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- 2021-05-24 发布
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四、电势能和电势
课堂同步
1.如图1-20所示,A、B是电场中两点,一个带负电的点电荷Q在A点所受的电场力要比它在B点所受的电场力______,该负电荷在A点的电势能要比它在B点的电势能______,A点的电场强度要_____于B点的电场强度,A点的电势要______于B点的电势.
图1-20
图1-21
图1-22
K
L
M
N
2.如图1-21所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点,分别把+q和-q的试验电荷依次放在三点上,关于它所具有的电势能的正确说法是 ( )
A.放上+q时,它们的电势能EPA>EPB>EPC
B.放上+q时,它们的电势能EPA<EPB<EPC
C.放上-q时,它们的电势能EPA>EPB>EPC
D.放上-q时,它们的电势能EPA<EPB<EPC
3.如图1-22所示,虚线a、b、c是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb、φc,且φa>φb>φc,一带正电的粒子射人电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示.由图可知 ( )
A.粒子从K到L的过程中,电场力做负功
B.粒子从L到M的过程中,电场力做负功
C.粒子从K到L的过程中,电势能增加
D.粒子从L到M的过程中,动能减少
4.下列说法中,正确的是( )
A.当两个正点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大
B.当两个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大
C.一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大
D.一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力减小,它们的电势能也减小
5.关于电场中的电场线,下列说法正确的是( )
A.带正电的点电荷在电场力作用下,运动的轨迹和电场线重合
B.沿电场线方向电场强度逐渐减小
C.沿电场线方向电势逐渐降低
D.电荷沿电场线方向运动,电势能减少
6.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
7.如图1-23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增大
图1-23
图1-24
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
-
+
1
2
3
图1-25
8.如图1-24所示,A、B、C为某匀强电场中的三点,已知这三点的电势分别为φA=6V,φB=-2V,φC=2V,试在图上画出电势为2V的等势线,再画出一条电场线.(注意:图中应保留表明作图过程或依据痕迹).
9.如果把q=1.0×10-8C的正电荷,从无穷远移至电场中的A点,需要克服电场力做功J,那么:(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少?(2)q未移入电场前A点的电势是多少?
课后巩固
1.如图1-25所示,两个等量异号的点电荷在真空中相隔一定的距离,竖直线代表两点电荷连线的中垂面,在此中垂面上各点的电场线处处与该平面垂直,在两点电荷所存在的某平面取如图所示的1、2、3三点,则这三点的电势大小关系是( )
A.φ1>φ2>φ3 B.φ2>φ3>φ1 C.φ2>φ1>φ3 D.φ3>φ2>φ1
2.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U=Ed可知,在匀强电场中,E为恒值,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
C.电场强度为零处,电势不一定为零
D.无论是正电荷还是负电荷,当它在电场中移动时,若电场力做功,它一定是从电势高处移到电势低处,并且它的电势能一定减少
3.下列说法正确的是( )
A.在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等,场强大小一定不相等
B.在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低,场强大小不一定相等
C.在静电场中同一等势面上各点电势一定相等,场强大小不一定相等
D.在静电场中,点电荷q沿任意路径从a点移至b点,只要a、b在同一等势面上,则电场力一定不做功
4.以下有关场强和电势的说法正确的是( )
A.在正的点电荷的电场中,场强大的地方电势一定比场强小的地方电势高
B.在正的点电荷的电场中,场强大的地方电势一定比场强小的地方电势低
C.在负的点电荷的电场中,各点电势均为负值,距此负电荷越远处电势越低,无限远处电势最低
D.在负的点电荷的电场中,各点电势均为负值,距此负电荷越远处电势越高,无限远处电势最高
5.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。
6.下列说法正确的是( )
A.在确定的电场中移动电荷时,电势能的改变量同零电势点的选择无关
B.在确定的电场中,电荷所具有的电势能同零电势点的选择无关
C.电势能是电场和场中电荷共有的能
D.电势能只是电场中的电荷所具有的能
图1-28
vA
A
B
vB
图1-26
图1-27
7.一带电粒子在如图1-26所示的点电荷的电场中,在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是( )
A.加速度的大小增大,动能、电势能都增加
B.加速度的大小减小,动能、电势能都减少
C.加速度增大,动能增加,电势能减少
D.加速度增大,动能减少,电势能增加
8. 如图1-27所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是 ( )
A.带电粒子所带电荷的符号 B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒于在a、b两点的速度何处较大 D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
9.如图1-28所示,将一质量为m,电荷量为+Q的小球固定在绝缘体的一端,杆的另一端可绕通过O点的固定轴移动.杆长为L,杆的质量忽略不计,杆和小球置于场强为E的匀强电场中,电场的方向如图所示,将杆拉至水平位置OA,在此处将小球自由释放,求杆运动到竖直位置OB时小球的动能及小球电势能的变化量.
10. 如图1-29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
图1-29
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
11.如图1-30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
图1-30
C.动能减小,电势能增大
D.动能增大,电势能增大
A
B
图1-31
12.如图1-31所示,带箭头的曲线表示一个带负电粒子通过一个
点电荷Q所产生的电场时的运动轨迹,虚线表示点电荷电场的
两个等势面,下列说法中正确的是 ( )
A.等势面φA<φB,粒子动能EkA>EkB
B.等势面φA<φB,粒子动能EkAφB,粒子动能EkAφB,粒子动能EkA>EkB
13.下列说法正确的是( )
A.电场线相互平行的电场一定是匀强电场
B.在电场中将电荷由a点移到b点,如果电场力做功为零,则ab两点场强大小必相等
C.电势降低的方向不一定就是场强方向
D.在电场中,只在电场力作用下,使电荷沿电场线,这样的电场只能是匀强电场
14.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
15.如图1-32所示,一个带负电的油滴以初速vo从P点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中,若油滴到达最高点时速度大小仍为 vo,则油滴最高点的位置是( )
E
P
θ
vo
图1-32
A.P点的左上方 B.P点的右上方
C.P点的正上方 D.上述情况都可能
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