第10章 1 电势能和电势（作业）-2022-2023学年新教材高中物理必修第三册【精讲精练】人教版

[课下作业] [基础训练] 1．(多选)关于电势，下列说法正确的是(　　) A．电场中某点的电势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．某电荷在电场中A、B两点电势能关系EpA＞EpB，则可知φA＞φB 解析　由电势的定义可知A正确；由于电势是相对量，电势的大小与零电势点的选取有关，故B正确；虽然电势是相对的，但电势的高低是绝对的，C错误；电势的计算要注意q的正负，q正负不确定无法由Ep确定φ的大小关系，故D错误。 答案　AB 2．(2021·衡阳月考)空间某区域里电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是(　　) A．c点电场强度方向与d点电场强度方向相同 B．a点电势高于b点电势 C．若将一试探电荷＋q由a点静止释放，它将沿电场线运动到b点 D．将一试探电荷－q由a移至b的过程中，电势能减小 解析　电场线上的每一点的切线方向表示电场强度方向，由图可知，c点和d点的电场强度方向不同，故A错误；沿着电场线的方向电势逐渐降低，则φa＞φb，故B正确；若将一试探电荷＋q由a点静止释放，将沿着a点的电场强度方向开始运动，运动轨迹不是电场线，故C错误；若将一试探电荷－q由a点到b点静电力做负功，电势能增加，故D错误。 答案　B 3．如图所示甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度图像如图乙所示。关于A、B两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是(　　) A．φA＞φB，EA＞EB B．φA＞φB，EA＞EB C．φA＜φB，EA＞EB D．φA＜φB，EA＜EB 解析　负电荷从A由静止释放(初速度为0)后，能加速运动到B，说明负电荷受到的静电力方向从A指向B，那么电场方向就是由B指向A，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以A、B两点的电势关系是φA＜φB；负电荷从A运动到B的过程中，它的加速度是逐渐减小的(题图乙中曲线切线的斜率表示加速度)，由牛顿第二定律知，负电荷从A运动到B时，受到的静电力是逐渐减小的，由E＝知，EA＞EB，C正确。 答案　C 4．将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，静电力做功为6.0×10­9 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，静电力做功为7.0×10­9 J，则M、N两点的电势φM、φN的关系为(　　) A．φM＜φN＜0 B．φN＞φM＞0 C．φN＜φM＜0 D．φM＞φN＞0 解析　取无穷远处电势φ∞＝0。对正电荷：W∞M＝0－EpM＝－qφM，φM＝＝－；对负电荷：WN∞＝EpN－0＝－qφN，φN＝＝；所以φN＜φM＜0，选项C正确。 答案　C 5．等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，则检验电荷在此全过程中(　　) A．所受静电力的方向将发生改变 B．所受静电力的大小恒定 C．电势能一直减小 D．电势能先不变后减小 解析　由等量异种电荷的电场分布可知，在ab连线上各点的场强方向均向下，与电荷连线平行，故负检验电荷受的静电力垂直于ab，静电力不做功，电势能不变；从b到c时，静电力做正功，电势能减小；因a到b场强变大，b到c场强变大，故它所受静电力逐渐变大。由上可知本题选项D正确。 答案　D 6．(多选)如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电荷量为10­6 C的微粒在电场中仅受静电力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10­5 J，则以下判断正确的是(　　) A．微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示 B．微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示 C．B点电势高于A点电势 D．B点电势低于A点电势 解析　由题意，带正电的微粒仅受静电力的作用，从A点运动到B点时动能减少了10­5 J，说明静电力做负功，则知静电力方向水平向左，根据曲线运动的合力指向轨迹的内侧，故微粒的运动轨迹是如图虚线1所示，故A正确，B错误；由于微粒带正电，静电力水平向左，则电场强度方向水平向左，顺着电场线方向，电势降低，则B点电势高于A点电势，故C正确，D错误。 答案　AC 7.在场强为4×105 V/m的匀强电场中，一质子从A点移动到B点，如图所示，已知A、B两点间距离为20 cm，AB连线与电场线成30°夹角，求静电力做的功以及质子电势能的变化量。 解析　W＝eEdcos 30°＝1.6×10­19×4×105××0.2 J≈1.1×10­14 J，静电力做的功就等于电势能的变化量，Ep＝1.1×10­14 J。 答案　1.1×10­14 J　1.1×10­14 J [能力提升] 8．(多选)如图所示，a、b、c为电场中