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1、精选优质文档-倾情为你奉上第4节电势能和电势电势高低判断等势面1.(2017济南质检)如图所示,电场中有A,B两点,则下列说法正确的是(B)A.电势AB,电场强度EAEBB.电势AB,电场强度EAEpB解析:根据顺着电场线方向电势降低、电场线越密电场强度越大可知,电势AB,电场强度EAEB,选项A错误,B正确;正电荷所受的静电力方向沿电场线切线方向,将电荷+q从A点移到B点时,静电力方向与速度方向一致,则静电力做正功,选项C错误;若将-q从A移到B,则静电力做负功,电势能增加,则有EpAEBEA(EC),五个点的电场强度方向均向右,故选项B,C错误,D正确.3.空间中P,Q两点处各固定一个点电
2、荷,其中P点处为正电荷,P,Q两点附近电场的等势面分布如图所示,a,b,c,d为电场中的4个点,则(D)A.P,Q两点处的电荷等量同种B.a点和b点的电场强度相同C.c点的电势低于d点的电势D.负电荷从a到c,电势能减少解析:由图中等势面的对称性知,P,Q两处为等量异种电荷,选项A错误;由于电场线与等势面垂直,所以a,b两处的电场强度方向不同,选项B错误;P处为正电荷,c在离P更近的等势面上,c点的电势高于d点的电势,选项C错误;负电荷从a到c,静电力做正功,则电势能减少,选项D正确.对静电力做功与电势能关系的理解4.(2017杭州质检)(多选)一带负电的点电荷仅在静电力作用下由a点运动到b点
3、的vt图像如图所示,其中ta和tb分别是电荷运动到电场中a,b两点的时刻,下列说法正确的是(CD)A.该电荷由a点运动到b点,静电力做负功B.a点处的电场线比b点处的电场线密C.a,b两点电势的关系为abD.电荷的电势能一定不断减小解析:由速度图像看出,该电荷由a点运动到b点,速度增大,动能增大,则静电力做正功,选项A错误;图像的斜率增大,加速度增大,由a=知,电场强度增大,电场线越来越密,则a点处的电场线比b点处的电场线疏,选项B错误;负电荷的动能增大,静电力方向由a指向b,则电场线方向为b指向a,即有ab,选项C,D正确.5.(多选)如图所示,平行线代表电场线,但为标明方向,一个带正电、电
4、荷量为10-6 C的微粒在电场中仅受静电力作用,当它从A点运动到B点时动能减小10-5 J,已知A点的电势为-10 V,则以下判断正确的是(AC)A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B.微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示C.B点电场强度为零D.B点电势为-20 V解析:由于带正电的微粒仅受静电力的作用,从A到B动能减少10-5 J,说明静电力做负功,其轨迹为虚线1,静电力方向水平向左,选项A正确,B错误;根据WAB=EpA-EpB,得EpB=EpA-WAB,其中EpA=qA=10-6(-10)J=-110-5 J,所以EpB=0,则B= V=0 V,故选项C正确,D错误.6.(2017潍坊质检)
5、(多选)如图所示,M,N为电场中两个等势面,PQ直线是其中的一条电场线,则下列说法中正确的是(ABD)A.Q点的电场强度一定大于P点的电场强度B.正电荷置于P点时电势能大于置于Q点时的电势能C.P点的电势低于Q点的电势D.负电荷由Q点移动到P点时静电力做正功解析:由于电场线与等势面垂直,图中电场线成汇聚状,Q点处密集,所以Q点的电场强度一定大于P点的电场强度,选项A正确;沿电场线的方向,电势降低,正电荷在高电势点电势能大,所以选项B正确,C错误;负电荷所受静电力方向与电场方向相反,从Q点到P点静电力做正功,选项D正确.7.(2017江南六校联考)(多选)如图所示,真空中M,N处放置两等量异号点
6、电荷,a,b,c表示电场中的3条等势线,b是M,N连线的中垂线,交M,N于O点,a,c关于b对称.点d,e,f,g是以O为圆心的圆与a,c的交点,已知一带正电的试探电荷从d点移动到e点时,试探电荷的电势能增加,则以下判断正确的是(BC)A.M点处放置的是正电荷B.d点的电势低于f点的电势C.d点的电场强度与f点的电场强度相同D.将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到f点,电势能先增大后减小解析:因正电荷由d移动到e,电势能增加,则静电力做负功,静电力方向指向左方,可知N点为正电荷,e点电势高于d点电势,而e,f处在同一等势面,则d点电势低于f点电势,选项A错误,B正确;d点与f点电场强度大小相等
7、且方向相同,选项C正确;将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到f点,即由低电势点移至高电势点,电势能逐渐增大,选项D错误.8.(2017哈尔滨质检)如图所示,匀强电场的电场强度E=1.2102 N/C,方向水平向右,一正的点电荷q=4.010-8 C,沿半径R=20 cm的圆周从A点移动到B点.已知AOB=90.(1)这一过程中静电力做的功是多少?(2)若取A点为零电势点,则B点电势多大?解析:(1)正点电荷从A到B,沿电场线移动的距离为R,根据WAB=EqR得WAB=1.21024.010-80.2 J=9.610-7 J.(2)由WAB=EpA-EpB得,EpB=EpA-WAB其中EpA=0
8、所以EpB=-9.610-7 J由B=得B= V=-24 V.答案:(1)9.610-7 J(2)-24 V(教师备用)【备用题组】1.(2016淮南检测)(多选) 一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线所示.图中的实线是以O为圆心等间距的同心圆,a,c是粒子运动轨迹与同一圆的交点,b是粒子运动轨迹与小圆的切点,d是粒子运动轨迹与最大圆的交点,带电粒子仅受静电力.则可以断定(AD)A.带电粒子受到斥力作用B.带电粒子在b点的速率最大C.若带电粒子由a点运动到b点克服静电力做功为W1,由b点运动到d点静电力做功为W2,则W2=2W1D.带电粒子在c点的速率等于在a点的
9、速率解析:由粒子运动轨迹与受力关系可知,静电力的方向向左,粒子一直受静电斥力作用,选项A正确;电荷从a点到b点,静电力做负功,动能减小,速率减小,故粒子在b点的速率一定小于在a点的速率,选项B正确;粒子由a运动到b克服静电力做功W1,由b运动到d静电力做功为W2,因为离开场源电荷距离越小,电场强度越大,b,c间电场强度小于a,b间电场强度,所以W2Epa,选项D错误.4.(2016日照检测)如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,画一正方形ABCD,对角线AC与两点电荷的连线重合,两对角线的交点O恰为电荷连线的中点.下列说法中正确的是(B)A.A点的电场强度大于B点的电场强度且两点电场强度方向不同B.B,D两点的电场强度及电势均相同C.电子由B点沿BCD路径移至D点,电势能先减小后增大D.质子由C点沿COA路径移至A点,静电力对其先做负功后做正功解析:由电场的叠加原理知,A点的电场强度大于B点的电场强度,但两点电场强度方向相同,选项A错误;B,D两点的电场强度及电势均相同,选项B正确;因C点的电势小于零,所以电子由B点沿BCD路径移至D点,电势能先增大后减小,选项C错误;质子由C点沿COA路径移至A点,静电力对其一直做负功,选项D错误.专心-专注-专业