．电势降低的方向一定是电场线的方向

C．正电荷只在电场力的作用下，一定向电势低的地方移动

D．负电荷只在电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方移动

·13.如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程中，下列表述正确的有(　　)

A．带正电的矿粉落在右侧

B．电场力对矿粉做正功

C．带负电的矿粉电势能变大

D．带正电的矿粉电势能变小

14.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点场强有可能等于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

15.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则(　　)

A.a点的电场强度比b点的大

B.a点的电势比b点的高

C.c点的电场强度比d点的大

D.c点的电势比d点的低 

16.在真空中A、B两点分别放置等量异种电荷，在电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径abcd，如图所示，现将一电子沿abcd移动一周，则下列判断正确的是(　　)

A．由a→b电场力做正功，电子的电势能减小

B．由b→c电场对电子先做负功，后做正功，总功为零

C．由c→d电子的电势能一直增加

D．由d→a电子的电势能先减小后增加，电势能变化量为零

17.静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则(　　)

A.运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小

B.在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合

C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能

D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行

18.如图所示，光滑绝缘细杆AB，水平放置于被固定的带负电荷的小球的正上方，小球的电荷量为Q，可视为点电荷．a、b是水平细杆上的两点，且在以带负电小球为圆心的同一竖直圆周上．一个质量为m、电荷量为q的带正电的小圆环(可视为质点)套在细杆上，由a点静止释放，在小圆环由a点运动到b点的过程中，下列说法中正确的是(　　)

A．小圆环所受库仑力的大小先增大后减小

B．小圆环的加速度先增大后减小

C．小圆环的动能先增加后减少

D．小圆环与负电荷组成的系统电势能先增加后减少

三、非选择题

19.如图所示的匀强电场中，有A、B、C三点，AB＝5 cm，BC＝12 cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向成60°角．一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从A移到B，电场力做功为W1＝1.2×10－7 J．求：

(1)匀强电场的电场强度E的大小．

(2)该电荷从B到C，电荷的电势能改变多少？

20.如图所示，在场强E＝104 N/C的水平匀强电场中，有一根长l＝15 cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m＝3 g、电荷量q＝2×10－6 C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取10 m/s2.求：

(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？

(2)若取A点电势为零，小球在B点的电势能、电势分别为多大？

21．一匀强电场，场强方向是水平的(如图所示)．一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在静电力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差．