第十章 1 电势能和电势（课时练习）-2022-2023学年高二新教材物理必修第三册【勤径学升·同步练测】（人教版）

1．电势能和电势 [对应素能提升训练第11页] 1．(多选)下列说法正确的是(　　) A．电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，静电力做功的大小就可能不同 B．电荷从电场中的某点出发，运动一段时间后，又回到了该点，则静电力做功为零 C．正电荷沿着电场线运动，静电力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，静电力对负电荷做正功 D．电荷在电场中运动，因为静电力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立 解析　静电力做功和电荷运动路径无关，故A错误；静电力做功只和电荷的初、末位置有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，静电力做功为零，故B正确；正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的静电力和电荷的位移方向相同，故静电力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，静电力对负电荷做正功，故C正确；电荷在电场中运动虽然有静电力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律，故D错误。 答案　BC 2．由如图所示的电场线可判定(　　) A．该电场一定是匀强电场 B．A点的电势一定低于B点的电势 C．负电荷放在B点的电势能比放在A点的电势能大 D．负电荷放在B点所受电场力方向向右 解析　点电荷的电场线也是直线，故A错误；电场线的方向由高电势指向低电势，则φA>φB，负电荷在B点的电势能大，故B错误，C正确；负电荷在电场中所受电场力的方向与该点场强的方向相反，故D错误。 答案　C 3．(多选)如图所示，在直角三角形ABC中，∠C＝30°，D为斜边AC的中点，在顶点A处有一点电荷＋Q，试探电荷q由B移至C静电力做功W1，由B移至D静电力做功W2，由D移至C静电力做功W3，关于W1、W2、W3的关系，下列说法正确的是(　　) A．W1＝W2＋W3　　 B．W1＝W2 C．W1＝W3　　 D．W2＝W1＋W3 解析　根据静电力做功的特点，试探电荷由B移至C静电力做功与由B先经过D再移至C静电力做功相等，即W1＝W2＋W3，A正确，D错误；若以A点为圆心、以AB为半径画圆，则D在圆周上，将试探电荷由B点移至D点时，电荷的电势能不变，即静电力不做功，W2＝0，C正确，B错误。 答案　AC 4．(多选)在如图所示的4种情况中，a、b两点的场强相同，电势不同的是(　　) A．带电平行板电容器两极板间的a、b两点 B．离点电荷等距的a、b两点 C．达到静电平衡时导体内部的a、b两点 D．两个等量异种电荷连线上，与连线中点O等距的a、b两点 解析　带电平行板电容器两极板间a、b两点处于匀强电场中，场强相同，电势不同，沿着电场线电势逐渐降低，a点电势高于b点电势，即a、b两点电势不等，故A正确；离点电荷等距的a、b两点处于同一等势面上，电势相等，而电场强度方向不同，电场强度不同，故B错误；达到静电平衡时的导体内部a、b两点，电场强度均为零，整个导体是等势体，电势相等，故C错误；根据两个等量异种电荷电场线的分布情况可知两电荷连线上与连线中点O等距的a、b两点场强相同，a、b间的电场线从正电荷指向负电荷，因为沿着电场线电势逐渐降低，a、b两点电势不等，故D正确。 答案　AD 5．(多选)带电的粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10－8 J的功，那么以下判断正确的是(　　) A．M在P点的动能一定大于它在Q点的动能 B．P点的电势可能高于Q点的电势 C．P点的场强一定小于Q点的场强 D．M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能 解析　带电粒子只在电场力作用下由P点运动到Q点克服电场力做了2.6×10－8 J的功，只有电势能和动能之间的转化，电势能增加，动能减小，M在P点的动能一定大于它在Q点的动能，故A正确；因为电荷正负不知，故无法判断电势高低，即P点的电势可能高于、也可能低于Q点的电势，故B正确；电场分布情况不知，无法判断P点和Q点电场强度的大小关系，故C错误；从题目可知带电粒子克服电场力做功，即电场力做负功，故电势能增加，M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能，故D正确。 答案　ABD 6．如图所示，在匀强电场中，电场线与水平方向的夹角为θ，有一质量为m、电荷量为＋q的带电小球，用长为L的细线悬挂于O点，当小球静止时，细线OA恰好呈水平状态。(重力加速度为g) (1)求电场强度的大小。 (2)若用外力使小球绕O点做半径为L的圆周运动，沿圆弧(图中虚线)从A点运动到O点正下方的B点，求此过程中电场力对小球做的功。 解析　(1)小球静止在A点时，根据平衡方程得 qEsin θ－mg＝0 则匀强电场的场强为E＝。 (2)小球沿圆弧从A运动到B的过程中，沿电场线方向发生的位移为s＝Lcos θ＋Lsin θ根据功的定义式可知，该过程中电场力做的功为 WAB＝－qE(Lcos θ＋Lsin θ) 则WAB＝