1、4电势能和电势(本栏目内容,在学生用书中分册装订!)1.电场线分布如图所示,电场中a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb,电势分别为a和b,则()AEaEb,abBEaEb,abCEaEb,abDEaEb,ab解析:电场线的疏密表示电场强度的大小,得EaEb,所以A、B错误沿着电场线方向电势降低,所以C正确,D错误答案:C2关于等势面,下列说法正确的是()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解析:等势面由电势相等的点组成,等势面附近的电场
2、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,D对答案:D3在电场中,把电荷量为4109 C的正点电荷从A点移到B点,克服静电力做功6108 J,以下说法中正确的是()A电荷在B点具有的电势能是6108 JBB点的电势是15 VC电荷的电势能增加了6108 JD电荷的电势能减少了6108 J解析:电荷在电场中某点的电势能具有相对性,只有确定零势能点,B点的电势、电势能才有确定的值,所以A、B错克服静电力做功6108 J,则电势能增加了6108 J,所以C对D错答案:
3、C4在如图所示的四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点,其中a、b两点电势和场强都相同的是()解析:本题考查电场的叠加因为电势是标量,并在题中的四个电场中具有对称性,故四个电场中a、b两点的电势都是相等的;而电场强度则是矢量,所以A图中点电荷的电场对称点的电场强度大小相等方向相反;B图中叠加后a点斜向右上方,b点斜向右下方;C图中叠加后都是水平向右;D图中叠加后a点向上,b点向下因此只有选项C正确答案:C5.三个点电荷电场的电场线分布如图所示,图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb,电势分别为a、b,则()AEaEb,abBEaEb,aEb,abDEab解析:由图可以看出a处电场线更密,
4、所以EaEb,根据对称性,a处的电势应与右侧负电荷附近对称点的电势相等,再根据沿电场线方向电势降低可以判定ba.故C项正确答案:C6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线上,B错答案:C7.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图
5、中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中()A做直线运动,电势能先变小后变大B做直线运动,电势能先变大后变小C做曲线运动,电势能先变小后变大D做曲线运动,电势能先变大后变小解析:带负电的粒子以速度v进入电场后,电场力的方向与v的方向不在一条直线上,故带负电的粒子做曲线运动,先由低电势面运动到高电势面,然后由高电势面运动到低电势面,所以电势能先减小后增大,选项C正确,选项A、B、D错误答案:C8如图甲所示,Q1、Q2为两个固定点电荷,其中Q1带正电,它们连线的延长线上有a、b两点一正试探电荷以一定的初速度沿直线
6、从b点开始经a点向远处运动,其速度图象如图乙所示则()AQ2带正电BQ2带负电C试探电荷从b到a的过程中电势能增大D试探电荷从b到a的过程中电势能减小解析:逐项分析如下:选项诊断结论A由vt图,v,故试探电荷受向左的库仑力,因此Q2带负电B同选项AC由于静电力(库仑力)做负功,其电势能增大D同选项C答案:BC9.如图所示,实线为不知方向的3条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示则()Aa一定带正电,b一定带负电Ba的速度将减小,b的速度将增加Ca的加速度将减小,b的加速度将增加D两个粒子的动能,一个增加一个减小解析:设电
7、场线为正点电荷的电场线,则由轨迹可判定a带正电,b带负电;若电场线为负点电荷的电场线,则a带负电,b带正电,A错由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b均做正功,动能增加,B、D错;但由电场线的疏密可判定,a受电场力逐渐减小,加速度减小,b正好相反,故选项C正确答案:C10(2013山东理综)如图所示,在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷Q、Q,虚线是以Q所在点为圆心、为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称下列判断正确的是()Ab、d两点处的电势相同B四个点中c点处的电势最低Cb、d两点处的电场强度相同D将一试探电荷q沿圆周由a点移至c点,q
8、的电势能减小解析:根据等量异种点电荷电场线及等势线的分布可知b、d两点电势相同,电场强度大小相等、方向不同,选项A对,C错c点电势为0,由a经b到c,电势越来越低,正电荷由a经b到c电势能越来越小,选项B、D对答案:ABD11.如图所示,匀强电场电场线与AC平行,把108 C的负电荷从A点移到B点,静电力做功6108 J,AB长6 cm,AB与AC成60角(1)求场强方向;(2)设B处电势为1 V,则A处电势为多少?电子在A处电势能为多少?解析:(1)将负电荷从A移至B,静电力做正功,所以所受静电力方向沿A至C.又因为是负电荷,场强方向与负电荷受力方向相反,所以场强方向由C指向A.(2)由WA
9、BEpAEpBq(AB)可知AB V5 V电子在A点的电势能EpAqA(e)(5 V)5 eV答案:(1)由C指向A(2)5 V5 eV12.如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B点为AC的中点,C点位于圆周的最低点现有一质量为m、电荷量为q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑已知重力加速度为g,A点距过C点的水平面的竖直高度为3R,小球滑到B点时的速度大小为2.求:(1)小球滑至C点时的速度大小;(2)若以C点作为参考点(零电势点),试确定A点的电势解析:(1)因为B、C两点电势相等,故小球从B到C的过程中电场力做的总功为零,由几何关系可得BC的竖直高度hBC根据动能定理有mg解得vC(2)小球从A到C,重力和电场力均做正功,所以由动能定理有mg3RW电又根据电场力做功与电势能的关系得W电EpAEpCqA(qC)又因为C0可得A答案:(1)(2)