电势能和电势、电势差 A试题
- 格式:doc
- 大小:305.50 KB
- 文档页数:7
电场力做功和电势能、电势和电势差成果测评题基础夯实1.对于电场中A、B两点,下列说法正确的是()A.电势差的公式,说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比B.把正电荷从A点移到B 点电场力做正功,则有UAB>0C.电势差的公式中,UAB与移动的电荷量q无关D.电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移到B点时电场力所做的功2.图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹。
粒子先经过M点,再经过N点。
可以判定A.M点的电势大于N点的电势B.M点的电势小于N点的电势C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力3.带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中,如图所示,经过一段时间后,其速度变为水平方向,大小仍为v0,则一定有()A.电场力与重力大小相等B.粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小C.电场力所做的功一定等于重力所做的功D.电势能的减小一定等于重力势能的增大4.电场中有A、B两点,A点的电势,B点的电势,一个电子由A点运动到B点的过程中,下列几种说法中正确的是()A.电场力对电子做功20 eV,电子的电势能减少了20 eVB.电子克服电场力做功20 eV,电子的电势能减少了20 eVC.电场力对电子做功20 eV,电子的电势能增加了20 eVD.电子克服电场力做功20 eV,电子的电势能增加了20 eV5.将一正电荷从无穷远处移入电场中的M点,电势能减小了×10-9 J,若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N点,电势能增加了×10-9 J,则下列判断正确的是()A .B .C .D.6.如图所示,在矩形ABCD的AD边和BC边的中点M和N各放一个点电荷,它们分别带等量的正、负电荷。
E、F是AB边和CD边的中点,P、Q两点在MN的连线上,MP=QN。
电势能、电势、电势差练习题【基础达标】1.如图所示点电荷电场中,将检验电荷从A点分别移到以点电荷为中心的同一圆周上的B、C、D、E各点,则电场力做的功:()A.从A到B做功最多.B.从A到C做功最多C.从A到E做功最多.D.做功一样多【答案】D【解析】因为虚线所示的圆面是等势面,则AE、AD、AC、AB之间的电势差相等,所以根据W=Uq可知将检验电荷从A点分别移到以点电荷为中心的同一圆周上的B、C、D、E各点,则电场力做的功相等,故选D.2.(多选)如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷q,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错误的是:()A.从o点沿x轴正方向,电场强度先增大后减小,电势一直降低B.从o点沿x轴正方向,电场强度先增大后减小,电势先降低后升高C.o点的电场强度为零,电势最低D.o点的电场强度不为零,电势最高【答案】BCD【解析】根据对称性可知,圆环上的电荷在O点产生的合场强为零,而无穷远处电场强度也为零,故电场强度先增大后减小,根据电场的叠加原理可知,x轴上电场强度方向向右,沿电场方向电势减小,故O点的电势最高,故BCD错误A正确;3.(多选)如图所示,ac和bd为正方形abcd的对角平分线,O为正方形的中心.现在abc三点分别放上电荷量相等的三个正电荷,则下列说法正确的是:()A.O点电场强度的方向垂直于ac由O指向dB.从O到d电势逐渐升高C.将b点的电荷移到O点时,d点的电场强度变小D.将带正电的试探电荷由O移到d,该电荷的电势能逐渐减少【答案】AD【解析】ac两点在O点形成的电场和场强为零,故O点的场强就是b点的电荷在O点的场强,其方向垂直于ac由O指向d,将b点的电荷移到O点时,d点的电场强度变大,选项A正确,C错误;根据电势叠加原理可知,从O到d电势逐渐降低,将带正电的试探电荷由O移到d,该电荷的电势能逐渐减少,选项B错误,D正确;故选AD.4.(多选)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EP随位移x变化的关系如图所示,其中O~x2段是对称的曲线,x2~x3是直线段,则下列判断正确的是:()A.x1处电场强度最大B.x2~x3段是匀强电场C.x1、x2、x3处电势的关系为D.粒子在O~x2段做匀变速运动,x2~x3段做匀速直线运动【答案】BC【解析】因EP-x图线的斜率等于电场强度的大小,可知x1处电场强度为零,选项A错误;x2~x3段斜率不变,所以是匀强电场,选项B正确;带负电的粒子在x1、x2、x3处的电势能逐渐变大,故电势φ1、φ2、φ3、的关系为φ1>φ2>φ3,选项C正确;在O~x2段场强是非匀强电场,故粒子在O~x2段做非匀变速运动,x2~x3段是匀强电场,故做匀变速直线运动,选项D错误;故选BC。
1.4 电势能电势与电势差当堂检测1下列说法正确的是()A.在电场中顺着电场线移动电荷,电场力做功,电荷电势能减少B.在电场中逆着电场线移动电荷,电场力做功,电荷电势能减少C.在电场中顺着电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势能减少D.在电场中逆着电场线移动负电荷,电场力做负功,电荷电势能增加2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,则下列说法正确的是()A若在C点无初速释放正电荷,电荷向B运动,电势能减小A B CB若在C点无初速释放正电荷,电荷向B运动,电势能增大C若在C点无初速释放负电荷,电荷向A运动,电势能增大D若在C点无初速释放负电荷,电荷向A运动,电势能减小【课后练习与提高】1、如图所示,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 ( ) A.放上+q时,它们的电势能E A>E B>E CB.放上+q时,它们的电势能E A<E B<E CC.放上-q时,它们的电势能E A>E B>E CD.放上-q时,它们的电势能E A<E B<E C2、一个点电荷,从静电场的a点移到b点,其电势变化为零,则()A.a、b两点场强一定相等B.该点电荷一定沿等势面移动C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D.a、b两点的电势一定相等3、如图四所示,为电场中一条电场线,一个点电荷由静止开始,在电场力作用下,从A点移到B点,下面论述正确的是()A.A处场强大于B处场强;B.点电荷在A处电势能大于在B处电势能;C.点电荷带负电;D.由A到B点电荷受到电场力越来越小。
4、在电场中,A点的电势高于B点的电势,则()A.把负电荷从A点移到B点,电场力作负功B.把负电荷从A点移到B点,电场力作正功C.把正电荷从A点移到B点,电场力作负功D.把正电荷从A点移到B点,电场力作正功5、在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是()A.电场强度大的地方电势一定高B.电势为零的地方场强也一定为零C.场强为零的地方电势也一定为零D.场强大小相同的点电势不一定相同6、若带正电的小球只受电场力的作用,则它在任意一段时间内()A.一定沿着电场线由高电势向低电势运动B.一定沿着电场线由低电势向高电势运动C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势向低电势运动D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势向低电势运动7、有一电场的电场线如图1所示,场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B和U A、U B表示,则()A.E A>E B U A>U BB.E A>E B U A<U BC.E A<E B U A>U BD.E A<E B U A<U B8、如图2,A、B为两等量异号点电荷,A带正电,B带负电,在A、B连线上有a、b、c三点,其中b为连线的中点,ab=bc,则()A.a点与c点的电场强度相同B.a点与c点的电势相同C.a、b间电势差与b、c间电势差相等D.点电荷q沿A、B连线的中垂线移动,电场力不作功9、在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是()A.电场强度 B.同一电荷所受电场力C.电势 D.同一电荷具有的电势能10、下述说法正确的是()A.在同一等势面上移动电荷,电场力不作功B.等势面上各点场强大小一定相等C.电场中电势高处,电荷的电势能就大D.电场强度大处,电荷的电势能就大11、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点电场力做了5×10-6J的功,那么()A.电荷在B处时将具有5×10-6J的电势能B.电荷在B处将具有5×10-6J的动能C.电荷的电势能减少了5×10-6JD.电荷的动能增加了5×10-6J12、关于等势面下列说法正确的是( )A.等势面与电场线处处垂直B.同一等势面上的各点场强大小必定相等C.电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直,并指向电势升高的方向D.电荷从电场中一点移到另一点,电场力没做功,电荷必在同一等势面上移动13、以无穷远处为零电势点,下述情况中各物理量为正还是为负?(1)负电荷周围空间的电势为_________值.(2)正电荷位于某负荷电产生的电场内,它的电势能为________值.(3)负电荷位于某负电荷产生的电场内,它的电势能为________值.14、如图8所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势间的电势差相等,一正电荷在等势线U3上时,具有动能20J,它运动到等势线U1时速度为零,令U2=0,那么该电荷的电势能为4J时,其动能为_______J.。
高二物理电势差电势试题答案及解析1.如图所示,在点电荷Q的电场中,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在同一等势面上,无穷远处电势为零。
甲、乙两个带粒子经过a点时动能相同,甲粒子的运动轨迹为acb,乙粒子的运动轨迹为adb.由此可以判定:()A.甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相等B.甲、乙两粒子带同种电荷C.甲粒子经过b点时的动能小于乙粒子经过b点时的动能D.甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能【答案】D【解析】根据轨迹的弯曲知,乙电荷受到的斥力,甲电荷受到的是引力,所以电场力对甲做正功,对乙做负功,甲的动能增大.乙的动能减小,所以粒子在c点的动能比d点的动能大.故A错误.根据轨迹的弯曲知,乙电荷受到的斥力,甲电荷受到的是引力.所以两粒子的电性相反.故B错误.a到b,不管沿哪一路径,电场力做功为零,动能不变.故C错误;因为甲粒子受到的引力作用,电场力做正功,电势能减少,乙粒子受到的是斥力作用,电场力做负功,电势能增加,所以甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能.故D正确.故选:D【考点】电场力做功及电势能;等势面。
2.在一个匀强电场中有a、b两点,相距为d,电场强度为E,把一个电量为q的负电荷由a移到b点时,电场力对电荷做正功W,以下说法正确的是()A.a点电势比b点电势低B.a、b两点电势差大小为U=EdC.ab两点电势差大小为D.该电荷在b点电势能较a点大【答案】AC【解析】因电场力做正功,负电荷的电势能减小,根据可知,负电荷的电势能减小,则电场中的电势升高,所以a点的电势比b点的低,故A正确、D错误;匀强电场中场强与电势差的关系式中的距离d指的是沿电场方向的距离,题目中ab两点的连线不一定是沿电场方向的,所以电势差不一定等于Ed,故B错误;根据可知,ab两点间的电势差大小,所以C正确;【考点】电势、电势差3.关于电动势下列说法正确的是()A.当外电路断开时,路端电压不等于电源电动势B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关D.在电源内部,由正极到负极的方向为电动势的方向【答案】B【解析】电源电动势等于外电路断路时路端电压,A错误;由于电压表内阻的存在,所以用电压表直接测量电源两极时,电压表内阻分压,测量值小于实际值,B正确;电源电动势在数值上等于内外电路电压之和,但是电动势的大小取决于电源的性质,C错误;电源外部电流从正极到负极,电源内部,电流从负极到正极,所以在电源内部从负极到正极的方向为电动势的方向,D错误;【考点】考查了对电源电动势的理解4.某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP 和EQ,电势分别为UP 和UQ,则 ( )A.EP <EQ,UP>UQB.EP<EQ,UP<UQC.EP >EQ,UP<UQD.EP>EQ,UP>UQ【答案】D【解析】由图可以看出,P点周围的磁感线比较密,Q点周围的磁感线比较稀疏,故P点的电场强度大于Q点;又因为电场线的方向是由P到Q,故P点的电势大于Q点,所以D是正确的。
《电势能、电势、电势差》习题精选1.在一个负点电荷产生的电场中的一条电场上,有A、B两点,如图所示,比较A、B两点,其中场强较大的是_________点,电势较高的是__________点.2.将一个电量为的点电荷,从零电势点S移到M点要克服电场力做功,则M 点电势__________;若将该电荷从M点再移至N点,电场力做功,则N点电势_______,从N两点间的电势差_________.3.将一个1.0×10-5C的电荷从电场外移到电场中的一点A,电荷克服电场力做功6.0×10-3J,则A点的电势为______V;如果此电荷从电场外移到电场中的另一点B,电场力做功0.02J,则A、B两点的电势差______V;如果另一个电荷量为-2.0×10-3C的电荷从A移到B,电场力做功_______J.4.把一个二价正离子从无穷远处移到电场中的A点,电场力做功6eV(eV是常用一个能量单位,称为电子伏特,简称电子伏.在电压为1V的两点间,把电子由一点移到另一点,电场力做的功等于1eV, 1eV=1.6×10-19J),再从A点移到电场中的B点,离子克服电场力做功8eV,则A点的电势为_____V,B点的电势为______V.5.在电场中A、B两点的电势分别为=300V,=200V,一个质子从A点运动到B点,电场力做功______J,质子动能的增量为______eV.(质子的电荷量为1.6×10-19C)6.在静电场中有A、B两点,关于这两点的场强和电势的关系,下列说法正确的是()A.若场强相等,则电势一定相等B.若电势相等,则场强一定相等C.电势高处场强一定大D.场强大处,电势反而可能低7.关于电势与电势能的说法中正确的有()A.在电场中,电势越高的地方,电荷在那一点具有的电势能就越大B.在电场中某一点,若放入的电荷电量越大,它所具有的电势能越大C.在正的点电荷电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D.在负的点电荷电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能8.如图所示,正电荷在电场中沿某一条电场线从AB,此过程有可能是()A.电场力大小不断变化B.电场力大小保持不变C.电荷克服电场力做功D.电荷的电势能不断减小9.在静电场中,下列说法正确的是()A.电场强度为零的点,电势一定为零B.电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同C.只在电场力作用下,正电荷一定从高电势的地方向低电势的地方移动D.沿着电场线方向,电势一定越来越低10.关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是()A.电势差是关量,电场力做的功是标量B.在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零C.在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大D.在两点间移动电荷时,电场力做正功,则两点间的电势差大于零11.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E A、E B和φA、φA表示,则A.E A>E B、φA>φA B.E A>E B、φA<φAC.E A<E B、φA>φA D.E A<E B、φA<φA12.下列说法正确的是()A.正电行在电场中的电势能为正,负电行在电场中的电势能为负B.电荷在电势为正的点电势能为正,电荷在电势为负的点电势能为负C.电荷克服电场力做多少功,它的电势能就等于多少D.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13.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是()A.电场强度大的地方电势一定高B.电势为零的地方场强也一定为零C.沿电场线方向电势越来越低,场强越来越小D.场强和电势都跟电场中是否存在试探电荷无关14.带正电的小球只受电场力作用,则它在任意一段时间内()A.一定沿着电场线由高电势向低电势方向运动B.一定沿着电场线向电势能减小的方向运动C.不一定沿着电场线运动,但一定向低电势方向运动D.不一定沿着电标线运动,也不一定向电势能减小的方向运动15.对U AB=1V的理解,正确的是()A.从A到B移动q C的电荷,电场力做功1J B.从A到B移动1C的正电荷,电场力做功1J C.从A到B移动1C的负电荷,克服电场力做功1J D.从A到B移动1C的负电荷,外力做功1J16.如图所示,A、B为两等量异种点电荷,A带正电,B带负电,在AB的连线上有a、b、c三点,b 为连线的中点,ab=bc,则()A.a点与c点的电场强度相同B.a点与c点的电势相同C.a、b间的电势差与b、c 间的电势差相等D.点电荷q沿A、B连线的中垂线移动,电场力不做功17.如图所示的电场中有A、B两点,下列判断正确的是()A.电势,场强B.电势,场强C.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做正功,电势能减少D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有电势能18.一个带负电的粒子,q=-2.0×10-9C,在静电场中的a点运动到b点,在这过程中,除电场力外,其他力做功为6.0×10-5J,粒子的动能增加了8.0×10-5J,求a、b两点间的电势差U ab.19.固定不动的正点电荷A,带电量为Q=1.0×10-6C,点电荷B从距A无穷远的电势为零处移到距A为3m、电势为3000V的P点,电场力做功-1.8×10-3J,求(1)电荷B的电荷量.(2)电荷B在P点处所受的电场力大小.(3)若在P处自由释放电荷B,它能获得的最大动能是多少?答案:一、1.B,A.2.-2V,5V,-7V.3.600,2600,–5.2.4.-3,1.5.1.6×1017C,100eV.二、1、D 2、CD 3、ABD 4.D 5.B 6.D 7.D 8.D 9.D 10.BC 11.A 12.ACD 13.BC三、1.-1.0×104V 2.(1)6×10-7C,(2)6×10-4N,(3)1.8×10-3J.。
电势电势能电势差基础练习题1.下列关于电势能的说法中正确的是A.在电场中;电势高的地方;电荷具有的电势能一定大B.在电场中某一点;若放入的电荷量越大;它的电势能就越大C.在正的点电荷电场中的任一点;正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D.在负的点电荷电场中的任一点;正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能2.带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点;在此过程中克服电场力做了2.6×10-6J的功;那么A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能B.P点的场强一定小于Q点的场强C.P点的电势一定高于Q点的电势D.M在P点的动能一定大于它在Q点的动能3.在电场中A.某点的电场强度大;该点的电势一定高B.某点的电势高;检验电荷在该点的电势能一定大C.某点的场强为零;检验电荷在该点的电势能一定为零D.某点的电势为零;检验电荷在该点的电势能一定为零4.关于电势和电势能的说法中正确的是A.克服电场力做功时;负电荷的电势能一定减少B.电场中某点的电势数值上等于单位正电荷在电场力的作用下;由该点运动到零电势点电场力所做的功C .电场中电势为正值的地方;电荷的电势能必为正值D .正电荷沿电场线移动;其电势能一定增加5.如图所示;一个带正电的粒子进入一点电荷+Q 的电场中;初速度为v 0;轨迹如图;则 A .N 点电势高于M 点电势 B .N 点电势低于M 点电势C .该粒子在M 点动能比在N 点动能大D .该粒子在M 点电势能比在N 点电势能大6.如图所示为某个电场的部分电场线;把A 、B 两点的场强记作E A 、E B ;A 、B 两点的电势分别记作φA 、φB ;则A .φA >φB ;E A > E B B .φA <φB ;E A < E BC .φA >φB ;E A < E BD .φA <φB ;E A > E B7.在电场中A 、B 两点间的电势差为U AB =75V;B 、C 两点间的电势差为U BC =—200V;则A 、B 、C 三点的电势高低关系为 A .φA >φB >φC B .φA <φC <φB C .φB <φA <φC D .φC >φB >φA8.图中虚线表示为静电场中的等势面1、2、3、4;相邻的等势面之间的电势差相等;其中等势面3的电势为0;一带正电的点电荷在静电力的作用下运动;经过a 、b 两点时的动能分别为26eV 和5eV;当这一点电荷运动到某一位置;其电势能变为—8eV 时;它的动能为A.8eV B .13eV1 2 3 4bNC.20eV D.34eV9.下列说法中正确的是A.电势差和电势一样;是相对量;与零点的选择有关B.电势差是一个标量;但是有正值和负值之分C.由于电场力做功跟电荷移动的路径无关;所以电势差也跟移动电荷的路径;只跟这两点的位置有关D.A、B两点的电势差是恒定的;不随零势面的不同而改变;所以UAB =UBA10.一个带正电的质点;电量q=2.0×10-9C;在静电场中由a点移到b点;在这过程中;除电场力做功外;其他力做功为 6.0×10-5J;质点的动能增加了8.0×10-5J;则ab两点间的电势差Uab为A.3.0×104V B.1.0×104VC.4.0×104V D.7.0×104V11.一电子飞经电场中A、B两点;电子在A点的电势能4.8×10-17J;动能为3.2×10-17J;电子经过B点时的电势能为3.2×10-17J;如果电子只受电场力作用;则A.电子在B点的动能为4.8×10-17JB.由A点到B点电场力做功为100eVC.电子在B点的动能为1.6×10-17JD.A、B两点间电势差为100V12.两个带电小球;电荷量分别为+q和—q;固定在一长度为L的绝缘杆的两端;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;若此杆绕经过O点垂直于杆的轴转过180°;则此过程中电场力做功为A.0 B.qELC.2qEL D.πqEL13.如图所示;图中虚线表示某电场的一组互相平行的等势面;各等势面的电势值如图;则A.在B点的场强方向是竖直向下的B.A、B两处场强相比B点更大C.1C的电荷量的正电荷从B到A;电场力做正功2JD.负电荷从A移到B点电场力做负功14.已知把一个金属导体放入一个电场后;当达到静电平衡时;导体的表面是一个等势面;现有表面光滑的金属板水平放置;在其上有固定的点电荷Q;有一带电量为q的外有绝缘层的小球以初速度v;从金属板左侧滑上;如图所示;小球的运动情况是A.匀速运动B.先加速后减速运动C.先减速后加速运动D.无法确定15.如图所示;虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面;它们的电势分别为φa ;φb和φc;φa>φb>φc..一带正电的粒子射入电场中;其运动轨迹如图中实线KLMN所示;由图可知A.粒子从K到L过程中;电场力做负功B.粒子从L到K过程中;电场力做负功A1234BQNC .粒子从K 到L 过程中;电势能增加D .粒子从L 到K 过程中;动能减少16.如图所示B 、C 、D 三点都在以点电荷+Q;将一个检验电荷从A 点分别移到B、C 、D 各点时; A .W AB > W AC B .W AD > W AB C .W AD = W AC D .W AC = W AB17.场强为E=1.0×102N/C 的匀强电场中;有相距d=0.02m 的a 、b 两点;则a 、b 两点间的电势差可能为A .1.0VB .2.0VC .3.0VD .4.0V18.如图所示的电场中;AB=BC;;则下列关系中正确的是A .U AB = U BC B .U AB > U BC C .U AB < U BCD .以上结论都有可能19.将一个1.0×10-8C 的电荷从A 点移动到B 点;静电力做的功是2.4×10-6J;则A 、B 两点中; 点的电势比较高;A 、B 两点的电势差U AB 是 V.. 20.在如图所示的电场中;已知A 、B 两点间的电势差U=20V;电荷q=—2×10-9C 由A 点移动到B 点;电场力所做的功是 J;电势能 “增加”或“减少”了 J. 参考答案:1-6.CD;AD; D; B; AC; C 7-12.C; C; BC; B; ABD; CA BA B C13-18.C; A; AC; CD; AB; C19.A;24020. -4×10-8;增加; 4×10-8 J.。
电势能与电势差测试一、选择题(共10小题,每题4分,共40分)1.关于元电荷和点电荷的理解正确的是( )A.元电荷就是电子B.元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C.体积很小的带电体就是点电荷D.点电荷是一种理想化模型2.真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个点电荷增加了21,但仍然保持它们之间的相互作用力不变,则另一点电荷的电量一定减少了( )A.21B.31C.41D.2413.一带电量为q的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F,该点场强大小为E,则下面能正确反映这三者关系的是( )4.如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线。
在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( ) A.粒子带正电B.粒子在A点加速度小C.粒子在B点动能大D.A、B两点相比,B点电势较低5.如图,A、B、C三点在匀强电场中,AC⊥BC ,∠ABC=60°,BC=20cm,把一个电量q= 1×10-5C 的正电荷从A移到B,电场力不做功;从B移到C,电场力做功为−3×10-3J,则该匀强电场的场强大小和方向是( ) A.866V/m,垂直AC向上B.866V/m,垂直AC向下C.1000V/m,垂直AB斜向上D.1000V/m,垂直AB斜向下6.如图为某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距2cm ,则该匀强电场的场强大小和方向分别为 ( )A .E =100V/m ,竖直向下B .E =100V/m ,竖直向上C .E =100V/m ,水平向左D .E =100V/m ,水平向右7.在方向水平向左,大小E =100V/m 的匀强电场中,有相距d =2cm 的a 、b 两点,现将一带电荷量q =3×10-10C 的检验电荷由a 点移至b 点,该电荷的电势能变化量可能是 ( )A .0B .6×10-11JC .6×10-10JD .6×10-8J 8.如图,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由b 沿直线运动到d ,且bd 与竖直方向所夹的锐角为45°,则下列结论正确的是 ( )A .此液滴带负电B .液滴的加速度等于2gC .合外力对液滴做的总功等于零D .液滴的电势能减少9.如图所示,A 、B 、C 、D 为匀强电场中相邻的四个等势面,一个电子垂直经过等势面D时,动能为20eV ,飞经等势面C 时,电势能为-10eV ,飞至等势面B 时速度恰好为零,已知相邻等势面间的距离为5cm ,则下列说法正确的是 ( )A .等势面A 的电势为-10VB .匀强电场的场强大小为200V/mC .电子再次飞经D 势面时,动能为10eVD .电子的运动为匀变速直线运动10.对于电容C =UQ ,以下说法正确的是 ( ) A .一只电容充电荷量越大,电容就越大B .对于固定电容器,它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C .可变电容器的充电荷量跟加在两极间的电压成反比D .如果一个电容器没有电压,就没有充电荷量,也就没有电容三.计算题(共4小题,15题8分,16题10分,17题10分,18题10分,共38分)15.如图,一质量m =1×10-6kg ,带电量q = -2×10-8C 的微粒以初速度v 0竖直向上从A点射v A B C D入一水平向右的匀强电场,当微粒运动到比A 高2cm 的B 点时速度大小也是v 0,但方向水平,且AB 两点的连线与水平方向的夹角为45º,g 取10m/s 2,求:(1)AB 两点间的电势差U AB ;(2)匀强电场的场强E 的大小。
电势电势差电势能一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.在静电场中,让质子逆着电场线的方向由A点移到B点,如图所示,则:()A.电场力做正功,A点电势高于B点B.电场力做正功,A点电势低于B点C.电场力做负功,A点电势高于B点D.电场力做负功,A点电势低于B点【答案】D2.关于场强和电势,下列正确的是:()A.在电场中a、b两点间移动电荷,电场力做总功为零,则电荷一定在等势面上移动B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C.两个等量同种电荷的电场,从两电荷连线中点沿连线中垂线向外,电势越来越低,场强方向均相同,场强大小在减小D.两个等量异种电荷的电场中,从两电荷连线中点沿连线中垂线向外,电势均相等,场强方向均相同,场强大小在减小【答案】D3.如图是一簇未标明方向、由单一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,根据此图可判断出该带电粒子:()A.在a、b两点加速度的大小B.电性与场源电荷的电性相同C.在a、b两点时速度大小va < vbD.在a、b两点的电势能Ea >Eb【答案】A4.a、b两个带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线连接,a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向斜向下的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,则平衡时可能位置是:()【答案】A5.某静电场的电场线分布如图所示,图中P 、Q 两点的电场强度大小分别为E P 和E Q ,电势分别为φP 和 φQ ,则:( )A. E P >E Q ,φP >φQB. E P >E Q ,φP <φQC. E P <E Q ,φP >φQD. E P <E Q ,φP <φQ 【答案】A6.如图所示,在匀强电场中有a 、b 、c 、d 四点,它们处于同一圆周上,且ac 、bd 分别是圆的直径,已知abc 三点的电势分别为ϕa =9V ,ϕb =15V ,ϕc =18V ,则d 点的电势为:( )A .4VB .8VC .12VD .16V 【答案】C7.如图所示, 虚线表示某电场的等势面, 一带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点的径迹如图中实线所示。
第四节 电势能和电势1.下列说法中正确的是 ( )A .电场强度和电势都是矢量B .电势为零的地方,电场强度也一定为零C .把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功D .把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功2.对于公式q E p=ϕ的理解,下列说法中正确的是 ( )A .电场中某点的电势,与放在该点电荷具有的电势能成正比B .电场中某点的电势,与放在该点电荷的电荷量成反比C .电场中某点的电势,与该点是否有电荷,电荷的正负及电荷量的大小无关D .放入电场中某点的点电荷不同,电势能也不同,但电势能与电荷量的比值保持不变3.如图1-25所示,A 、B 、C 为电场中同一电场线上三点,设电荷在电场中只受电场力,则下列说法中正确的是 ( )图1-25A .若在C 点无初速地释放正电荷,则正电荷向B 运动,电势能减小B .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C .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D .若在C 点无初速地释放负电荷,则负电荷向A 运动,电势能减小4.在O 点置一点电荷Q ,以O 为圆心作一圆。
现将一点电荷从A 分别移到圆上的B 、C 、D 三点,对于电场力做功的情况,下列判断中正确的是 ( )A .移到B 的过程做功最多 B .移到C 的过程做功最多C .移到D 的过程做功最多 D .三个过程做功一样多5.把两个同种点电荷的距离增大一些,电场力做____功,电荷的电势能____;把两个异种点电荷的距离增加一些,电场力做____功,电荷的电势能____。
6.把电荷量q =1.0×10-5C 的点电荷从A 点移到B 点,电场力做功W =2.0×10-2J ,则电荷的电势能____(选填“增加”、“减少”或“不变”)。
若规定B 点为零电势,则电荷在A 点的电势能E p A =____;A 点的电势A ϕ=____。
静电场中的电势能与电势差测试题一、选择题1. 在静电场中,电场强度的方向是指示电荷正电荷的运动方向。
【√错×对】2. 电势差是指在单位正电荷从一个点到另一个点移动的过程中,电场对它所做的功。
【√对×错】3. 两个带点粒子分别带有正电荷和负电荷,它们之间的电势差是负值。
【√错×对】4. 两个静电势能相等的点之间的电势差是0。
【√错×对】5. 一个带正电荷的粒子从一个电势较低的点移动到一个电势较高的点,电势能增加。
【√对×错】二、填空题1. 负电荷移动到电位较高的位置时,电势能______。
2. 单位正电荷从一个点移动到无穷远处,所做的功等于该点的电势能称为______。
3. 电场中的电势差等于两个位置之间的电势能______。
4. 电势差的单位是______。
5. 物体在电势差为1伏的电场中移动1库尔什的电量,电势能的增加量为______焦耳。
6. 若在电势为300伏的地方放置一个带有-2μC电荷的粒子,则该粒子具有______焦耳的电势能。
三、解答题1. 什么是电势能?它与电荷的位置有什么关系?电势能是指电荷由于所处位置而具有的能量。
电势能与电荷的位置有直接的关系,电势能的大小取决于电荷在电场中的位置以及电荷所受的电势。
当电荷向电势较高的位置移动时,电势能增加;当电荷向电势较低的位置移动时,电势能减小。
2. 什么是电势差?它与电场强度有什么关系?电势差是指在电场中从一个点移动到另一个点时,单位正电荷所做的功。
它与电场强度有直接的关系。
电势差等于单位正电荷从一个位置到另一个位置所受的电场力所做的功。
电场强度可以用来计算电势差,电势差等于电场强度与两点之间距离的乘积。
3. 当两个点的电势相等时,它们之间的电势差是多少?为什么?当两个点的电势相等时,它们之间的电势差为0。
这是因为电势差是指从一个点到另一个点的电势能变化,当两个点的电势相等时,即它们的电势能相等,所以它们之间的电势差为0。
【巩固练习】一、选择题:1、关于静电场,下列说法正确的是()A、电势等于零的物体一定不带电B、电场强度为零的点,电势一定为零C、同一电场线上的各点,电势一定相等D、负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加2、在电场强度大小为E的匀强电场中,一质量为m、带电量为q的物体以某一初速沿电场8qE m,物体运动距离s时速度变为零,则反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0./下列说法中不正确的是()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0.8qEs3、图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹.粒子先经过M点,再经过N点.可以判定()A、M点的电势大于N点的电势B、M点的电势小于N点的电势C、粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D、粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力4、(2015 海南卷)如图,两电荷量分别为Q(Q>0)和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b点位于y轴O点上方。
取无穷远处的电势为零。
下列说法正确的是()A .b 点电势为零,电场强度也为零B .正的试探电荷在a 点的电势能大于零,所受电场力方向向右C .将正的试探电荷从O 点移到a 点,必须克服电场力做功D .将同一正的试探电荷先后从O 、b 两点移到a 点,后者电势能的变化较大5、电场中有A 、B 两点,A 点的电势30A V ϕ=,B 点的电势10B V ϕ=,一个电子由A 点运动到B 点的过程中,下列几种说法中正确的是( ) A 、电场力对电子做功20 eV ,电子的电势能减少了20 eV B 、电子克服电场力做功20 eV ,电子的电势能减少了20 eV C 、电场力对电子做功20 eV ,电子的电势能增加了20 eV D 、电子克服电场力做功20 eV ,电子的电势能增加了20 eV6、将一正电荷从无穷远处移入电场中的M 点,电势能减小了98.010J ⨯-,若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N 点,电势能增加了99.010J ⨯-,则下列判断正确的是( ) A 、0M N ϕϕ<< B 、0N M ϕϕ>> C 、0N M ϕϕ<< D 、0M N ϕϕ>> 7、如图所示,在矩形ABCD 的AD 边和BC 边的中点M 和N 各放一个点电荷,它们分别带等量的正、负电荷.E 、F 是AB 边和CD 边的中点,P 、Q 两点在MN 的连线上,MP=QN.对于E 、F 、P 、Q 四点,其中电场强度相同、电势相等的两点是( ) A 、E 和F B 、P 和Q C 、A 和B D 、C 和D8、如图所示,在y 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷+Q ,在x 轴上C 点有点电荷-Q ,且CO=OD ,∠ADO=60°.下列判断正确的是( ) A 、O 点电场强度为零 B 、D 点电场强度为零C 、若将点电荷+q 从O 移向C ,电势能增大D 、若将点电荷-q 从O 移向C ,电势能增大9、(2015 吉林省吉林市质检)如图甲所示,Q 1、Q 2为两个被固定的点电荷,其中Q 1带负电荷,a 、b 两点在它们连线的延长线上。
现有一带负电荷的粒子以一定的初速度沿直线从a 点开始经b 点向远处运动(粒子只受电场力作用),粒子经过a 、b 两点时的速度分别为v a 、v b ,其速度图象如图乙所示。
以下说法中正确的是( )A .Q 2一定带负电B .Q 2的电荷量一定大于Q 1的电荷量C .b 点的电场强度一定为零D .整个运动过程中,粒子的电势能先减小后增大二、解答题:1、在静电场中,把一个电荷量5q 2.010C =⨯-的负电荷由M 点移到N 点,电场力做功46.010J ⨯-,由N 点移到P 点,电场力做负功31.010J ⨯-,则M 、N 、P 三点电势高低关系是________.2、如果把8q 1.010C =⨯-的电荷从无穷远移到电场中的A 点,需要克服电场力做功4W 1.210J =⨯-,那么:(1)q 在A 点的电势能和A 点的电势各是多少? (2)q 在未移入电场前A 点的电势是多少?3、为使带负电的点电荷q 在一匀强电场中沿直线匀速地由A 运动到B ,必须对该电荷施加一个恒力F ,如图所示.若740.4 m 37310C 1.510N AB q F α︒⨯⨯--=,=,=-,=,A 点的电势100 V A ϕ=.(不计负电荷受的重力) (1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过A 、B 两点的等势线,并标明它们的电势. (2)求q 在由A 到B 的过程中电势能的变化量.4、如图所示,在场强0/4E 1N 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6210C q ⨯-=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/s 2.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? (3)小球到B 点时速度为多大?绳子张力为多大?【答案与解析】 一、 选择题: 1、 D解析:考查电场和电势、电势能的概念以及静电力做功与电势能变化的关系,选D2、D解析:电荷的电势能的变化取决于静电力做的功,本题静电力做负功为qEs ,可以判断A 、C 项正确,B 项错误;动能的变化取决于合外力所做的功,物体受到的合外力为0.8qE ,可得选项D 正确.3、AD解析:由电场线的意义,电场线密的地方场强大,电荷在该点受力大,沿电场线方向电势降低所以M 点的电势高于N 点电势,M 点的场强小于N 点的场强,选项AD 正确,BC 错误. 4、答案:BC解析:因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为平行于x 轴指向负电荷,所以电场方向与中垂线方向垂直,故中垂线为等势线,因为中垂线延伸到无穷远处,所以中垂线的电势为零,故b 点的电势为零,但是电场强度不为零,A 错误;等量异种电荷连线上,电场方向由正电荷指向负电荷,方向平行于x 轴向右,在中点O 处电势为零,O 点左侧电势为正,右侧电势为负,又知道正电荷在正电势处电势能为正,故B 正确;O 点的电势低于a 点的电势,电场力做负功,所以必须克服电场力做功,C 正确;O 点和b 点的电势相等,所以先后从O 、b 点移到a 点,电场力做功相等,电势能变化相同,D 错误。
5、D解析:由题意知A 点电势高于B 点电势,电子由A 运动到B 电场力做功()20eV A B W q ϕϕ=-=-,即克服电场力功20 eV ,电子的电势能增加20 eV.6、C解析:取无穷远处电势为0,则正电荷在M 点的电势能为.00981⨯--J ,负电荷在N 点的电势能为.00991⨯-J.由p E qϕ=,M 、N 点的电势0M ϕ<,0N ϕ<,且||||N M ϕϕ>,即0N M ϕϕ<<,故C 正确.7、A解析:P 、Q 两点电场强度相等,电势P Q ϕϕ>,A 、B 和C 、D 处的场强方向不同,E 、F 在MN 连线的垂直平分线上,电势为零、场强方向水平向右,大小相等,故只有A 正确. 8、BD解析:D 点的电场强度是两个+Q 和一个―Q 所产生的场的叠加,它们在D 点产生的场强大小相等方向互成120°角,由矢量合成法则知,D 点的合场强等于零,B 选项正确.由场强叠加原理和点电荷的电场强度计算2kQE r=可知,OC 段上的场强方向是由O 指向C ,―q 由O 移动到C 电场力做负功,电势能增加,D 选项正确. 9、答案:A解析:从速度图象上看,可见a 到b 做加速度减小的减速运动,在b 点时粒子运动的加速度为零,则电场力为零,所以该点场强为零。
Q 1对负电荷的电场力向右,则Q 2对负电荷的电场力向左,所以Q 2带正电.故A 错误,C 正确。
b 点场强为零,可见两点电荷在b 点对负电荷的电场力相等,根据122q q F kr =,b 到Q 1的距离大于到Q 2的距离,所以Q 1的电量大于Q 2的电量.故B 错误.整个过程动能先减小后增大,根据能量守恒电势能先增大后减小.故D 错误. 二、解答题: 1、N M P ϕϕϕ>> 解析:由ABABW U q=知:45610V 30V 210MN M N W q ϕϕ--⨯-===--⨯,所以M N ϕϕ< 35110V 50V 210NP N P W q ϕϕ---⨯-===-⨯,所以N P ϕϕ> 两式相加得15V M P ϕϕ-=,M P ϕϕ> 综上可知:N M P ϕϕϕ>>2、(1)1.2×10―4 J 41.210V -⨯ (2)41.210V -⨯解析:(1)克服电场力做功,电荷电势能增加,可知电荷q 在A 点的电势能为正值41.210J pA E W -==⨯4481.210V 1.210V 110pAA E q ϕ---⨯===⨯⨯ (2)电势是场的性质不因q 放入与否而变化,故A ϕ仍为41.210V -⨯. 3、(1)见解析 (2)电势能增加54.810J ⨯-解析:电荷由A 匀速运动到B ,说明电荷受到的电场力与恒力F 是一对平衡力,等大反向,又因为是负电荷,所以电场力跟场强的方向相反,可以判断出场强与F 同向.再根据电场线与等势面垂直画出过A 、B 两点的等势线如下图,要求B 点的电势和由A 到B 过程中电荷电势能的变化量,就要先求出q 在由A 到B 的过程中电场力所做的功.(1)电荷由A 到B 过程中电场力做的功5·cos(180) 4.810J AB W F AB α︒⨯-=-=-A 、B 两点的电势差5AB 7W 4.810V 160 V q 310AB U ---⨯-⨯=== 所以160 V A B ϕϕ-=故160 V 100 V 160 V 60 V B A ϕϕ=-=-=- (2)q 由A 到B 过程中,电势能的变化量等于电场力做的功75310160 J 4.810J P AB E qU ∆⨯⨯⨯--===.4、(1)重力势能减少34.510J ⨯- 电势能增加3310J ⨯- (2)3×10-3 J 1.5×103 V(3)1 m/s 5×10-2 N解析:(1)3P 4.510J E mgl ∆⨯-=-=-03P E Eql 31J ∆⨯-==电(2)333P P 310310J V 1.510V 210B B E E q ϕϕ⨯⨯⨯⨯---6=,=,== (3)A→B 由动能定理得:212Bmgl Eql mv -=,所以/B v 1 m s =, 在B 点对小球:22B510N T T mv F mg F l⨯--= =。