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最新电势能与电势习题(附答案)之欧阳学创编

2023-05-03 来源:易榕旅网
欧阳学创编

1、在静电场中,下列说法正确的是 ( )

时间:2021.03.03 创作:欧阳学 A.电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零 B.电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同 C.电场强度的方向总是跟等势面垂直的

D.沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的 2、关于电势与电势能的说法,正确的是 ( ) A.电荷在电势越高的地方,电势能也越大

B.电荷在电势越高的地方,它的电荷量越大,所具有的电势能也越大

C.在正点电荷的电场中任一点,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.在负点电荷的电场中任一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能

3.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

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4. 关于同一电场的电场线,下列表述正确的是( ) A.电场线是客观存在的B.电场线越密,电场强度越小

C.沿着电场线方向,电势越来越低D.电荷在沿电场线方向移动时,电势能减小

5、有关等势面的说法中正确的有( )

A、等势面一定与电场线垂直,即跟场强的方向垂直. B、电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,两个不同的等势面永远不会相交.

C、两个等势面间的电势差是相等的,但在非匀强电场中.两个等势面间的距离并不恒定,场强大的地方.两等势面间的距离小,场强小的地方,两个等势面间的距离大。

D、在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功.

6、电场中有A、B两点,把电荷从A点移到B点的过程中,电场力对电荷做正功,则 ( )

A.电荷的电势能减少 B.电荷的电势能增加 C.A点的场强比B点的场强大 D.A点的场强比B点的场强小

7、外力克服电场力对电荷做功时 ( )

A.电荷的运动动能一定增大 B.电荷的运动动能一定减小

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C.电荷一定从电势能大处移到电势能小处D.电荷可能从电势能小处移到电势能大处

8.在静电场中,将一正电荷从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.该电荷的动能一定减小

9.如题9图,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,做以O为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点。电子在从M点经过P到达N点的过程中( )

A.速率先增大后减小 B.速率先减小后增大 C.电势能先减小后增大 D.电势能先增大后减小

10.电场线分布如图昕示,电场中a,b两点的电场强度大小分别为已知(A)(C)

和,,

,电势分别为和,则( ) (B) (D)

,,

题9图 11,某静电场的电场线分布如图所示,图中P、

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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<UQ

C.EP<EQ,UP>UQD.EP<EQ,UP<UQ 12.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示,图中实线表示等势线,则( )

(A)a点和b点的电场强度相同

(B)正电荷从c点移到d点,www.ks5u.com电场力做正功

(C)负电荷从a点移到c点,电场力做正功

(D)正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电势能先减小后增大

13,某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是( )

A.点场强大于点场强 B.点电势高于点电势

C.若将一试探电荷+由点释放,它将沿电场线运动b点

D.若在点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由移至b的过程中,电势能减小

14,如图6,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电

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场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右点。不计重力,下列表述正确的是

A.粒子在M点的速率最大 B.粒子所受电场力沿电场方向 C.粒子在电场中的加速度不变

D.粒子在电场中的电势能始终在增加 15.如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q,x轴上的P点位于的右侧。下列判断正确的是( )

A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同

B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同[金太阳新课标资

C.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能增大[来 D.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能减小 16.如图4-2所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点。下列说法正确的是( ) A.M点电势一定高于N点电势 B.M点场强一定大于N点场强

C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功

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图4-2

17.如图4-4所示,图中实线表示一匀强电场的电场线,一带负电荷的粒子射入电场,虚线是它的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若粒子所受重力不计,那么正确的判断是( )

A.电场线方向向下

B.粒子一定从a点运动到b点 C.a点电势比b点电势高

D.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能图4-4 18.如图4-5所示,空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒,沿图中虚线由A运动至B,其能量变化情况是( )

A.动能减少,重力势能增加,电势能减少 B.动能减少,重力势能增加,电势能增加 C.动能不变,重力势能增加,电势能减少

D.动能增加,重力势能增加,电势能减少图4-5 19.如图4-6所示,带箭头的曲线表示一个带负电粒子通过一个点电荷Q所产生电场时的运动轨迹,虚线表示点电荷电场

的两个等势面,下列说法正确的是( ) 图 4-6

A.等势面φA<φB,粒子动能EkA>EkBB.等

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势面φA<φB,粒子动能EkAC.等势面φA>φB,粒子动能EkAφB,粒子动能EkA>EkB

20.如图4-8所示,a、b带等量异种电荷,MN为ab连线的中垂线,现有一个带电粒子从M点以一定初速度v0射入,

开始时一段轨迹如图中实线,不考虑粒子重力,则在飞越该电场的整个过程中( ) A.该粒子带负电

B.该粒子的动能先增大,后减小

C.该粒子的电势能先减小,后增大图4-8

D.该粒子运动到无穷远处后,速度的大小一定仍为v0 21.将带电荷量为6×10-6 C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服静电力做了3×10-5 J的功,再从B移到C,静电力做了1.2×10-5 J的功,则

(1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中,电势能共改变了多少?

(2)如果规定A点的电势能为零,则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少?

(3)若A点为零电势点,则B、C两点的电势各为多少? 22.如图所示,一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小

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球A,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6C,质量m=1.0×10-2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2.取g=10m/s2)

(1)小球(2)小球

B开始运动时的加速度为多大?

B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?

(3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时,速度为v=1.0m/s,求此过程中小球B的电势能改变了多少? 1.C、D解析:电势具有相对性.零电势的选择是任意的,可以选择电场强度为零的区域的电势为零,也可以选择电场强度为零的区域的电势不为零;在匀强电场中沿电场线方向取a、b两点,

,但

;电场线一定跟

等势面相垂直,而电场线的切线方向就是电场强度的方向;沿电场线的方向,电势越来越低.综上分析,选项C、D正确.

2. CD 3.D4.C电场是客观存在的,而电场线是假想的,A错。电场线越密的地方电场越大B错。沿着电场线的方向电势逐渐降低C对,负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功电势能增加D错。5. ABCD 6. A 7. D 8.C

9.AC,,根据轨迹可知:电子从M到P电场力做正功,动能增加,电势能减小;电子从P到N电场力做负功,动能减小,电势能增加。故应先AC。10.C

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11.A,,从图可以看出P点的电场线的密集程度大于Q点的密集程度,故P点的场强大于Q点的场强,因电场线的方向由P指向Q,而沿电场线的方向电势逐渐降低, P点的电势高于Q点的电势,故A正确。

12.CD,,电场线的疏密可以表示电场的强弱,可见A错误;正电荷从c点移到d点,电场力做负功,负电荷从a点移到c点,电场力做正功,所以B错误,C正确;正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电场力先做正功,后做负功,但整个过程电场力做正功,D正确。

13.BD,,A.根据电场线疏密表示电场强度大小,点场强小于点场强,A错误;B.根据沿电场线方向电势降低(最快),点电势高于点电势,B正确;C.若将一试电荷由点释放,因受力方向沿电场方向(电场线切线),它不能沿电场线运动到点,C错误;D.若在点再固定一点电荷

,叠加后电势仍然高于,将一试探电荷

移至的过程中,因电势降低,所以电势能减小,D正确;

14.C,,根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧,再结合电场力的特点可知粒子带负电,即受到的电场力方向与电场线方向相反,B错。从N到M电场力做负功,减速,电势能在增加,当达到M点后电场力做正功加速电势能在减小则在M点的速度最小A错,D错。

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在整个过程中只受电场力根据牛顿第二定律加速度不变。 15.AC,,根据等量正负点电荷的电场分布可知,在x轴上还有一点与P点电场强度相同,即和P点关于O点对称,A正确。若将一试探电荷+q从P点移至O点,电场力先做正功后做负功,所以电势能先减小后增大。一般规定无穷远电势为零,过0点的中垂线电势也为零,所以试探电荷+q在P点时电势能为负值,移至O点时电势能为零,所以电势能增大,C正确。 16.A、C

17.D,,无论粒子从a点或者从b点射入电场,由于运动轨迹向下弯曲,说明粒子受电场力方向向下,可判明电场线的方向向上而不是向下,A错误;粒子既可以从a点运动到b点,也可以从b点运动到a点,B错误;由于顺着电场线方向电势降低,故有φa<φb,C错误;负电荷逆着电场方向运动时电势能减少,顺着电场方向运动时电势能增加,因而粒子在a点的电势能大于在b点的电势能,D正确。

18.B,,因带电微粒做直线运动,故合外力方向与速度方向在同一直线上,微粒受到的合外力方向与v0反向,做负功,故微粒动能减少,同时,我们知道重力和电场力均做负功,重力势能增加,电势能增加,故B正确。

19.D,,带负电粒子进入点电荷电场受到排斥力作用,所以

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场源电荷Q电性为负,电场线由无穷远指向负电荷Q,故φA>φB,故A、B错,从A到B,电场力对带电粒子做负功,故动能减小,EkA>EkB,故C错,D对。

20.BD,,MN平面是等势面,它与无穷远处的电势相同,而越靠近正电荷,电势越高,所以首先可根据其运动径迹得出此带电粒子带负电,A正确;而负电荷在高电势处电势能小,可确定C正确;根据电势能跟动能的总和守恒可得B、D正确。

21.(1)电荷从A移到B克服静电力做了3×10-5 J的功,电势能增加了3×10-5 J;从B移到C的过程中静电力做了1.2×10-5 J的功,电势能减少了1.2×10-5 J,整个过程电势能增加ΔEp=3×10-5 J-1.2×10-5 J=1.8×10-5 J。

(2)如果规定A点的电势能为零,电荷从电场中的A点移到B点,克服静电力做了3×10-5 J的功,电势能增加了3×10-5 J,所以电荷在B点的电势能为EpB=3×10-5 J;整个过程电势能增加了1.8×10-5 J,所以电荷在C点的电势能为EpC=1.8×10-5 J。

Ep

(3)根据电势定义φ=q得,B、C两点的电势分别为 10-5EpB3×

φB=q= V=-5 V

-6×10-6

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10-5EpC1.8×

φC=q= V=-3 V。

-6×10-6

22.开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,由牛顿第二定律得

解得

代入数据解得:a=3.2m/s2 ③

(2)小球B速度最大时合力为零,即

解得

代入数据解得h1=0.9m ⑥

(3)小球B从开始运动到速度为v的过程中,设重力做功为W1,电场力做功为W2,库仑力做功为W3,根据动能定

理有

W1=mg(L-h2)⑧W2=-qE(L-h2)sinθ⑨

解得

设小球的电势能改变了ΔEP,则

ΔEP=-(W2+W3)

ΔEP=8.2×10-2J

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