内容正文:
第十章 第1节
1.(静电力做功和电势能)如图所示,是某电场中的一条直线,一电子从a点由静止释放,它将沿直线向b点运动,下列有关该电场情况的判断正确的是( )
A.该电场一定是匀强电场
B.电场强度Ea一定小于Eb
C.电子的电势能Epa>Epb
D.电子的电势能Epa<Epb
C [只有一条电场线,无法判断该电场是不是匀强电场,也无法判断场强Ea和Eb的大小关系,选项A、B错误;电子在静电力作用下从a运动到b,静电力做正功,电势能减小,选项C正确,选项D错误.]
2.(电势的比较)如图所示,P、Q是两个电荷量相等的正点电荷,它们连线的中点是O,A、B是中垂线上的两点,,用EA、EB、φA、φB分别表示A、B两点的电场强度和电势,则( )
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A.EA一定大于EB,φA一定大于φB
B.EA不一定大于EB,φA一定大于φB
C.EA一定大于EB,φA不一定大于φB
D.EA不一定大于EB,φA不一定大于φB
B [P、Q在O点的合场强为0,且无穷远处P、Q的合场强也为0,可见沿OAB远离O点时,合场强是先增大再减小,而合场强最大处是在A、B两点之间还是在A、B两点之外,题中没有给出,故EA不一定大于EB.P、Q都为正电荷,取无穷远处的电势为0,正电荷形成的电场中,各处电势均为正,且离电荷越远处的电势越低,所以必有A点的电势高于B点的电势.]
3.(用电场线判断电势高低)某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为φP和φQ,则( )
A.EP>EQ,φP>φQ
B.EP>EQ,φP<φQ
C.EP<EQ,φP>φQ
D.EP<EQ,φP<φQ
A [图中P点处电场线密,电场强度大,EP>EQ,沿电场线的方向电势降低,φP>φQ.]
4.(电势能的计算)如图,匀强电场中带电荷量为+q的电荷从B点运动到A点,静电力做功WE=1.6×10-3 J(A点定为零势能位置),问:
(1)该电荷在B点的电势能为多少?
(2)若将电荷改为带电荷量为q的负电荷,其他条件不变,该电荷在B点的电势能又为多少?
解析 (1)电荷从B点向A点运动,当电荷带正电时,电荷受力与运动方向相同,静电力做正功,电势能减少
因为WE=1.6×10-3 J
所以ΔEp=-1.6×10-3 J
又因为EA=0
所以该电荷在B点的电势能为EB=1.6×10-3 J.
(2)当电荷带负电时,电荷受力与运动方向相反,静电力做负功,电势能增加
因为WE=-1.6×10-3 J
所以ΔEp=1.6×10-3 J
又因为EA=0
所以该电荷在B点的电势能为EB=-1.6×10-3 J.
答案 (1)1.6×10-3 J (2)-1.6×10-3 J
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