解析版 人教版高中物理选修3-1 第一章 第4节电势能和电势 基础训练 联系客服

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第一章:第4节 电势能和电势 基础训练

(45分钟 100分)

一、不定项选择题部分(每题4分 共60分)

1.下列说法中正确的是( ) A.电场线密集处场强大,电势高 C.在电势高处电荷具有的电势能大

B.沿电场线方向场强减小,电势降低 D.场强为零处,电势不一定为零

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.

答案:D

2.下列关于静电场的电场线和等势面的说法,正确的是( ) A.等势面上各点的电势一定为零 B.等势面上各点的电势一定相等

C.同一条电场线上的两点,电势必定不相等

D.同一条电场线上的两点,所在位置的场强必定不相等

解析:等势面上各点的电势一定相等,但不一定为零,故A错,B对;沿电场线方向电势降低,故C正确;匀强电场中各点的场强相同,故D错.

答案:BC

3.下列说法正确的是( )

A.电场强度为零的地方,电势一定为零 B.电势为零的地方,电场强度不一定为零 C.电场强度相同的地方,电势一定相等 D.电势相等的地方,电场强度一定相等

解析:BD 电场强度和电势的大小没有必然的联系.电场强度为零的地方,电势不一定为零,如对于等势体而言,内部的场强为零,但内部的电势不为零.电场强度相等的地方,电势也不一定相等,如匀强电场,场强处处相等,但电势并不处处相等.

4.(多选)下列说法中正确的是( ) A.沿电场线的指向,场强一定越来越小 B.沿电场线的指向,电势一定越来越低 C.沿电场线方向移动电荷电势能逐渐减少

D.在只受电场力作用下,正电荷一定从电势高处向电势低处移动

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解析:BD

5.(多选)a、b为电场中的两点,且a点电势高于点b,则可知( ) A.把负电荷从a点移到b点电场力做负功,电势能增加 B.把正电荷从a点移到b点电场力做正功,电势能减少 C.无论移动的是正电荷还是负电荷,电荷的电势能都要减少 D.无论是否有电荷移动,a点的电势能总是大于b点的电势能

解析:AB 电势能是电场中的电荷和电场共同具有的能,电势能的改变与电荷量及两点间的电势差有关,负电荷从高电势点移动到低电势点电场力做负功,电势能增加,正电荷与之相反.

6.(多选)一负电荷仅受电场力的作用,从电场中的A点运动到B点,在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动,则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能EpA、EpB之间的关系为( )

A.EA=EB B.EA<EB C.EpA=EpB D.EpA>EpB

解析:AD 负电荷在电场中只受电场力作用而做匀加速直线运动,可知电场是匀强电场,故A对.由于电场力对负电荷做正功,动能增加,则电势能减少,故D对.

7.在两个等量负点电荷所形成的电场中,设这两个点电荷连线中点为a,该连线的中垂线上有一点b,这两点的电势分别为φa、φb,+q在a、b两点的电势能为Epa、Epb,则下列说法中正确的是( )

A.a点场强为零φa<φb,Epa>Epb B.a点场强不为零φa<φb,Epa>Epb C.a点场强不为零φa=φb,Epa=Epb D.a点场强为零φa<φb,Epa

解析:D a点为电荷连线的中点,a点的场强是两个完全相同的电荷在该点处产生场强的矢量和,故Ea=0;从两等量负电荷的等势面可知,a点处的电势最低,所以φa<φb;电势越低的地方,其电势能越低,故Epa

8.如图为一头大一头小的导体周围等势面和电场线(带有箭头的线为电场线)示意图,已知两个相邻等势面间的电势差相等,则( )

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A.a点和d点的电场强度一定相同 B.a点的电势一定低于b点的电势

C.将负电荷从c点移到d点,电场力做正功

D.将正电荷从c点沿虚线移到e点,电势能先减小后增大

解析:B a点和d点的电场强度大小相等,方向不同,A错误;根据沿着电场线的方向电势逐渐降低和同一等势面上的各点电势相等,可判断B正确;c点、d点在同一等势面上,将负电荷从c点移到d点,电场力不做功,C错误;将正电荷从c点沿虚线移到e点,电场力先做负功再做正功,电势能先增大后减小,D错误.

9.如图所示的匀强电场中,一个电荷量为q的正点电荷,沿电场线方向从A点运动到B点,A、B两点间的距离为D.在此过程中电场力对电荷所做的功为W,则A点的电场强度的大小为( )

Wd

A.

qWC.

qd

B.qWd qdD.

W

W

解析:根据电场力做功的表达式W=qEd计算电场强度的大小E=,C选项正确.

qd答案:C

10.如图所示的电场中有A、B两点,下列判断正确的是( )

A.电势φA>φB,场强EA>EB B.电势φA>φB,场强EA

C.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做正功,电势能减少 D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能EpA>EpB

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答案:BC

解析:顺着电场线电势逐渐降低,即φA>φB,由电场线疏密可知,EA

11.如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线.在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,轨迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( )

A.粒子带正电

B.粒子在A点加速度小 C.粒子在B点动能大

D.A、B两点相比,B点电势较高

解析:根据曲线运动轨迹和受力的关系可知,电场力沿电场线的反方向,故粒子带负电,A选项错误;电场线的疏密程度表示场强的强弱,故粒子在A点的电场力小,加速度小,B选项正确;电场力从A运动到B做负功,动能减小,故粒子在B点的动能小,C选项错误;沿电场线电势逐渐降低,B点的电势较低,D选项错误.

答案:B

12.在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b,不计空气阻力,则( )

A.小球带负电 B.电场力跟重力平衡

C.小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减小 D.小球在运动过程中机械能守恒 答案:B

解析:因为小球在竖直平面内做匀速圆周运动,受到重力、电场力和细绳的拉力,电场力与重力平衡,则知小球带正电,故A错误,B正确;小球在从a点运动到b点的过程中,电场力做负功,小球的电势能增大,故C错误;由于电场力做功,所以小球在运动过程中机械能不守恒,故D错误。故选B。

二、非选择题(每题10分 ,共40分)

13.如图所示的匀强电场,电场强度E=2×104 N/C.一电荷量q=+1×108 C的点电荷从电场中的A

点移动到B点,电场力对电荷所做的功W=2×105 J.求:

(1)点电荷所受电场力的大小F; (2)A、B之间的距离D.

解析:(1)根据电场力公式F=qE得,电场力F=2×104 N.

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