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1、【成才之路】2015版高中物理 1.4 电势能和电势练习 新人教版选修3-1基础夯实一、选择题(14题为单选题，57题为多选题)1下列说法中正确的是()A电场线密集处场强大，电势高B沿电场线方向场强减小，电势降低C在电势高处电荷具有的电势能大D场强为零处，电势不一定为零答案：D解析：电场线密集处场强大，电势不一定高，A错；沿电场线方向电势降低，但场强不一定减小，B错；正电荷在电势高处具有较大电势能，但对于负电荷正好相反，C错；场强大小与电势高低无必然关系，D对。2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
2、电场中A点的电势分别为()AEpAW，A BEpAW，ACEpAW，A DEpAW，A答案：A解析：由WEpA，可得：EpAW，由得：A。故只有A正确。3.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()AW1W2W3W2W30CW1W3W20 DW3W1W20答案：C解析：因A、C两点处于同一等势面上，所以W1W3W20，所以C正确。4.电场中等势面如图所示，下列关于该电场的描述正确的是()AA点的电场强度比C点的小B负电荷在A点的电势能比
3、C点的电势能大C电荷沿等势面AB移动过程中，电场力始终不做功D正电荷由A移到C，电场力做负功答案：C解析：等势面的疏密程度表示电场的强弱，所以A点的电场强度比C点的大，选项A错误；由于A点电势比C点电势大，所以负电荷在A点电势能比C点电势能小，正电荷由A移到C，电场力做正功，所以选项B、D错误；由于A点和B点在同一等势面上，所以电荷沿等势面AB移动过程中，电场力始终不做功，选项C正确。5.如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是()A电势AB，场强EAEBB电势AB，场强EAEpB答案：BC解析：顺着电场线电势逐渐降低，即AB，由电场线疏密可知，EAEB，故A错，B对；由电场力做功与电势
4、能变化的关系可知，q从A移到B，电场力做正功，电势能减少，C对；负电荷从A移到B，电场力做负功，电势能增加，EpAEpB，故D错。6(银川一中20132014学年高二上学期期中)如图所示为一匀强电场，实线为电场线，一个带电粒子射入该电场后，留下一条虚线所示的径迹，途径a点和b点，则下面判断正确的是()Ab点的电势高于a点的电势B粒子在b点的动能小于a点的动能C粒子在b点的电势能大于a点的电势能D场强方向向左答案：BC解析：由于电荷的性质不确定，所以电场线的指向不能确定，所以a、b两点的电势高低也不能确定，故A、D错；带电粒子从a到b点过程中，电场力做负功，电荷的电势能增大，粒子的动能减小，即粒
5、子在a点的动能大于在b点的动能，故B、C正确。7(安徽屯溪一中20132014学年高二上学期期中)如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速度释放一带有恒定电荷量的小物块，小物块在点电荷Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中()A小物块所受静电力逐渐减小B小物块具有的电势能逐渐减小CM点的电势一定高于N点的电势D小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功答案：ABD解析：小物块在从M到N运动过程中，一定受到向左的摩擦力，所以库仑力一定向右。随着由M到N运动，离电荷Q距离越来越大，所以物块受到的静电力即库仑力一定减小，A正确；由动能定理可得mgxWE0，即WEmgx
6、，静电力做正功，小物块具有的电势能减小，其减少量等于滑动摩擦力做功的值，B、D正确；因点电荷Q的电性未知，因而不能判断M、N两点电势的高低，C错。二、非选择题8如图所示为电场的电场线，现将一电荷量q3.0109C的负电荷从A点移到B点、从B点移到C点、从C点移到D点，电场力做功分别为：WAB3.0108J、WBC1.5108J、WCD9.0109J。若取C点电势为零，试求A、B、D三点电势。答案：15V5V3V解析：根据电势的概念求解：电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到电势零点时，电场力所做的功。由于本题中移动的是负电荷，故不难理解：A、B、C三点的电势应等于单位负电荷由该点移
7、动电势零点(C点)时，电场力所做的功的负值，即AV15V，BV5V，DV3V。能力提升一、选择题(14题为单选题，56题为多选题)1(浙江省20132014学年高二6月学业水平测试)在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等，电场强度相同的是()A甲图中与点电荷等距的a、b两点B乙图中两等量异号电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C丙图中两等量同号电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D丁图中匀强电场中的a、b两点答案：B解析：甲图中场强大小相同，方向不同，电势ab。乙图中场强大小、方向皆相同，电势ab。丙图中场强大小相同，方向相反，电势ab。丁图中场强大小，
8、方向皆相同，电势abcC粒子运动时的电势能先增大后减小D粒子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等答案：D解析：由于带正电的粒子的运动轨迹如图所示，很明显它受到点电荷的吸引，故点电荷是负电荷，A不对；三个等势面的关系为c最大，a最小，故B也不对；带正电的粒子在运动过程中，先受到与运动方向相同的力，故该力先做正功，电势能减小，然后再远离带负电的点电荷，电场力做负功，电势能增加，故粒子运动时的电势能先减小后增大，C不对；由于粒子的重力忽略不计，故不考虑重力势能，则根据能量守恒定律，粒子的动能与电势能的总和是不变的，D是正确的。4(济南市20132014学年高二上学期五校联考)如图所示，在x轴上
9、相距为L的两点固定两个等量异种点电荷Q、Q，虚线是以Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断错误的是()Ab、d两点处的电势相同B四个点中c点处的电势最低Cb、d两点处的电场强度相同D将一试探电荷q沿圆周由a点移至c点，q的电势能减小答案：C解析：过c点的中垂线为一条等势线，电势为零，其余a、b、d三点的电势均大于零，且根据对称性可知b、d两点的电势相等，所以选项A、B正确。b、d两点处的电场强度的方向不同，选项C错误。a点的电势大于零，则试探电荷q在a点处的电势能大于零，而在c点的电势能等于零，故试探电荷沿圆周由a点移
10、至c点，电势能减小，选项D正确。5.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Ba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点的动能答案：BD解析：题图为等量同种电荷的等势面，故A选项错，由图中等势面的疏密知B选项正确；由运动轨迹的弯曲情况、电场力的做功情况和动能的变化情况知C错，D正确。6(吉林通化市一中20132014学年高二上学期期中)两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连
11、线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点，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，取无限远处的电势为零，则()Aq由A向O的运动是匀加速直线运动Bq由A向O运动的过程电势能逐渐减小Cq运动到O点时的动能最大Dq运动到O点时电势能为零答案：BC解析：q在MN上运动，从A到O场强大小变化，q所受电场力大小变化，加速度大小变化，不可能做匀加速直线运动，从A到O电场力一直做正功，q的电势能减小，动能增加，O点时场强为零，此后电场反向，q受电场力反向，此后电场力做负功，到O点时动能最大，由上可知A错误，B、C正确；取无穷远处电势为零，正点电荷的电场电势一定大于零，即O点电势00，q在O点电势能EPq00，D错误。二、非选择题7.一匀强电场，场强方向是水平的(如图所示)。一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在静电力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成角的直线运动。求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差。答案：mvcos2解析：设小球的电荷量为q，因小球做直线运动，则它受到的静电力qE和重力mg的合力必沿初速度方向。如图所示，有mgqEtan由此可知，小球做匀减速直线运动的加速度大小为a，设从O点到最高点的路程为x，有v2ax，运动的水平距离为lxcos，由上面公式可得静电力做功WqElmvcos2电势能之差EpWmvcos2。7