1、第4节电势能电势与电势差1下列关于电势高低的判断,正确的是()A负电荷从A点移到B点时,电场力做负功,A点的电势一定较高B负电荷从A点移到B点时,电势能增加,A点的电势一定较低C正电荷从A点移到B点时,其电势能增加,A点的电势一定较低D正电荷只在电场力作用下,从A点移到B点,A点的电势一定较高答案AC2若带正电荷的运动小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内()A一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动D不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动答案D解析由于不知小球的初速度情况,故不能确定小球
2、运动方向3关于静电场,下列结论普遍成立的是()A电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低B电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向D将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零答案C解析在静电场中,电势沿着电场线逐渐降低,场强方向是电势降低最快的方向,场强的大小与电场线分布疏密有关,与电势高低无关,故A项错误,C项正确电场中两点间的电势差既与场强有关又与两点间距离有关,B项错误场强为零的一点到场强为零的另一点间的电势差不一定为零,故电场力做功不一定为零比如,在两个等量同种点电荷形成的电场中,电场的
3、中心点与边缘点之间,故D项错误4某电场的部分电场线如图8所示,A、B是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹(图中虚线)上的两点,下列说法中正确的是()图8A粒子一定是从B点向A点运动B粒子在A点的加速度小于它在B点的加速度C粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D电场中A点的电势高于B点的电势答案C5如图9所示,虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面,设两相邻等势面的间距相等,一电子射入电场后的运动轨迹如图中实线所示,其中1、2、3、4是运动轨迹与等势面的一些交点由此可以判定()图9A电子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等BO处的点电荷一定带正电Ca、b、c三个等势面的电势关系
4、是a bcD电子运动时的电势能先增大后减小答案AD解析电子在运动过程中只有电场力做功,只有电势能和动能的转化,因而电势能与动能的总和不变,A正确从运动轨迹的弯曲情况可知电子受排斥力作用,所以可判断O点处的电荷为负电荷,根据负点电荷的电场分布可知D正确,C错误6空间存在匀强电场,有一电荷量q(q0)、质量m的粒子从O点以速率v0射入电场,运动到A点时速率为2v0.现有另一电荷为q、质量为m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场,运动到B点时速率为3v0.若忽略重力的影响,则()A在O、A、B三点中,B点电势最高B在O、A、B三点中, A点电势最高COA间的电势差比BO间的电势差大DOA间的电势差比
5、BA间的电势差小答案AD解析根据电场力对正电荷做正功可得顺着电场线运动,电势降低,而对负电荷同样做正功,电势升高,A对;根据动能定理可以得O到A做的功小于O到B的,故C错,D正确7. 如图10所示,实直线是某电场中的一条电场线,虚线是该电场中的三条等势线,由图可以得出的正确结论是()图10AM点的电势一定高于N点的电势BM点的场强一定大于N点的场强C由M点向N点移动电荷时,电势能的改变量与零电势的选取无关D某电荷在M点或N点具有电势能与零电势的选取无关答案ABC8如图11所示,实线为电场线,虚线为等势线,且ABBC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为A、B、C,AB
6、、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的是()图11AABC BECEBEACUABBC,A正确;由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为ECEBEA,B对;电场线密集的地方电势降落较快,故UBCUAB,C对,D错9如图12是两个等量异种点电荷,周围有1、2、3、4、5、6各点,其中1、2之间距离与2、3之间距离相等,2、5之间距离与2、6之间距离相等两条虚线互相垂直,且平分,那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是()图12A1、3两点电场强度相同B5、6两点电场强度相同C4、5两点电势相同D1、3两点电势相同答案ABC10在光滑的绝缘平面上,有一个正方形abcd,顶点a、
7、c处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图13所示若将一个带负电的粒子置于 b点,自由释放,粒子将沿着对角线bd往复运动粒子从 b点运动到d点的过程中()图13A先做匀加速运动,后做匀减速运动B先从高电势到低电势,后从低电势到高电势C电势能与机械能之和先增大,后减小D电势能先减小,后增大答案D解析这是等量同种电荷形成的电场,根据这种电场的电场线分布情况,可知在直线bd上正中央一点的电势最高,所以B错误等量同种电荷形成的电场是非匀强的,所以A错误负电荷由b到d运动的过程中先加速后减速,动能先增大后减小,则电势能先减小后增大,而由能量守恒定律可知电势能与机械能之和保持不变,所以C错误,D正确11如
8、图14所示是一匀强电场,已知场强E2102 N/C,现让一个电荷量为q4108 C的电荷沿电场方向从M点移到N点,MN间的距离l30 cm.试求:(1)电荷从M点移到N点电势能的变化;(2)M、N两点间的电势差图14答案(1)电势能增加了2.4106 J(2)60 V解析(1)由图可知,负电荷在该电场中所受电场力F为恒力,且方向向左因此从M点移到N点,电荷克服电场力做功,电势能增加,增加的电势能E电等于电荷克服电场力做的功W.电荷克服电场力做功为WqEl410821020.3 J2.4106 J,故电势能增加了2.4106 J.(2)从M点到N点电场力对电荷做负功为WMN2.4106 J,则M
9、、N两点间的电势差为UMN V60 V,即M、N两点间的电势差为60 V.12有一带负电的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6104 J从B点移到C点,电场力做功9104 J,问:(1)若以A为零势能点,B、C两点的电势能各为多少?A、C间的电势能之差为多少?(2)若以B为零势能点,A、C两点的电势能各为多少?A、C间的电势能之差为多少?答案见解析解析电场力做功和电势能变化的关系,既适用于正电荷,又适用于负电荷(1)电荷从A点移到B点,克服电场力做功6104 J,电势能增加6104 J故B点电势能为6104 J.从B点移到C点,电场力做功9104 J,电势能减少9104 J,故C点电势能为3104 J.由于A为零势能点,故A、C间的电势能之差为3104 J.(2)由(1)知,以B点为零势能点,电荷从A点移到B点,电势能增加6104 J后电势能成为零,故A点电势能为6104 J.从B点移到C点,电势能减少9104 J,故C点电势能为9104 JA、C间的电势能之差为3104 J.