电势能和电势专题训练一、选择题1.(多选)下列关于电势高低的判断,正确的是( )A.负电荷从A移到B时,静电力做正功,A点的电势一定较高B.负电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低C.正电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低D.正电荷只在静电力作用下由静止开始从A移到B,A点的电势一定较高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点的电势能及电场中A点的电势分别为( )A.EpA=-W,φA=B.EpA=W,φA=-C.EpA=W,φA=D.EpA=-W,φA=-3.(多选)如图所示,曲线表示一簇关于x轴对称的等势面,在x轴上有A、B两点,则( )A.A点场强小于B点场强B.A点场强方向指向x轴负方向C.A点场强大于B点场强D.A点电势高于B点电势
4.带有等量异种电荷的一对平行金属板,如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大,即使在两极板之间,它的电场线也不是彼此平行的直线,而是如图所示的曲线(电场的方向未画出)。在图中,若上极板带正电,虚线MN是穿过两板正中央的一条直线,则关于这个电场,以下说法正确的是( )A.a点的场强小于b点的场强B.b点的电势低于c点的电势C.平行金属板之间的电场,可以看作匀强电场D.若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放,它必将沿电场线运动到负极板5.(多选)如图甲所示,AB是电场中的一条直线,电子以某一初速度从A点出发,仅在电场力作用下沿AB运动到B点,其vt图象如图乙所示。关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势φA、φB的关系,下列判断正确的是( )甲 乙A.EA>EB B.EA<EBC.φA>φBD.φA<φB6.(多选)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7.如图所示,Q是带正电的点电荷,P1、P2为其产生的电场中的两点,若E1、E2分别为P1和P2两点的电场强度的大小,φ1、φ2分别为P1和P2两点的电势,则( )A.E1>E2,φ1>φ2B.E1>E2,φ1<φ2C.E1<E2,φ1>φ2D.E1<E2,φ1<φ28.在如图所示的四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点,其中a、b两点电势和场强都相同的是( )A B C D9.如图所示,在真空中有两个带相等电荷量的正电荷q1和q2,它们分别固定在A、B两点,CD为A、B连线的中垂线。现将正电荷q3由C沿CD移至无限远处,在此过程中( )A.q3的电势能逐渐增加B.q3的电势能先逐渐增加,后逐渐减少C.q3受到的静电力逐渐减小D.q3受到的静电力先逐渐增大,后逐渐减小
10.如图所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处。A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是( )A.A、B、C、D四个点的电场强度相同B.O点电场强度等于零C.将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点,电场力做功为零D.将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点,试探电荷具有的电势能增大二、填空题11.如图所示,在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点,连线AB与电场线的夹角为θ,将一电量为q的正电荷从A点移到B点.若沿直线AB移动该电荷,电场力做的功W1=________;若沿路经ACB移动该电荷,电场力做的功W2=________;若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做的功W3=________.由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是________.12.将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点,克服电场力做了3×10-5J的功,再将电荷从B点移到C点,电场力做了1.2×10-5J的功,则A、C间的电势差为V,电荷从A点移到B点再从B点移到C点的过程中,电势能变化了J。
二、计算题13.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=2.0×10-3kg、电荷量q=2.0×10-6C的带正电的物体(可视为质点),从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动,其位移随时间的变化规律为s=6.0t-10t2,式中s的单位为m,t的单位为s。不计空气阻力,取g=10m/s2。求:(1)匀强电场的电场强度大小和方向;(2)带电物体在0~0.5s内电势能的变化量。14.如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B点为AC的中点,C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g,A点距过C点的水平面的竖直高度为3R,小球滑到B点时的速度大小为2。求:(1)小球滑至C点时的速度大小;(2)若以C点作为参考点(零电势点),试确定A点的电势。15.将带电荷量q1=+1.0×10-8C的点电荷,从无限远处移到匀强电场中的P点,需克服电场力做功2.0×10-6J,q1在P点受到的电场力是2.0×10-5N,方向向右。试求:(1)P点场强的大小和方向;(2)电荷的电势能在移动过程中如何变化?电荷在P点的电势能是多少?