1、03 课后巩固训练 对点训练考点一 对电场力做功的理解1.(多选)如图所示,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知|MQ|NQ|。下列叙述正确的是()A若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减少B若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服静电力做功,电势能增加C若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减少D若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点,则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功,电势能不变答案AD解析由点电荷产生的电场的特点可知,M点的电势高,N点的电势低,所以正电荷从M点到N点
2、,静电力做正功,电势能减小,故A对,B错;负电荷由M点到N点,克服静电力做功,电势能增加,故C错;静电力做功与路径无关,负点电荷又回到M点,则整个过程中静电力不做功,电势能不变,故D对。2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()Ab点的电场强度一定比a点大B电场线方向一定从b指向aCb点的电势一定比a点高D该电荷的动能一定减小答案C解析电场力做负功,该电荷电势能增加。正电荷在电势高处电势能较大,C正确。电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用,总功不一定为负。由动能定理可知,动能不一定减小,D错。电势高低与场强大小无必然联系,A错。b点电势高于a点,但a、b可能不在同一条电场
3、线上,B错。考点二 对电势能的理解3.(多选)一带电粒子沿着图中曲线JK穿过一匀强电场,a、b、c、d为该电场的等势面,其中abcd,若不计粒子受的重力,可以确定()A该粒子带正电B该粒子带负电C从J到K粒子的电势能增加D粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变答案BD解析此题已知电场中的一簇等势面,并且知道各等势面电势的高低,可知电场线与等势面垂直,且指向左。由粒子运动的轨迹知,粒子所受电场力的方向与电场线方向相反,所以粒子带负电,A错误,B正确;粒子从J到K运动过程中,电场力做正功,所以电势能减小,C错误;只有电场力做功,动能与电势能之和保持不变,D正确。4.2016福州高二检测如图所
4、示,在点电荷Q形成的电场中,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在另一等势面上。甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线,已知乙粒子带正电。那么下列判断正确的是()A甲粒子在b点的电势能比在c点小B乙粒子在d点速度最大Ca、b两点电场强度相同Dd点电势比b点电势高答案D解析根据乙粒子的运动轨迹及乙粒子带正电的条件,可知点电荷Q带正电,而甲粒子带负电,甲粒子从c向b运动过程中,电场力做负功,甲粒子的电势能增加,因此,EpbEpc,A错误;根据动能定理,乙粒子从a到d运动过程中,电场力对乙粒子做负功,粒子的动能减小,EkaEkd,则vavd,B错误;根据正点电荷电场的特点可知,db
5、,a、b两点电场强度的大小相等,但方向不同,所以C错误,D正确。考点三 电势与等势面5.关于等势面的说法,正确的是()A电荷在等势面上移动时,由于不受电场力作用,所以说电场力不做功B在同一个等势面上各点的场强大小相等C两个不等电势的等势面可能相交D若相邻两等势面的电势差相等,则等势面的疏密程度能反映场强的大小答案D解析等势面由电势相等的点组成,等势面附近的电场线跟等势面垂直,因此电荷在等势面上移动时,电场力不做功,但并不是不受电场力的作用,A错。等势面上各点场强大小不一定相等,等势面不可能相交,B、C错。等差等势面的疏密反映场强的大小,越密表示电场越强,D对。6(多选)下列关于电势高低的判断,
6、正确的是()A负电荷从A移到B时,电场力做正功,A点的电势一定较高B负电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低C正电荷从A移到B时,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静止开始,由A移到B,A点的电势一定较高答案CD解析根据电场力做功和电势能变化的关系,不管是正电荷做功还是负电荷做功,只要做正功电势能就减少,只要做负功电势能就增加;正、负电荷在电势高低不同的位置具有的电势能不同,正电荷在电势高处具有的电势能多;负电荷在电势低处具有的电势能多,故A、B错误,C、D正确。综合训练7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
7、|,用EA、EB和A、B分别表示A、B两点的电场强度和电势,则()AEA一定大于EB,A一定大于BBEA不一定大于EB,A一定大于BCEA一定大于EB,A不一定大于BDEA不一定大于EB,A不一定大于B答案B解析P、Q所在空间中各点的电场强度和电势由这两个点电荷共同决定,电场强度是矢量,P、Q两点电荷在O点的合场强为零,在无限远处的合场强也为零,从O点沿PQ垂直平分线向远处移动,场强先增大,后减小,所以EA不一定大于EB。电势是标量,由等量正点电荷的电场线分布图可知,从O点向远处,电势是一直降低的,故A一定大于B,B项正确。8.(多选)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
8、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答案AC解析库仑力的大小先增大后减小,A正确;由于小圆环运动到小球正上方时,加速度为零,B错误;由动能定理,电场力先做正功后做负功,因而动能先增加后减少,电势能先减少后增加,C正确,D错误。9.如图所示,在场强E104
9、 N/C的水平匀强电场中,有一根长l15 cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m3 g、电荷量q2106 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?(3)小球到B点时速度为多大?绳子张力为多大?答案(1)重力势能减少4.5103 J电势能增加3103 J(2)3103 J1.5103 V(3)1 m/s5102 N解析(1)Epmgl4.5103 J,Ep电Eql3103 J。(2)Ep3103 J,EpBq,B V1.5103 V。(3)AB由动能定理得:mglEqlmv,所以vB1 m/s,在B点对小球有FTmg,FT5102 N。