10.1 电势能和电势 同步练习题（word版含答案）.docx

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1、10.1 电势能和电势一、单选题1某带电粒子仅在电场力作用下由点运动到点，电场线、粒子在点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定（）A粒子在点的加速度小于它在点的加速度B粒子在点的动能大于它在点的动能C粒子在点的电势能小于它在点的电势能D电场中点的电势低于点的电势2如图所示，虚线a，b，c代表电场中的三条电场线，实线为一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R，Q是这条轨迹上的三点，由图可知（）A电场中Q点的电势高于R点的电势B带电粒子的受力方向与电场强度的方向相同C带电粒子在R点时的加速度小于在P点时的加速度D带电粒子在Q点时的电势能小于在P点时的电势能3两个等量同种点电荷固定于

2、光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，带电小球q从C点静止释放，在电场力作用下运动的图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（）A小球q一定带正电BB点为中垂线上电场强度最大的点C由C点到A点电势逐渐升高D由C点到A点的过程中物块的电势能先减小后变大4一对不等量异种点电荷的电场线分布如图所示，A、B为电场中的两点。下列正确的是（）AQ1对Q2的静电力大于Q2对Q1的静电力BB点的电场强度大于A点的电场强度CA点的电热大干B点的电势DQ2所带电荷量的数值可能是任意的实数5如图实线为三个电荷量相同的带正电的点电荷的电场线分布

3、，下列说法正确的是（）Ab点的电势比a点的电势高Ba点的电场强度比b点的电场强度大Cc、d电场强度相同D带负电的试探电荷一定不能从a点匀速直线运动到b点6如图，a、b两点位于以负点电荷为球心的球面上，c点在球面外，若三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为a、b、c，则（）AEaEbEc，零势能面选取不同，三点电势高低关系不同BEaEbEc，abcCEaEbEc，abcDEaEbEc，abc7M、N、P三点共线，且为电场中同一电场线上的三点，P为MN的中点，M、N两点处电势分别为20V和12V，下列说法正确的是（）A场强方向是M指向NB该电场在P点处的电势一定为16VC一正电荷在P

4、点时受到的电场力大于在M点时受到的电场力D一负电荷在P点时具有的电势能小于在M点时具有的电势能8在x轴上有两个点电荷，其静电场的电势在x轴上分布如图所示，下列说法正确的是（）A处的电场强度为零B处场强方向沿x轴负方向C负电荷从移到处，电势能一直减小D负电荷从移到处，受到的电场力先增大后减小9在x轴上电场强度E随位置变化的情况如图所示，E0表示电场方向与x轴正方向一致，一正电荷由x1出发向x轴正方向运动到x4的过程中，下列分析正确的是（）A电势始终降低B电场强度先减小后增加C电场力先做正功后做负功D电荷的电势能一直增加10“反天刀”是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些

5、器官能在其周围产生电场。如图为“反天刀”周围的电场线分布示意图，A、B为电场中的两点，下列说法正确的是（）A“反天刀”周围的电场与等量同种电荷周围的电场相似B“反天刀”周围的电场线是真实存在的CA点的电场强度比B点的大DA点的电势比B点的高二、多选题11真空中，在x轴上x=0和x=8cm处分别固定两个点电荷Q1和Q2。电荷间连线上的电场强度E随x变化的图像如图所示（x轴正方向为场强正方向），其中x=6cm处E=0。将一个正试探电荷在x=2cm处由静止释放（重力不计，取无穷远处电势为零）。则下列说法正确的是（）AQ1、Q2为异种电荷B在x=6cm处电势为0CQ1、Q2带电量之比为9：1D该试探电

6、荷沿x轴正方向运动时，电势能先减小再增大12如图所示，将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放，不计重力的作用，则下列说法中正确的是（）A带电粒子一定做加速直线运动B带电粒子的电势能一定逐渐减小C带电粒子的加速度一定越来越小D带电粒子的加速度一定越来越大13如图所示，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带正电的粒子Q在P产生的电场中运动，其运动轨迹与两圆在同一平面内。a、b、c为轨迹上的三个点，若Q仅受P的电场力作用，则（）Aa、b、c三点的电势大小关系为bcaB粒子Q在a、b、c三点的电势能大小关系为EPbEPcEPaC粒子Q在a、b、c三点的加速度大小关系为abacaaD粒子Q在a

7、、b、c三点的动能大小关系为EkbEkcEka14如图所示，绝缘轻杆长，可绕无摩擦转动，另一端A固定带负电小球，、A关于对称，在点固定带负电小球。现让杆从水平位置释放，小球过最低点，到达某点（图中未画出）时速度为零，设A、所带电荷量保持不变，下列说法正确的是（）A带电小球A在最低点的速率为B球从A到的过程中，速率先增大后减小C从A到的过程中，电势能一直增加D从到的过程中，动能减少量小于电势能增加量三、填空题15匀强电场电场力做功：在匀强电场中，电场力做功W=qEd，其中d为沿_方向的位移，不一定是被移动电荷的实际位移。16A、B两带电小球，A固定不动，B的质量为m，在库仑力作用下，由静止开始运

8、动。经过一段时间后，B的速度为v，则在此过程中系统电势能的减少量为_。17如图所示，为一电场的电场线分布图，在图中的A、B两点，有一带电粒子经A点沿图中虚线飞过B点则加速度较大的是_，动能较大的是_。（分别填“A”或“B”）18一电荷量为 + Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布（金属球表面的电势处处相等）如图所示。a、b为电场中的两点，a点的场强大小_b点的场强大小，a点的电势_b点的电势（选填“大于”、“小于”、“等于”）。四、解答题19将带电荷量为610-6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了310-5 J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.210-5 J的

9、功，则：（1）该电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程中电势能共改变了多少？（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？B点和C点的电势分别为多少？（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？A点和C点的电势分别为多少？20如图1所示，匀强电场中有一直角三角形ABC，其中A为直角，B=60，O为BC中点，A、B的距离为2m。电场方向沿AO方向。在A点放一试探电荷，其受力与电荷量之间的的关系如图2中直线所示。（1）若O点电势为零，求A、B、C三点的电势分别为多大；（2）将一电荷量为q=0.3C的正电荷从B点沿BAC移动到C点，求：静电力

10、所做的功并分析在此过程中该电荷的电势能的变化情况。试卷第9页，共9页参考答案1A【详解】A由电场线可知，点的电场线密，所以点的电场强度大，粒子受的电场力大，加速度也就大，故A正确；BC粒子受到的电场力指向曲线弯曲的内侧，所以受到的电场力的方向是沿电场线向上的，所以粒子从A到的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在A点的动能小于它在点的动能，粒子在A点的电势能大于它在点的电势能，故B、C均错误；D沿电场线方向电势逐渐降低，A点的电势高于点的电势，故D错误。故选A。2C【详解】ABD带电粒子做曲线运动，电场力指向曲线的凹侧，所以电场力方向向右，由于不能确定粒子的电性，所以无法

11、判断带电粒子的受力方向与电场强度的方向是否相同，若粒子从P经过R运动到Q，电场力做负功，电荷的电势能增大，则带电粒子在Q点时的电势能大于在R点的电势能大于在P点时的电势能，由于不能确定粒子的电性，则电场中Q点的电势与R点的电势无法确定，故ABD错误；C由电场线的疏密程度可知，R点的电场强度小于P点的电场强度，则带电粒子在R点时的加速度小于在P点时的加速度，故C正确。故选C。3B【详解】AC因Q的电性未确定，故无法确定放在C点处小球q电性，故无法确定由C点到A点的过程中电势变化，故AC错误；D据图可知由C到A的过程中带电粒子的速度增大，电场力做正功，则电势能减小，故D错误；B据图可知：带电粒子在

12、B点的加速度最大，所受的电场力最大，则B点的场强最大，故B正确。故选B。4C【详解】A根据牛顿第三定律可知，对的静电力大小等于对的静电力大小，选项A错误；B电场中电场线密集的地方的电场强度大于电场线稀疏的地方，则B点的电场强度小于A点电场强度，选项B错误；C沿着电场线的方向电势越来越低，则A点的电势大于B点的电势，选项C正确；D带电体的电荷量是元电荷的整数倍，选项D错误；故选C。5A【详解】A沿电场线方向电势降低，b点的电势比a点的电势高，故A正确；B电场线疏密程度反映场强大小，a点的电场强度比b点的电场强度小，故B错误；Cc、d两点距Q2的距离不确定，电场强度不确定，故C错误；D当负电荷所受

13、合力为0时，能从a点匀速直线运动到b点，故D错误。故选A。6C【详解】根据可知，ab两点场强大小相等，大于c点的场强，即EaEbEc距离负电荷越近则电势越低，则abc故选C。7A【详解】A. 场强方向是M指向N，A正确；B. 无法求出P点处的电势，B错误；C. 无法比较电场力的大小，C错误；D. 负电荷从P点向M点运动，电场力向左，电场力做正功，电势能减小，负电荷在P点时具有的电势能大于在M点时具有的电势能，D错误。故选A。8C【详解】A 图像斜率大小表示电场强度大小，可知处的电场强度不为零，故A错误；B在前后一小段距离，电势沿x轴正方向降低，故场强方向沿x轴正方向，故B错误；C负电荷从 移到

14、 ，由低电势向高电势移动，电场力做正功，电势能减小，故C正确；D由图知，段图像的切线斜率越来越小，负电荷从移到，电场强度越来越小，故负电荷受到的电场力减小，x2-x3段图象的切线斜率越来越大，电场强度增大，故负电荷受到的电场力增大，故D错误。故选C。9D【详解】A由图可知，到电场强度，则电场方向与x轴正方向相反，沿电场线方向电势降低，则从到电势始终升高，故A错误；B由图可知，电场强度先增加后减小，故B错误；CD由图可知，到电场强度，则电场方向与x轴正方向相反，正电荷由到过程中，电场力一直做负功，则电荷的电势能一直增加，故C错误D正确。故选D。10D【详解】A反天刀鱼周围的电场线类似于等量异种点

15、电荷形成的电场，故A错误；B电场线是为描绘电场而假想的线，并不是真实存在的，故B错误；C电场线的疏密反映场强的大小，A点电场线稀疏，B点电场线密集，所以A点的电场强度比B点的电场强度小，故C错误；D沿电场线电势逐渐降低，故A点的电势比B点的高，故D正确。故选D。11CD【详解】A由图可知，06cm范围内场强沿正方向，68cm范围内场强沿负方向，所以Q1、Q2均带正电荷，故A错误；B由于无穷远处电势为零，且Q1、Q2均带正电荷，所以在x=6cm处电势不为零，故B错误；CQ1和Q2在x=6cm处的电场强度大小相等、方向相反，即解得故C正确；D该试探电荷沿x轴正方向运动时，电场力先做正功后做负功，因

16、此电势能先减小后增大，故D正确。故选CD。12ABC【详解】A粒子位于一条直电场线上由静止开始运动，其所受电场力始终与速度方向相同，所以一定做加速直线运动，故A正确；B电场力对粒子做正功，粒子的电势能一定逐渐减小，故B正确；CD由于粒子所经过位置的电场线逐渐变稀疏，所以粒子所受电场力逐渐减小，粒子的加速度一定越来越小，故C正确，D错误。故选ABC。13AD【详解】A电场是带正电的粒子Q运动轨迹，可以判断相互间表现为斥力，在P固定的点电荷为正电荷，其所产生的电场向四周发散，沿电场线电势逐渐降低，则bca，A正确；B根据电势能的表达式可知EPbEPcEPa，B错误；C根据点电荷形成的电场强度分布，

17、越靠近点电荷的电场强度越大，电场力越大，根据牛顿第二定律可知运动的点电荷的加速的就越大，故abacaa，C错误；D粒子Q运动过程中动能和电势能相互转化，根据能量守恒，由电势能关系可得动能关系为EkbEkcEka，D正确。故选AD。14BC【详解】A若小球A只受重力作用，根据机械能守恒有解得在最低点的速率而本题中小球向下运动过程中要克服电场力做功，机械能减少，故在最低点的速率不等于，A错误；B作出小球的等效最低点如图所以小球从A到的过程中，速率先增大后减小，B正确；C小球从A到的过程中，电场力做负功，所以电势能一直增加，C正确；D根据能量守恒可知从到的过程中，动能减少量等于重力势能的增加量和电势

18、能增加量，故从到的过程中，动能减少量大于电势能增加量，D错误。故选BC。15场强【详解】在匀强电场中，电场力做功W=qEd，其中d为沿场强方向的位移，不一定是被移动电荷的实际位移。16mv2【详解】对A、B两带电小球组成的系统，由能量守恒得即系统电势能减少量为。17B A 【详解】电场线密的地方电场的强度大，所以粒子在B点受到的电场力大，则在B点时的加速度较大；从A到B得过程中，电势能增加，电场力对粒子做负功，所以粒子的动能减小，故A点的动能较大。18大于 大于 【详解】由电场线分布的疏密反映了场强的大小，越密场强越大，所以a点场强大于b点场强。沿电场线的方向是电势降低的方向，所以可判断a点电

19、势高于金属球表面电势，金属球表面电势高于b点电势，所以a点电势大于b点电势。19（1）增加了1.810-5 J；（2）310-5 J；1.810-5 J；-5 V；-3 V；（3）-310-5 J；-1.210-5 J；5 V；2 V。【详解】（1）根据功能关系，可知该电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程中电势能共改变为所以该电荷的电势能增加了1.810-5 J；（2）如果规定A点的电势能为零，由公式得该电荷在B点的电势能为同理，该电荷在C点的电势能为两点的电势分别为（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点的电势能为该电荷在C点的电势能为两点的电势分别为20（1）12V、6V、-6V；（2）见解析【详解】（1）由图可知电场强度为由几何关系可知，AO、BO、CO距离均为d=2m，则A点电势为VB点电势为VC点电势为V（2）由几何关系，BC距离电场力做功与路径无关。将电荷由B点移动到C点，电场力做功为从B至A过程，静电力做负功，电势能增加，从A至C过程，静电力做正功，电势能减少；全过程中电场力做了3.6J的正功，故电荷的电势能减少了3.6J。答案第11页，共1页