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泰山国际学校课后练习题
物理(2019人教版)必修三
10.1电势能和电势
1.(多选)下列说法正确的是( )
A. 电荷从电场中的A点运动到B点,路径不同,电场力做功的大小就可能不同
B. 电荷从电场中的某点出发,运动一段时间后,又回到了该点,则说明电场力做功为零
C. 正电荷沿着电场线运动,电场力对正电荷做正功,负电荷逆着电场线运动,电场力对负电荷做正功
D. 电荷在电场中运动,因为电场力可能对电荷做功,所以能量守恒定律在电场中并不成立
【答案】BC
【解析】电场力做功和电荷运动路径无关,故A错误;电场力做功只和电荷的初、末位置有关,所以电荷从某点出发又回到了该点,电场力做功为零,故B正确;正电荷沿电场线的方向运动,则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同,故电场力对正电荷做正功,同理,负电荷逆着电场线的方向运动,电场力对负电荷做正功,故C正确;电荷在电场中运动虽然有电场力做功,但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律,故D错误
2.(多选)某负点电荷Q产生的电场中的一条电场线如图所示,A、B为电场线上的两点.以下判断正确的是( )
A. A、B两点电场强度的大小关系是EA>EB
B. B点的电场强度方向由B指向A
C. 质子由A点移动到B点电场力做负功
D. 质子由A点移动到B点电场力做正功
【答案】ABC
【解析】由公式E=k知,E与r2成反比,所以EA>EB.故A正确.根据电场线的分布从无穷远处出发到负电荷终止,可知B点的电场强度方向由B指向A.故B正确.质子由A点移动到B点过程中,所受的电场力方向由B点到A点,电场力方向与位移方向相反,则电场力做负功.故C正确,D错误.
3.在静电场中,让电子逆着电场线的方向由A点移到B点,如图所示,则( )
A. 电场力做正功,A点电势高于B点
B. 电场力做正功,A点电势低于B点
C. 电场力做负功,A点电势高于B点
D. 电场力做负功,A点电势低于B点
【答案】B
【解析】电场强度方向水平向右,电子带负电在电场中受力方向与电场强度方向相反,故受到从A指向B的电场力,故从A至B的过程中电子受力方向与运动方向相同,故电场力做正功,根据电场力做功与电势能变化的关系知,电场力做正功,电场线方向从B向A,因为沿着电场线方向电势逐渐降低,故A点电势低于B点电势,故A错误,B正确;
由AB分析知,电场力做正功,故CD错误.
4.(多选)如图所示,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,做以Q为焦点的椭圆运动.M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点,电子在从M经P到N点的过程中( )
A. 速率先增大后减小
B. 速率先减小后增大
C. 电势能先减小后增大
D. 电势能先增大后减小
【答案】AC
【解析】正点电荷形成电场的等势面是以点电荷为圆心的一系列同心圆,且越靠近点电荷电势越高,所以电子从M点到P点电场力做正功,电势能减小,动能增加;电子从P点到N点电场力做负功,电势能增加,动能减小,故A、C正确.
5.(多选)一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时,电场力做了5×10-6 J的功,那么( )
A. 电荷在B处时将具有5×10-6 J的电势能
B. 电荷在B处将具有5×10-6 J的动能
C. 电荷的电势能减少了5×10-6 J
D. 电荷的动能增加了5×10-6 J
【答案】CD
【解析】电场力对电荷所做的功等于它的电势能的减少量,故电场力做了5×10-6 J的功,电荷的电势能一定减少了5×10-6 J,但电荷在B处的电势能无法确定,故A错,C对;根据动能定理可知,电荷的动能一定增加了5×10-6 J,但电荷在B处的动能无法确定,故B错,D对.
6.如图所示,A、B、C为电场中同一电场线上的三点.设电荷在电场中只受电场力作用,则下列说法中正确的是( )
A. 若在C点无初速度地释放正电荷,则正电荷向 B 运动,电势能减少
B. 若在C点无初速度地释放正电荷,则正电荷向 A 运动,电势能增加
C. 若在C点无初速度地释放负电荷,则负电荷向 A 运动,电势能增加
D. 若在C点无初速度地释放负电荷,则负电荷向 B 运动,电势能减少
【答案】A
【解析】若在C点无初速度地释放正电荷,正电荷所受电场力向右,则正电荷向B运动,电场力做正功,电势能减少,故A正确,B错误;若在C点无初速度地释放负电荷,负电荷所受电场力向左,则负电荷向A运动,电场力做正功,电势能减少,故C、D错误.
6.(多选)关于电势,下列说法正确的是( )
A. 电场中某点的电势,其大小等于单位正电荷从该点移动到零电势点时,静电力所做的功
B. 电场中某点的电势与零电势点的选取有关
C. 由于电势是相对的,所以无法比较电场中两点的电势高低
D. 电势是描述电场能的性质的