练习2电势能、电势、电势差和电势差与电场强度的关系-2020-2021学年【补习教材·寒假作业】高二物理（人教版）

8、 练习2电势能、电势、电势差和电势差与电场强度的关系 1、关于电势差与电场力做功的说法中，正确的是(　　) A．电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定 B．电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定 C．电势差是矢量，电场力做的功是标量 D．电场中两点间的电势差等于把电荷从一点移到另一点电场力做的功 【答案】B 【解析】电势差的大小由电场本身的因素决定，与移动电荷的电荷量及移动电荷所做的功无关，A项错．由WAB＝qUAB知，B项对．电势差、电场力做的功都是标量，C项错．电场中两点间的电势差等于单位正电荷从一点移到另一点电场力所做的功，D项错． 2、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 【答案】C 【解析】只有一条电场线，无法判断该电场是不是匀强电场，也无法判断电场强度EA和EB的大小关系，故选项A、B错误；电子在静电力的作用下从A点运动到B点，静电力做正功，电势能减少，故选项C正确，选项D错误． 3、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(　　) 【答案】C 【解析】本题考查电场的叠加．因为电势是标量，并在题中的四个电场中具有对称性，故四个电场中a、b两点的电势都是相等的；而电场强度是矢量，所以A图中点电荷的电场对称点的电场强度大小相等、方向相反；B图中叠加后a点斜向右上方，b点斜向右下方；C图中叠加后都是水平向右；D图中叠加后a点向上，b点向下．因此只有选项C正确． 4、如图所示，在处于O点的点电荷＋Q形成的电场中，试探电荷＋q由A点移到B点静电力做的功为W1，以OA为半径画弧交OB于C，再把试探电荷由A点移到C点静电力做的功为W2；由C点移到B点静电力做功的为W3.则三次静电力做功的大小关系为(　　) A．W1＝W2＝W3＜0 B．W1＞W2＝W3＞0 C．W1＝W3＞W2＝0 D．W3＞W1＝W2＝0 【答案】C 【解析】点电荷形成电场的等势面是以该点电荷为球心的球面，由题意知，三点的电势关系为φA＝φC＞φB，所以电势差UAB＝UCB＞0，UAC＝0.而W1＝qUAB，W2＝qUAC，W3＝qUCB，所以W1＝W3＞W2＝0.故选项C正确． 5、如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为(　　) A.200 V/m B.200eq \r(3) V/m C.100 V/m D.100eq \r(3) V/m 【答案】A 【解析】x轴上OA的中点C的电势为3 V，则BC的连线为等势线，如图所示。电场的方向与等势线垂直，且由电势高处指向电势低处，设∠OCB＝θ，则tan θ＝eq \f(\r(3),3)，所以θ＝30°，O点到BC的距离为d＝OCsin θ＝1.5 cm，所以E＝eq \f(U,d)＝eq \f(3,0.015) V/m＝200 V/m，故选项A正确。 6、如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷，虚线是以点电荷＋Q为圆心、eq \f(L,2)为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称，下列判断正确的是(　　) A.b、d两点处的电场强度相同 B.a、c两点处的电势相同 C.将一试探电荷＋q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功 D.将一试探电荷－q沿圆周由a点移至c点，－q的电势能减小 【答案】C 【解析】b、d两点关于x轴对称，由点电荷的场强公式与电场叠加原理可知，b、d两点电场强度大小相等，但方向不同，故b、d两点电场强度不同，A错误；由题图可知，该电场为等量异种点电荷的电场，等量异种点电荷的电场线与等势面分布如图所示： c点的电势为0，a点的电势大于0，a、c两点的电势不同，故B错误；c点的电势低于a点的电势，试探电荷＋q沿圆周由a点移至c点，电势能减少，电场力做正功，故C正确；c点的电势低于a点的电势，试探电荷－q沿圆周由a点移至c点，电势能增加，电场力做负功，故D错误。 7、一质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度大小为eq \f(2,3)g，空气阻力不计，小球在下落h的过程中，则(　　) A.小球的动能增加eq \f(mgh,3) B.小球的电势能增加eq \f(mgh,3) C.小球的重力势能减少eq \f(2mgh,3) D.小球的机械能减少eq \