物理2.2 电场力做功的特点 电势能课时练习

2.2电场力做功的特点 电势能基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）必修第三册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，两个相同的小球带电量分别为+4Q和+Q，被固定在光滑、绝缘水平面上的A、B两点，O是AB的中点，C、D分别是AO和OB的中点．一带电量为+q的小球从C点由静止释放，仅在电场力作用下向右运动，则小球从C点运动到D点的过程中（　　）

A．速度一直增大 B．加速度一直减小

C．电场力先做正功后做负功 D．电势能先增大后减小

2．下列关于电势高低的判断，正确的是                            (　　)

A．负电荷从A点移到B点时，电场力做负功，A点的电势一定较高

B．负电荷从A点移到B点时，电势能增加，A点的电势一定较低

C．正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点的电势一定较低

D．正电荷只在电场力作用下，从A点移到B点，A点的电势一定较高

3．关于电场线、电势以及电势能，下列说法中正确的是：（   ）

A．电场线是英国物理学家法拉第最先引入的，电势降落的方向就是电场线的方向

B．不管是否存在其他力对电荷做功，电场力对电荷做多少正功，电荷的电势能就减少多少

C．带正电的粒子只受电场力作用，则它在任意一段时间内不一定沿着电场线运动，但一定向低电势方向运动

D．在正点电荷形成的电场中的任意一点处，正电荷具有的电势能可能小于负电荷具有的电势能

4．某电场的电场线分布如图实线所示，一带电粒子仅在电场力作用下经 A点运动到B点，运动轨迹如虚线所示。粒子重力不计，下列说法正确的是（　　）

A．若粒子带正电，其加速度和动能都增大，电势能增大

B．若粒子带正电，其加速度和动能都减小，电势能增大

C．若粒子带负电，其加速度和动能都增大，电势能减小

D．若粒子带负电，其加速度和动能都减小，电势能增大

5．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

6．为描述某静电场的电场线，、、是同一条电场线上的三个点，把正点电荷由a点沿电场线移到b点的过程中，关于电场力对电荷所做的功及电荷电势能的变化，下列说法中正确的是（　　）

A．电场力做正功，电势能增加 B．电场力做正功，电势能减少

C．电场力做负功，电势能增加 D．电场力做负功，电势能减少

7．a粒子的质量是质子的4倍，电荷量是质子的2倍，若a粒子和质子均从静止开始在同一匀强电场中加速，经过相等的位移之后，粒子与质子获得的动能之比为(   )

A．1：2 B．1：1 C．2：1 D．1：

8．如图所示，等量正点电荷分别位于正方体的顶点A1和C1，下列说法正确的是（　　）

A．B1、D1两点的电场强度相同

B．A点的电势比C点的电势高

C．将质子从A点移到C点的过程中，质子的电势能增加

D．将电子从A1点附近沿直线A1C1移到C1点附近的过程（电子在A1、C1两点间运动）中，电场力对电子先做负功后做正功

9．如图所示，ab=3bc，在c点固定一负电荷，将另一负电荷从a点移到b点，负电荷在a、b两点的电势能分别为Epa、Epb，所受的电场力分别为Fa、Fb，则（   ）

A．Epa<Epb B．3Fa=Fb C．Epa>Epb D．9Fa=Fb

10．如图所示，a、b两点分别固定、 两个点电荷，o是的中点。有一电子在d点静止释放，电子将向右运动，经c点速度达最大，然后又减速，到e点速度刚好为零。重力不计，则下列说法正确的是（　　）

A．电子在d点的电势能小于在c点的电势能

B．o点的电势为零

C．d点的电势大于e点的电势

D．c点的电场强度大小为零

11．如图所示，真空中有两个等量异种电荷，OO′为两电荷连线的垂直平分线，P点在垂直平分线上，四边形ONPM为菱形，现在将一个负电荷q，自O点开始沿ONPM移动，则下列说法不正确的是(     )

A．由O到N的过程中电荷电势能减少

B．由N到P的过程中电场力做负功

C．P点与O点电势相等

D．N点和M点电场强度相同

12．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，下列表述正确的有（　　）

A．带正电的矿粉落在右侧

B．电场力对矿粉做负功

C．带负电的矿粉电势能变大

D．带正电的矿粉电势能变小

13．在地面上插入一对电极M、N，将两个电极与直流电源相连，大地中形成恒定电流和恒定电场。恒定电场的基本性质与静电场相同，其电场线分布如图所示，P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是（　　）

A．M、N电极分别与电源的正极、负极相连接

B．在Q点静止释放一电子，电子将沿着电场线运动

C．电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大

D．选无限远处电势能为零，电子在中垂线的下侧时具有的电势能最低

14．如图所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（　　）

A．A点电势大于B点电势

B．A、B两点的电场强度相等

C．q1的电荷量小于q2的电荷量

D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能

15．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中0~段是对称的曲线，~段是直线，则下列说法正确的是（　　）

A．处电场强度为零

B．~段的电场强度逐渐增大

C．粒子在0~段做匀变速运动，~段做匀速直线运动

D．、、处电势、、的关系为

二、填空题（共4题）

16．静电力做功的特点

（1）静电力做功：在匀强电场中，静电力做功W=qElcos θ。其中θ为___________与___________之间的夹角。

（2）特点：在静电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置___________，与电荷经过的路径___________。

17．将点电荷q从电场中的A点（电势能是）移动到B点（电势能是）的过程中电场力做功，则电场力做的功与电势能的关系是___________。

18．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。

19．.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一正电荷在等势面φ3上时具有动能60 J，它运动到等势面φ1上时，速度恰好为零，粒子运动到φ2那的动能是__________J, 令φ2＝0，那么，当该电荷的电势能为12 J时，其动能大小为________J.

三、综合题（共4题）

20．如图所示,为一组未知方向的匀强电场的电场线，把电荷量为1×10-6 C的负电荷从A点沿水平线移至B点，静电力做了2×10-6 J的功，A、B间的距离为2 cm.求:

(1)电场强度的大小和方向；

(2)A、B两点间的电势差UAB=?若B点电势为1 V，求A点电势;

(3)电子处于B点时,具有的电势能是多少?

21．一电荷量为-3×10-6C的点电荷，从电场中的A点移动到B点，克服静电力做功6×10-4J，从B点移动到C点静电力做功9×10-4J。

(1)若以B点为零电势能点，电荷在A点的电势能为多少？

(2)若以C点为零电势能点，电荷在A点的电势能为多少？

22．如图所示，在匀强电场中，A、B为同一条电场线上的两点。已知电场的电场强度E=2.0104N/C，A、B两点间的距离d=0.20m。将电荷量q=1.0108C的试探电荷由A点移到B点。求：

(1)该试探电荷在电场中所受静电力的大小F；

(2)在此过程中静电力对试探电荷所做的功W。

23．如图所示，在匀强电场中，将一电荷量的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了。已知A、B两点间距离，两点连线与电场方向成角。求∶

（1）由A到B过程中电场力所做的功；

（2）A、B两点间的电势差；

（3）该匀强电场的电场强度E。

参考答案

1．C

2．C

3．B

4．C

5．D

6．C

7．C

8．D

9．A

10．D

11．D

12．D

13．A

14．C

15．A

16．电场力    位移    有关    无关   

17．

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

19．30J    18J   

20．(1)E=2×102N/C,方向斜向下  (2),  (3)

21．(1) -6×10-4J；(2) 3×10-4J

22．(1)；(2)

23．（1）；（2）；（3）