1.4 （作业）电势能和电势-2021-2022学年高二物理精梳细讲 讲义+作业（人教版选修3-1）

1.4 电势能和电势 一、静电力做功与电势能的变化 1．如图所示，电场强度为E的匀强电场中，带电荷量为+q的电荷沿直线AB、折线ACB、曲线ANB运动，已知AB长为d，关于静电力做的功和大小关系，下列说法正确的是（　　） A．沿折线ACB运动时，静电力做功最多 B．沿直线AB运动时，静电力做功最少 C．沿直线ANB运动时，静电力做功做多 D．这三种运动路径，静电力所做的功一样多 【答案】D 【详解】静电力做功与路径无关，则这三种运动路径，静电力所做的功一样多。故选D。 2．关于电场力做功与电势能的关系，下列说法正确的是（　　） A．电场力做正功，电势能一定增加 B．电场力做正功，电势能一定减小 C．电场力只有对正电荷做正功时，电势能才增加 D．电场力只有对负电荷做正功时，电势能才增加 【答案】B 【详解】根据功能关系，可知电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加，与电荷的电性无关。故选B。 3．在静电场中，下列有关电势能、电势判断正确的是（　　） A．电势能、电势都是仅由电场本身因素决定，与处于电场中的电荷无关 B．电势高的地方，电荷的电势能一定大 C．电势能是标量，电势是矢量 D．某点电势的大小等于单位电荷在该点与在参考点的电势能差的大小 【答案】D 【详解】A．电势与电场自身决定，电势能与电场和电荷有关，A错误；B．对于正电荷，电势高的地方，势能越大，但对于负电荷，电势高的地方，其电势能越小，B错误；C．电势能和电势都是标量，C错误；D．根据电势的定义式 知，某点电势的大小等于单位电荷在该点的电势能大小，而电势能大小等于电荷在该点与在参考点的电势能差的大小，故D正确。故选D。 二、电势及其高低的判断 4．如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷 ，a、b、c、d、e、f为以O点为球心、半径为R的球面上的点，O、a、e、c、f点共面且与电场平行，O、b、e、d、f点共面且与电场垂直，则下列说法下中正确的是（　　） A．a、b、c、d、e、f各点的电场强度均相同 B．a点与c点电势相等 C．b点与d点电势不相等 D．e点与f点电势相等 【答案】D 【详解】A．点电荷在六点产生的场强方向不相同，因此与匀强电场叠加后这六点的电场强度方向不一致，故A项错误；B．对于Q产生的电场来说，ac两点为等势点，对于匀强电场来说a点电势高于c点，叠加后电势不相等，故B项错误；C．对于Q产生的电场来说，bd两点为等势点，对于匀强电场来说bd电势也相等，叠加后电势相等，故C项错误；D．对于Q产生的电场来说，ef两点为等势点，对于匀强电场来说ef电势也相等，叠加后电势相等，故D项正确。故选D。 5．如图所示，实线为未标明方向的电场线，虚线为一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，E、F是轨迹上的两点。下列说法正确的是（　　） A．E点的电势一定比F点高 B．E点的电场强度比F点大 C．带电粒子在E点的动能比F点大 D．带电粒子在E点的电势能比F点高 【答案】D 【详解】A．由图，粒子的运动轨迹向右弯曲，说明粒子在 两点受到的电场力沿电场线向右。由于电场线方向不明，无法判断电势的高低，A错误；B．电场线越密电场强度越大， 点电场强度大于 点电场强度，B错误；C．粒子从 点到 点电场力做正功，粒子动能增大，带电粒子在E点的动能比F点小，C错误；D．粒子从 点到 点电场力做正功，粒子电势能降低，带电粒子在E点的电势能比F点高，D正确；故选D。 三、等量的同种电荷周围的电势分布 6．真空中M、N处固定两个电荷量相等的正点电荷，它们附近电场的等势线分布如图所示．a、b、c、d为电场中的四个点，其中c点在两个点电荷连线的中垂线（未画出）上。设无穷远处电势为零，则（　　） A．c点的场强方向平行于 的连线 B．c点的场强大小等于零 C．a点和b点的电场强度相同 D．把正试探电荷从c点移到d点，试探电荷电势能增大 【答案】D 【详解】AB．由等量同种电荷的电场线分布规律可知，c点的场强方向平行于 的中垂线，且不可能为零，故AB错误；C．a点和b点的电场强度大小相等，方向不同，故C错误； D．由图可知，c点所在的区域电势小d点所以的等势线，由 所以把正试探电荷从c点移到d点，试探电荷电势能增大，故D正确。故选D。 7．如图所示，真空中电荷量均为Q的两正点电荷固定于一绝缘正方体框架的两侧面ABB1A1和DCC1D1中心连线所在直线上，且两点电荷关于正方体中心对称，则：（　　） A．A、B、C、D四个点的电势相同 B．A1、B1、C1、D1四个点的电场强度相同 C．负检验电荷在A点的电势能小于在C1点的电势能 D．正检验电荷从C点移到B点的过程中，电场力对其做正功 【答案】A 【详解】A．电势是标量，只有大小没有方向，由于A、B