10.1 电势能和电势（备作业）-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（人教版必修第三册）

10.1 电势能和电势（解析版） 一、单选题（本大题共12小题） 1.如图所示，在匀强电场中有A，B两点，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功；第三次沿曲线ADB移动该电荷，电场力做功为，则 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 电荷在静电场中从一点移到另一点时，电场力的功的值只跟始末两点的位置有关，而和所经过的路径的形状完全无关。  掌握静电场和重力场是保守场是解题的关键。 【解答】 第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功；第三次沿曲线AB移动该电荷，电场力做功为，三个过程，始末两点的位置相同，电场力的功的值只跟始末两点的位置有关，而和所经过的路径的形状完全无关，所以，故C正确，ABD错误。 故选C。   2.如图所示，正电荷q在匀强电场E中分别沿直线AB、折线AMB运动。已知AB间的距离为l，AM间的距离为d。AM方向平行于电场线，BM方向垂直于电场线。关于静电力做功的值，下列说法正确的是 A. 电荷沿直线AB运动时，静电力做功为qEl B. 电荷沿直线AB运动时，静电力做功为qEd C. 电荷沿折线AMB运动时，静电力做功为0 D. 电荷沿折线AMB运动时，静电力做功为qEl 【答案】B 【解析】 静电力做功与重力做功相似，静电力做功与路径无关，只与初末位置有关． 匀强电场中，电场力做功为，d为沿电场线方向的距离。 【解答】 电场力做功为，U为初末位置之间的电势差，BM方向垂直于电场线，所以BM是匀强电场的一条等势线，B、M两点电势相等，所以电荷沿直线AB运动时，静电力做功为，故A错误，B正确； 电荷沿折线AMB运动时，因为静电力做功与路径无关，只与初末位置有关，所以静电力做功仍然为qEd，故CD错误。 故选B。   3.如图所示，直角三角形ACB中，电量为q的正点电荷固定在C点。另一负点电荷沿AB边从A点运动到B点，则下列说法正确的是 A. 电场力所做总功为负 B. 其电势能先增大后减小 C. 电场力先做负功再做正功 D. 其所受电场力逐渐减小 【答案】A 【解析】 根据点电荷的场强公式可以判断场强的变化，从而知道电场力的变化；根据正点电荷的电势分布可以判断电势的变化，根据可知电势能的变化，根据电场力做功与电势能的变化关系分析即可。 解决本题的关键是知道点电荷的场强和电势分布，掌握电场力做功与电势能的变化关系。 【解答】 在正点电荷形成的电场中，离点电荷越近电势越高，所以从A到B电势先升高后降低，负电荷在电势高处电势能小，故其电势能先减小后增大，说明电场力先做正功后做负功，负电荷在B点的电势能大于在A点的电势能，则电场力所做的总功为负，故A正确，BC错误； D.根据知，从A到B电场强度先增大后减小，故负电荷受到的电场力先增大后减小，故D错误。 故选A。     4.下列关于电势和电势能的说法，正确的是 A. 对于一个确定的点电荷，在电势越高的位置，其电势能一定越大 B. 在电势一定的位置，放入某点电荷的电荷量越大，该点电荷的电势能一定越大 C. 正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能 D. 在电场中移动一电荷，若电场力对其做负功，其电势能一定增大 【答案】D 【解析】 本题考查了电势和电势能，掌握基本定义是关键。 试探电荷的电性未知，故点的电势高低无法判断；电场力总对电荷做正功，电势能一定减小；电势降低最快的方向是场强的方向；负电荷在电势越低的位置电势能越大。 不论是正电荷还是负电荷，电场力对它做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增大。 【解答】 A.电势能与电势的关系为，电势能是标量，上式中电量q要带正负号，则负电荷在电势越高的位置，电势能反而越小，故A错误； B.在电势一定的位置，放入某点电荷的电荷量越大，该点电荷的电势能不一定越大，如电势小于0，放入的正点电荷的电荷量越大，电势能反而越小，故B错误； C.如果电场中某点电势为负，则正电荷在该点的电势能小于负电荷在该点的电势能，故C错误； D.根据电场力做功与电势能的关系可知，在电场中移动一电荷，若电场力对其做负功，其电势能一定增大，故D正确； 故选D。   5.在点电荷形成的电场中有一点A，当一个的检验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，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为    A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】解：依题意，的检验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，则电荷的电势能减小W，无限远处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为，A点的电势。 故选：A。 根据电场力做功多少，电荷的电势能就减小多少分析电荷