1、课时跟踪检测(三十九) 电势 电势能 电势差1下列说法正确的是()A点电荷在电场中某点受力的方向一定是该点电场强度的方向B电势差的公式UAB,说明电场中A、B两点间的电势差UAB与静电力做功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比C根据E知,电场强度与电场中两点间的距离d成反比D若将一正电荷从电场中的A点移到B点电场力做正功,则A点的电势高于B点的电势解析:选D正点电荷所受的电场力与电场强度方向相同,负点电荷所受的电场力与电场强度方向相反,故A错误;电势差的公式UAB是运用比值法定义的,电势差UAB与静电力做功、移动电荷的电荷量无关,故B错误;E中d是两点沿电场方向的距离,只适用于匀强电场,而
2、匀强电场的电场强度处处相同,电场强度与d无关,故C错误;根据公式WABqUAB知,WAB0,q0,则UAB 0,则A点的电势高于B点的电势,故D正确。2.如图所示,空间有两个等量正点电荷,点电荷连线中点为O,a、b两点在其连线的中垂线上,则下列说法一定正确的是()A电场强度EaEbB电场强度EabD电势a0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。则()Aa点和b点的电势相等Ba点和b点的电场强度大小相等Ca点和b点的电场强度方向相同D将负电荷从a点移到b点,电势能增加解析:选BCb点距q近,a点距q近,则b点的电势高于a点的电势,故A错误。如图所示,a、b两点的电场强
3、度可视为E3与E4、E1与E2的合场强。其中E1E3,E2E4,且知E1E3,E2E4,故合场强Ea与Eb大小相等、方向相同,B、C正确。由于ab,负电荷从低电势移至高电势过程中,电场力做正功,电势能减少,故D错误。5如图所示,在竖直面内A点固定有一带电的小球,可视为点电荷。在带电小球形成的电场中,有一带电粒子在水平面内绕O点做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A粒子运动的水平面为等势面B粒子运动的轨迹在一条等势线上C粒子运动过程中所受的电场力不变D粒子的重力可以忽略不计解析:选B粒子在水平面内做匀速圆周运动,合力充当向心力并指向圆心,粒子受到的电场力的方向并不指向圆心,因此粒子需要在电场力和
4、重力的合力作用下做匀速圆周运动,且粒子和带电小球相互吸引,故D错误;粒子在运动过程中电场力的大小不变但是方向发生变化,因此电场力变化,C错误;假设粒子运动的平面为等势面,电场线的方向垂直于等势面,粒子所在平面的电场线沿竖直方向,粒子受到的电场力也就沿竖直方向,但由库仑力的特点可知粒子受到的库仑力沿电荷连线方向,因此假设不成立,A错误;由点电荷的电场中距离点电荷相等的各点电势相等,可知粒子运动的轨迹在一条等势线上,B正确。6(多选)如图所示,虚线ac和bd分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异种点电荷分别固定在椭圆的两个焦点P、Q上,c、e两点关于Q点对称,下列说法正确的是()Aa、c两
5、点场强相同,电势相等Bb、d两点场强相同,电势相等C同一带正电的试探电荷在e点具有的电势能小于在c点具有的电势能D将一带负电的试探电荷沿椭圆从a点经b点移到c点的过程中,电场力始终做负功解析:选BD由等量异种点电荷的电场分布特点及题图中的对称关系易知,a、c两点场强相同,电势不等,故A错误;b、d两点场强相同,电势相等,故B正确;e点电势高于c点,同一带正电的试探电荷在e点具有的电势能大于在c点具有的电势能,故C错误;将一带负电的试探电荷沿椭圆从a点经b点移到c点,因电势一直降低,故电场力一直做负功,故D正确。7. (2021全国卷)(多选)如图,M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q(q
6、0)的点电荷固定在P点。下列说法正确的是()A沿MN边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大B沿MN边,从M点到N点,电势先增大后减小C正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大D将正电荷从M点移动到N点,电场力所做的总功为负解析:选BC如图所示,找出Q点,使Q点与P点的距离等于M点与P点的距离,L点为MN上到P点距离最短的点,根据三角形边角关系、点电荷的电场强度公式Ek和正点电荷形成电场中的电势特点可知,沿着MN边,从M点到N点,到P点的距离r先减小后增大,电场强度先增大后减小,电势也先增大后减小,选项A错误,B正确;根据电势能与电势的关系Epq可知,正电荷在M点的电势能比在N点的电势能大,故
7、将正电荷从M点移动到N点,电场力所做的总功为正,选项C正确,D错误。8(多选)如图所示,两个带等量正电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点,其位置关于坐标原点O对称,圆弧曲线是一个以O点为圆心的半圆,c点为半圆与y轴的交点,a、b两点为一平行于x轴的直线与半圆的交点,下列说法正确的是()Aa、b两点的场强相同Ba、b两点的电势相同C将一个正电荷q沿着圆弧从a点经c点移到b点,电势能先增加后减小D将一个正电荷q放在半圆上任一点,两电荷对q的作用力大小分别是F1、F2,则为一定值解析:选BD等量同种正电荷电场线和等势面的分布图如图所示, 由图可以知道,a、b两点的场强大小相等、方向不同,场强不同,故A错误; 根据等量同种电荷的电场分布的对称性知ab,所以B选项正确;将一个正电荷q沿着圆弧从a点经c点移到b点,电场力先做正功,后做负功,故电势能先减小后增加,故C错误; 设圆直径为d,将一个正电荷q放在半圆上任一点,设该点到P的距离为r1,到Q的距离为r2,则由勾股定理得r12r22d2,两电荷对q的作用力大小分别是F1、F2,则由库仑定律得:F1,F2, 所以,为定值,D正确。