(练习)课时分层作业5 静电力做功与电势能-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(鲁科版2019)

课时分层作业(五)　静电力做功与电势能 题组一　静电力做功的特点 1．如图所示，电场中a、b、c三点，ab＝bc，则把点电荷＋q从a点经b点移到c点的过程中，静电力做功的大小关系有(　　) A．Wab＞Wbc　　 B．Wab＝Wbc C．Wab＜Wbc D．无法比较 C　[由电场线的疏密可以判断电场强度的大小关系，a点的电场强度最小，c点的电场强度最大。位移相同时，点电荷在bc段受到的平均静电力较大，所以Wab＜Wbc，选项C正确。] 2．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W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功为W2；第三次沿曲线AB移动该电荷，电场力做功为W3，则(　　) A．W1＞W2 B．W3＜W2 C．W1＝W3 D．W1＜W3 C　[电场力做功只与电荷的初、末位置有关，与路径无关，因此选项C正确。] 3．(多选)如图所示，以坐标原点O为圆心，半径为r的圆与坐标轴交于a、b、c、d。在O点固定一个正电荷Q，另外还有一方向与x轴正方向相同，场强大小为E的匀强电场。现把一电荷量为＋q的点电荷N在圆上移动，则(　　) A．从a移到c，电场力对点电荷N做功为2qEr B．从a移到c，电场力对点电荷N不做功 C．从d移到b，电场力对点电荷N做功为2qEr D．从d移到b，电场力对点电荷N不做功 BC　[从a移到c，点电荷Q产生的电场对点电荷N不做功，在匀强电场中，电场力对点电荷N也不做功，故A错误，B正确；从d移到b，点电荷Q产生的电场对点电荷N不做功，匀强电场对点电荷N做功为W＝qE·2r＝2qEr，所以电场力做功为2qEr，故C正确，D错误。] 4．下列说法正确的是(　　) A．电荷从电场中的A点运动到了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开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则静电力做功为零 C．正电荷沿着电场线的方向运动，静电力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线的方向运动，静电力对负电荷做负功 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 B　[静电力做功和电荷运动路径无关，选项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，选项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，选项C错误；电荷在电场中虽然有静电力做功，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，选项D错误。] 题组二　电势能的理解与计算 5．(多选)如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是(　　) A．把正电荷从a移到b，静电力做正功，电荷的电势能减小 B．把负电荷从a移到b，静电力做负功，电荷的电势能增加 C．把负电荷从a移到b，静电力做正功，电荷的电势能增加 D．不论正电荷还是负电荷，从a到b电势能都逐渐降低 AB　[若正电荷从a移到b，由于静电力方向和位移方向同向，静电力做正功，电荷的电势能减小，A正确；若把负电荷从a移到b，静电力做负功，电荷的电势能增加，B正确，C、D错误。] 6．(多选)如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，沿以Q为一焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点。电子在从M点到达N点的过程中(　　) A．速率先增大后减小 B．速率先减小后增大 C．电势能先减小后增大 D．电势能先增大后减小 AC　[根据正点电荷Q的电场线分布情况可知，电子由M到N的运动轨迹为先向Q靠近，此过程中，静电力做正功，电势能减小，速率增大；后远离Q，此过程中，静电力做负功，电势能增大，速率减小，故选项A、C正确。] 7．静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷(　　) A．在x2和x4处电势能相等 B．由x1运动到x3的过程电势能减小 C．由x1运动到x4的过程电场力先增大后减小 D．由x1运动到x4的过程电场力先减小后增大 C　[正点电荷受力方向与电场方向相同，在0～x1内电场力方向沿x轴正方向，x1～∞内电场力方向沿x轴负方向。由x2运动到x4过程中，电场力方向沿x轴负方向，位移方向沿x轴正方向，则电场力做负功，电势能增加，选项A错误；由x1运动到x3的过程中电场力方向沿x轴负方向，位移方向沿x轴正方向，则电场力做负功，电势能增加，选项B错误；电场力大小F＝qE，由x1运动到x4，电场强度先增大后减小，所以电场力先增大后减小，选项C正确，D错误。] 8．(多选)一带电小球在空中由A点运动到B点过程中，受重力、