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10-1电势能和电势——2022-2023学年高二物理人教版(2019)必修第三册同步课时训练.docx

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资源描述

1、10.1电势能和电势一、练概念1.(多选)关于电势的高低,下列说法正确的是( )A.沿着电场线的方向电势逐渐降低B.电势降低的方向一定是电场线的方向C.正电荷只在静电力的作用下,一定向电势低的地方移动D.负电荷只在静电力的作用下,由静止释放,一定向电势高的地方移动2.如图所示,电场强度为E的匀强电场中,带电荷量为的电荷沿直线、折线、曲线运动,已知长为d。关于静电力做的功和大小关系,下列说法正确的是( )A.沿折线运动时,静电力做功最多B.沿直线运动时,静电力做功最少C.沿直线运动时,静电力做功为D.沿直线运动时,静电力做功最多3.(多选)下列说法正确的是( )A.电荷在电场中具有电势能B.电势

2、能的国际单位制单位是伏(V)C.电势能是标量,其正负表示大小D.电势能是相互作用的电荷所共有的4.两带电小球,电荷量分别为和,固定在一长度为l的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图所示。若此杆绕过O点垂直于杆的轴转过180,则在此转动过程中电场力做的功为( )A.0B.C.D.5.(多选)下列说法正确的是( )A.电势与试探电荷的电荷量成反比,与试探电荷受的静电力成正比B.电势是相对的,试探电荷在电势为零的点具有的电势能也为零C.电势的国际单位制单位是伏(V)D.电势是标量,其数值的正负号表示高低二、练能力6.如图所示,电场中有两点,下列说法正确的是( )

3、A.电势,电场强度B.电势,电场强度C.将电荷从A点移到B点静电力做了负功D.将电荷分别放在两点时具有的电势能7.如图所示,在匀强电场中有两点,将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点,第一次沿直线移动该电荷,静电力做功为,第二次沿路径移动该电荷,静电力做功为;第三次沿曲线移动该电荷,静电力做功为,则( )A.B.C.D.8.(多选)如图所示,真空中A点固定一点电荷,是该点电荷电场中的两点,下列关于这两点的场强E的大小和电势的高低关系一定成立的是( )A.B.C.D.9.某静电场的电场线分布如图所示,为该电场中的两点,下列说法正确的是( )A.P点场强大于Q点场强B.P点电势高于Q点电势C.将电子

4、从P点移动到Q点,静电力做正功D.将电子从P点移动到Q点,其电势能增大10.如图所示为某电场中的一条电场线,是其上的三点。现用表示这三点的电场强度,表示这三点的电势,表示某一电荷量为q的负点电荷在这三点具有的电势能,则必有( )A.B.C.D.11.如图所示,两点分别放置两个等量同种点电荷,A为它们连线的中点,B为连线上靠近N的一点,C为连线中垂线处于A点上方的一点,在三点中(取无穷远处电势为零)( )A.A点场强最大B.A点电势为零C.B点电势最高D.C点场强最大12.在点电荷Q产生的电场中有两点,相距为d,已知a点的场强大小为E,方向与连线成30,b点的场强方向与连线成120,如图所示,则

5、b点场强和两点电势大小关系为( )A.B.C.D.13.(多选)如图所示,为等边三角形,电荷量为的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为的点电荷从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,静电力做功为。再将从C点沿移到B点并固定。最后将一电荷量为的点电荷从无穷远处移到C点。下列说法正确的有( )A.移入之前,C点的电势为B.从C点移到B点的过程中,所受静电力做的功为0C.从无穷远处移到C点的过程中,所受静电力做的功为D.在移到C点后的电势能为14.(多选)两个带等量正电的点电荷,固定在图中两点,为连线的中垂线,交于O点,为上关于对称的两点。一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动

6、,取无限远处的电势为零,则( )A.两点场强相同,电势相等B.q由A向O的运动过程加速度大小可能先增加再减小C.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小D.q运动到O点时电势能为零答案以及解析1.答案:AD解析:沿着电场线的方向电势逐渐降低,故A正确;沿电场线方向是电势下降最快的方向,电势降低的方向不一定是电场线的方向,故B错误;若正电荷具有初速度,即使只受静电力作用,也可由低电势点向高电势点移动,故C错误;负电荷只在静电力的作用下由静止释放,一定向电势高的地方移动,故D正确。2.答案:C解析:静电力做功与电荷经过的路径无关,电荷沿直线、折线、曲线运动,其初、末位置相同,静电力做功相同,均为,选项A

7、、B、D错误,C正确。3.答案:ACD解析:电荷在电场中具有电势能,电势能是相互作用的电荷所共有的。通常我们说某个电荷的电势能,只是一种简略的说法,故A、D正确。电势能的国际单位制单位是焦耳(J),故B错误。电势能是标量,其值为正表示比零大,其值为负表示比零小,C正确。4.答案:C解析:电场力对两小球均做正功,大小与路径无关,对每个小球做的功均为,共为,故C正确。5.答案:BCD解析:电势是比值定义式,它的大小由电场本身决定,与试探电荷无关,与零电势的选取有关,A错误;电势是相对的,通常选无限远或大地为零电势,由知试探电荷在电势为零的点具有的电势能也为零,B正确;电势的国际单位制单位是伏(V)

8、,故C正确;电势是标量,其值为正表示比零电势高,其值为负表示比零电势低,D正确。6.答案:B解析:根据“沿电场线方向电势逐渐降低”可知,根据电场线的疏密程度可知;将电荷从A点移到B点静电力做了正功;根据可知,将电荷分别放在两点时具有的电势能。故选B。7.答案:C解析:第一次沿直线移动该电荷,静电力做功;第二次沿路径移动该电荷,静电力做功;第三次沿曲线移动该电荷,如图,由微元法可求得静电力做功,故,即静电力所做的功与始末两点的位置有关,而与电荷经过的路径无关。8.答案:A解析:由点电荷电场强度公式可知,离点电荷越远电场强度越小,所以,选项A正确,B错误;如果点电荷为正电荷,根据沿电场线方向电势逐

9、渐降低可知,同理,如果点电荷为负电荷,则,选项C、D错误。9.答案:BD解析:因为Q点的电场线较P点密集,可知P点场强小于Q点场强,选项A错误;沿电场线方向电势降低,可知P点电势高于Q点电势,选项B正确;将电子从P点移动到Q点,静电力做负功,电势能增大,选项C错误,D正确。10.答案:B解析:电场线的疏密程度表示电场强度的大小,由于只有一条电场线,故无法判断电场强度的大小,选项A错误;沿着电场线方向电势逐渐降低,所以必有,选项B正确;根据公式,可知负电荷在电势高的点电势能小,故,选项C、D错误。11.答案:C解析:根据等量同种电荷电场线的分布特点可知,A、D错;等量同种电荷连线中点A处的电场强

10、度为0,将正试探电荷从无穷远处移到A点,需要克服静电力做功,故正试探电荷在A点电势能不为0,故A点电势不为零,故B错误;沿电场线方向电势降低,A点左右两侧的电场线方向指向A,所以B点的电势高于A点的电势;A点上下两侧的电场线方向指向两侧,所以A点的电势高于C点的电势,可知B点的电势最高。故选C。12.答案:C解析:由点电荷形成的电场线可知,电场线向一个点汇集,根据电场线的方向可知,本题中的电场应是负点电荷形成的电场,如图所示将场强延长,交点为点电荷所在位置,根据几何知识解得a点到Q点的距离点到Q点的距离两点到点电荷Q的距离之比。由公式可知,两点场强大小的比值,即,由于a点距离负点电荷Q更远,所

11、以a点的电势高于b点的电势,故选C。13.答案:ABD解析:由题意可知,点的电势为,故A正确;由于两点到A点()的距离相等,所以两点的电势相等,所以从C点移到B点的过程中,静电力先做负功再做正功,总功为0,故B正确;由于两点的电势相等,所以当在B点固定后,C点的电势为,所以从无穷远移到C点过程中,静电力做功为:,故C错误;由于C点的电势为,所以在C点的电势能为,故D正确。14.答案:BC解析:已知沿电场线方向电势逐渐降低,由等量同种电荷的电场线分布的对称性和空间结构知,两点场强大小相等,方向不同,电势相等,故A错;从O到M,电场线由疏变密再变疏,由于A的具体位置未知,所以q由A向O运动过程中的加速度大小可能先增加再减小,也可能加速度一直减小,故B对;q由A向O运动的过程静电力做正功,电势能逐渐减小,故C对;取无限远处的电势零,则O点电势大于零,因此q在O点时电势能不为零,故选B、C。7

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