电势能 电势与电势差 课后练习
1.在静电场中,一个负电荷q在外力作用下,沿电场线方向移动一段距离,以下说法正确的是( )
A.外力做的功等于电荷动能的增量
B.外力和电场力做的功等于电荷电势能的增量和动能的增量 C.电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增量 D.外力和电场力做的功等于电荷动能的增量
2.下列关于电荷在电场中移动时,其电势能变化的说法中,正确的是( ) A.正电荷沿电场线方向移动,其电势能增加 B.正电荷逆电场线方向移动,其电势能增加 C.负电荷沿电场线方向移动,其电势能减少 D.负电荷逆电场线方向移动,其电势能减少 3.在下面关于电势和电势能的说法正确的是( )
A.电荷在电场中电势高的地方,具有的电势能较大
B.电荷在电场中电势高的地方,它的电量越大,所具有的电势能也越大
C.在正的点电荷的电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能
D.在负的点电荷的电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能。
4.关于电势的高低,下列说法正确的是( )
A.沿电场线方向电势逐渐降低 B.电势降低的方向一定是电场线的方向
C.正电荷在只受电场力作用下,一定向电势低的地方运动
D.负电荷在只受电场力的作用下,由静止释放,一定向电势高的地方运动
5.一个带正电的质点,电荷量q=2.0×109 C,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,
-
除静电力外,其他力做的功为6.0×105 J,质点的动能增加了8.0×105 J,则a、b两点间
-
-
的电势差为( ) A.3.0×104 V
B.1.0×104 V C.4.0×104 V
D.7.0×104 V
6.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( )
WWWW
A.EpA=-W,φA= B.EpA=W,φA=- C.EpA=W,φA= D.EpA=-W,φA=-
qqqq
7.关于电场中的电场线,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
8.在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则( )
A.b点的电场强度一定比a点大 B.电场线方向一定从b指向a C.b点的电势一定比a点高 D.该电荷的动能一定减小 9.关于电场强度和电势,下列说法正确的是( )
A.由公式可知E与F成正比,与q成反比 B.由公式可知φ与Ep成正比,与q成反比 C.电场强度为零处,电势不一定为零 D.电势越高的地方,场强越强
10.某电场中有M、N两点,它们的电势分别为φM=-10 V、φN=-2 V,则下列说法中错误的是( ) A.M点电势低
B.无论电荷是正还是负,同一电荷在M点的电势能总比在N点电势能小 C.将1 C的正电荷从M点移到N点,静电力做8 J功 D.将1 C的负电荷从M点移到N点,静电力做8 J功
11.如图所示,在O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷+q由A点移到B点电场力做功为W1,以OA为半径画弧交OB于C,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2,由C点移到B点电场力做功为W3,则三者关系为( ) A.W1=W2=W3<0 C.W1=W3>W2=0
B.W1>W2=W3>0 D.W3>W1=W2=0
12.将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等.a、b为电场中的两点,则( )
A.a点的电场强度比b点的大 B.a点的电势比b点的高
C.检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大
D.将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力做负功
13.如图所示,虚线A、B、C为某电场中的三条等势线,其电势分别为3 V、5 V、7 V,实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹,P、Q为轨迹与等势线A、C的交点,带电粒子只受电场力,则下列说法正确的是( )
A.粒子可能带负电
B.粒子在P点的动能大于Q点动能 C.粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能 D.粒子在P点受到电场力大于Q点受到的电场力
14.一带电粒子仅在电场力作用下,从电场中的a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,可以判断该粒子( ) A.在a点的加速度比b点大 B.在a点的电势能比b点小 C.在a点的电势比b点小 D.在a点的动能比b点小
15.如图所示,MN是电场中某一条电场线上的两点,若负电荷由M移到N时,电荷克服静电力做功,下列说法中错误的是( )
A.M点和N点之间一定有电势差 B.M点的场强一定大于N点的场强 C.电场线的方向从M指向N D.M点的电势大于N点的电势
16. 如图所示,实线是某电场中的一条电场线,虚线是该电场中的两条等势线,由图可以得出的正确结论是( )
A.M点的电势一定高于N点的电势 B.M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点具有的电势能与零电势的选取无关
17.如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负试探电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是( ) A.电荷从a到b加速度减小 B.b处电势能大 C.b处电势高 D.电荷在b处速度小
18.如图所示,匀强电场方向水平向右,一带电微粒沿直虚线在电场中斜向上运动,则该微粒在从A运动到B的过程中,其能量变化为 ( )
A.动能增大,电势能减小 B.动能减小,电势能减小 C.动能减小,电势能增大 D.动能增大,电势能增大
19. 如图所示,图中a、b为竖直向上的电场线上的两点,一带电质点在a点由静止释放,沿电场线向上运动,到b点恰好速度为零,下列说法中正确的是 ( )
A.带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的 B.a点的电势比b点的电势高
C.带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小 D.a点的电场强度比b点的电场强度大
20.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、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( )
A.M带负电荷,N带正电荷
B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 C.N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D.M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零
21.图所示,甲是某电场中的一条电场线,A、B是这条电场线上的两点,若将一负电荷从A点自由释放,负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图乙所示,比较A、B两点电势φ的高低和场强E的大小,可得( )
A.φA>φB B.φA<φB C.EA>EB D.EA=EB
22.如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负试探电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是( )
A.电荷从a到b加速度减小 B.b处电势能大 C.b处电势高 D.电荷在b处速度小
23.如图所示,实线是两个等量点电荷P、Q形成电场的等势面,虚线是一带电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,b位于P、Q连线的中点。则( )
A.两点电荷P、Q电性相反
B.a点的电场强度大于b点的电场强度
C.带电粒子在a点的电势能大于在c点的电势能 D.带电粒子在a点的动能小于在b点的动能
24. 如图所示,在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场,现有一个质量m=2.0×103kg、电量q=2.0×106C的带正电的物体(可视为质点),从O点开始以一定的水平
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-
初速度向右做直线运动,其位移随时间的变化规律为x=6.0t-10t2,式中x的单位为m,t的单位为s。不计空气阻力,取g=10m/s2。
(1)求匀强电场的场强大小和方向;(2)求带电物体在0~0.5s内电势能的变化量。
25.如图所示,带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在同一直线上,A和C相距为L,B为AC中点.现将一带电小球从A点由静止释放,当带电小球运动到B点时速度正好又为零.已知带电小球在Ag
点处的加速度大小为,静电力常量为k,求:
4
(1)小球运动到B点时的加速度大小.(2)B和A两点间的电势差(用Q和L表示).
电势能 电势与电势差课后练习参
1.BCD 2 BD 3CD 4AD 5B 6A 7C 8C 9C 10BC 11C 12ABD 13B 14D 15B 16ABC 17BD 18A 19ABC 20BD 21BC 22BD 23BD
24答案:(1)2.0×104N/C 方向水平向左 (2)电势能增加2×102J
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解析:(1)由x=6.0t-10t2得加速度大小为: a=20m/s2
根据牛顿第二定律:Eq=ma 解得场强大小为: E=2.0×104N/C 电场强度方向水平向左
(2)由x=6.0t-10t2得初速度大小为:v0=6.0m/s v0
减速时间:t1==0.3s
a0.3s内经过的路程 1
x1=v0t1-at2=0.9m
21
1
后0.2s物体做反向匀加速直线运动,经过的路程x2=at2=0.4m
22物体在0.5s内发生的位移为 x=0.9m-0.4m=0.5m,方向向右。 电场力做负功,电势能增加: ΔEp=qEx=2×102J
-
25.解析:(1)带电小球在A点时: Qq
mgsin 30°-k2=maA.
L带电小球在B点时: kQq
-mgsin 30°=maB L22
gg
且aA=可解得:aB=
42
(2)由A点到B点应用动能定理得:
LQqg
mgsin 30°·-UBA·q=0. 由mgsin 30°-k2=m·aA=m可得:
2L41QqkQ
mg=k2可求得:UBA= 4LL答案:(1) (2)
2L
gkQ