1、电势能和电势一、单项选择题(每小题6分，共42分)1.如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面下列判断正确的是(D)A1、2两点的电场强度相等B1、3两点的电场强度相等C1、2两点的电势相等D2、3两点的电势相等解析：根据电场线的疏密程度判断电场强度，电场线越密，电场强度越强，则E1E2，E1E3，所以选项A、B错误；同一等势面上的电势是相等的，选项C错误，选项D正确2在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个q的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为(A)AEpAW，AW/q BEpAW，AW/qCEpA
2、W，AW/q DEpAW，AW/q解析：由WEpA，可得：EpAW，由得：A.故只有A正确3.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(C)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
3、，加速度减小，b正好相反，故选项C正确4三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(C)AEaEb，abBEaEb，aEb，abDEab解析：根据电场线的疏密表示场强的大小可知：EaEb；根据顺着电场线电势越来越低的规律可知：aEc，因此A选项错；沿电场线方向，电势逐渐降低，则ab，因此B选项正确；由力与运动关系可知C选项错；在d点再固定一点电荷Q，将正电荷由a移至b的过程中，电场力做正功，电势能减小，则D选项正确9.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
4、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(ABD)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10.图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、
5、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点若不计重力，则(BD)AM带负电荷，N带正电荷BN在a点的速度与M在c点的速度大小相同CN在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功DM在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零解析：由O点电势高于c点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电、N粒子带负电，A错误N粒子从O点运动到a点，电场力做正功M粒子从O点运动到c点电场力也做正功因为UaOUOc，且M、N粒子质量相等，电荷的绝对值相等，由动能定理易知B正确因O点电势低于a点电势，且N粒子带负电，故N粒子运
6、动中电势能减少，电场力做正功，C错误O、b两点位于同一等势线上，D正确三、非选择题(共34分)11(16分)将带电荷量为6106 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做功为3105 J，再从B点移到C点，电场力做功为1.2105 J，求：(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)若规定A点电势为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？(3)若规定B点电势为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？答案：(1)1.8105 J(2)3105 J1.8105 J(3)3105 J1.2105 J解析：(1)电荷从A到B点的过程电势能增加Ep13105 J再
7、从B点移到C点时，电势能减少Ep21.2105 J则电荷从A移到C的过程中电势能增加了EEp1Ep23105 J1.2105 J1.8105 J.(2)若规定A点电势为零，则EpB0Ep13105 JEpC0E1.8105 J.(3)若规定B点电势为零，则由A到B过程电势能增加3105 J.Ep1EpBEpAEpAEpBEp103105 J3105 J电荷由B到C时电势能减少Ep21.2105 J，则Ep2(EpCEpB)EpBEpCEpCEpBEp201.2105 J1.2105 J.12(18分)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
8、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点的电势答案：(1)(2)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.
