内容正文:
1 / 6
“四翼”检测评价(四)电场力的功 电势能
组—重基础·体现综合
1.如图所示,在电场强度为E的匀强电场中,将电荷量为+q的点电荷从电场中A点经B点移动到C点,其中AB⊥BC,AB=4d,BC=3d,则此过程中静电力所做的功为( )
A.3qEd B.4qEd
C.5qEd D.7qEd
解析:选B 静电力做功与路径无关,只和初、末位置有关,从B点到C点静电力不做功,故全程静电力做功为W=qE×4d=4qEd,选项B正确。
2.下列说法正确的是( )
A.静电力做功与重力做功相似,均与路径无关
B.正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大
C.静电力做功为零,电荷的电势能也为零
D.电场力对正电荷做正功,电势能减少;电场力对负电荷做正功,电势能增加
解析:选A 静电力做功只与初末位置有关,与路径无关,故A正确;正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小,故B错误;静电力做功为零,电荷的电势能变化量为零,但电势能不一定为零,故C错误;由电场力做功与电势能变化量的关系知,无论正、负电荷,只要电场力做正功,电势能就减少,电场力做负功,电势能就增加,故D错误。
3.(多选)一带电小球从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功为3 J,静电力做功为1 J,克服空气阻力做功为0.5 J,则下列判断正确的是( )
A.a点动能比b点小3.5 J
B.a点重力势能比b点大3 J
C.a点电势能比b点小0.5 J
D.a点机械能比b点小0.5 J
解析:选ABD 根据动能定理,动能的增加量等于合力的功,重力、静电力和空气阻力一共做功3.5 J,则动能增加3.5 J,a点动能比b点小3.5 J,A正确;重力势能的减少量等于重力的功,重力做功3 J,则重力势能减少3 J,a点重力势能比b点大3 J,B正确;静电力做功为1 J,则电势能减少1 J,a点电势能比b点大1 J,C错误;静电力做功为1 J,克服空气阻力做功为0.5 J,静电力和空气阻力共做功0.5 J,则机械能增加0.5 J,a点机械能比b点小0.5 J,D正确。
4.一根轻质绝缘细杆可绕固定的中点O在竖直平面内自由转动,杆两端固定有电荷量分别为+q和-q的点电荷,整个装置放在图示的电场中。该电场在竖直平面内关于过O的竖直线对称。现将杆由水平位置静止释放,两电荷绕轴可转动到竖直线上A、B位置,不考虑两电荷的重力,则在此过程中,两电荷( )
A.总电势能不变
B.总电势能增加
C.电场力做的总功为零
D.总动能增加
解析:选D 依题意,正点电荷受到向上的电场力,负点电荷受到向下的电场力,所以系统沿顺时针转到竖直位置,电场力对两电荷均做正功,总功不为零。根据W电=-Ep,易知两电荷的总电势能减小。不考虑两电荷的重力,即系统运动过程中只有电场力做功,减小的电势能转化为系统的总动能。故A、B、C错误,D正确。
5.如图所示是某电场中的一条直线,一电子从a点由静止释放,它将沿直线向b点运动,下列有关该电场的判断正确的是( )
A.该电场一定是匀强电场
B.场强Ea一定小于Eb
C.电子的电势能Epa>Epb
D.电子的电势能Epa<Epb
解析:选C 只有一条电场线,无法判断该电场是不是匀强电场,也无法判断场强Ea和Eb的大小关系,A、B错误;电子在电场力作用下从a点运动到b点,电场力做正功,电势能减小,C正确,D错误。
6.(多选)如图所示,点电荷固定于Q点,一带电粒子在库仑力作用下,做以Q为焦点的椭圆运动。M、N为椭圆长轴端点上的两点,下列说法正确的是( )
A.带电粒子与点电荷的电性相同
B.带电粒子与点电荷的电性相反
C.带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
D.带电粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
解析:选BD 带电粒子绕点电荷做椭圆运动,受到的库仑力时刻指向点电荷,故带电粒子与点电荷的电性相反,A错误,B正确;带电粒子由M点向N点运动时,电场力做负功,电势能增加,C错误,D正确。
7.如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点分别有等量同种电荷+Q,在x轴上有一C点,且CO=OD,∠ADO=60°。下列判断正确的是( )
A.O点的电场强度为零
B.D点的电场强度为零
C.若将点电荷+q从O点移向C点,电势能增加
D.若将点电荷-q从O点移向C点,电势能减少
解析:选A AB两点分别有带等量同种电荷,O是AB的中点,两等量同种电荷+Q分别在O点产生的场强大小相等,方向相反,因此在O点处场强为零,A正确;O是AB的中点,CD所在直线为AB的中垂线。根据等量同种电荷的中垂线的电场线特点可知D点场强不为零,B错误;若将点电荷+q从O点移向C点,正电荷沿着电场线方向运动,电场力做正功,电势能减小,C错误;若将点电荷-q从O点移向C点,负电荷沿着电