（作业本）第1节 静电力做功与电势能（PPT课件）-【顶尖课课练】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版 2019）

1 作业本 第2章 电势能与电势差 第1节 静电力做功与电势能 《顶尖课课练·物理（必修 第三册）（鲁科版）》配套课件 2 （限时40分钟） 1.（多选）光滑绝缘水平面上有两个带等量异种电荷的小球、 ，小 球通过绝缘轻弹簧与竖直墙相连，如图所示。让小球在外力 作用下 缓慢向右移动，移动中两小球的电荷量不变，则下列对两小球和弹簧组 成的系统的分析正确的是 ( ) BD A. 外力 对系统做正功，弹性势能增大 B. 外力 对系统做正功，弹性势能减小 C. 静电力做正功，电势能减小 D. 静电力做负功，电势能增大 3 解析 在小球 向右移动的过程中，外力对系统做正功，两球间距离增 大，它们之间的静电力减小，因此弹簧的伸长量减小，弹性势能减小， 故A错误，B正确；由于两球间距离增大，静电力做负功，系统的电势 能增大，故C错误，D正确。 4 2.一个电荷只在电场力作用下从电场中的点移到 点的过程中，电场 力做了 的正功，那么( ) A A. 电荷的电势能减少了 B. 电荷的动能减少了 C. 电荷在处时具有 的电势能 D. 电荷在处时具有 的动能 解析 据电场力做功的多少，只能判断和的变化量，不能确定 和 的大小，故C、D错误；电场力做正功，电势能减少，动能增加，故 A正确，B错误。 5 3.如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电 场力作用下形成图中所示的运动轨迹。和是轨迹上的两点，其中 点在轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是 ( ) C A. 粒子在 点的速率最大 B. 粒子所受电场力沿电场方向 C. 粒子在电场中的加速度不变 D. 粒子在电场中的电势能始终在增加 6 解析 粒子带负电，所受电场力沿电场反方向，在接近 点的过程中电场力做负功，离开 点的过程中电场 力做正功，所以在 点粒子的速率应该最小，A、B错 误；粒子在匀强电场中运动，所受电场力不变，加速 度不变，C正确；因为动能先减小后增加，所以电势 能先增加后减小，D错误。 7 4.（多选）在真空中、 两点分别放置等量异种电 荷，在电场中通过、 两点的竖直平面内对称位 置取一个正方形路径 ，如图所示，现将一电子 沿 移动一周，则下列判断中正确的是( ) BD A. 由 电场力做正功，电子的电势能减小 B. 由 电场对电子先做负功，后做正功，总功为零 C. 由 电子的电势能一直增加 D. 由 电子的电势能先减小后增加，电势能变化量为零 8 解析 由电场力做负功，A项错误；由 电场力先做负功，后 做正功，但总功为零，B项正确；由 ，电场力一直做正功，电势 能一直减少，C项错误；由 ，电场力先做正功，后做负功，总功 为零，则电势能的变化为零，D项正确。 9 5.（多选）带电粒子以速度沿竖直方向垂直进入匀强电场 中，如图 所示，经过一段时间后，其速度变为水平方向，大小仍为 ,则一定有 ( ) CD A. 电场力大于重力 B. 电场力所做的功大于重力所做的功 C. 粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小 D. 电势能的减少量一定等于重力势能的增加量 解析 设粒子运动的水平位移、竖直位移大小分别为、,由 知 ，C正确；由动能定理得,故 ,A、B错误; 又重力势能的增加量为,电势能的减少量为 ,故D正确。 10 6.一带电小球在从电场中的点运动到点的过程中，重力做功 ， 克服空气阻力做功，小球的动能增加量 。问：在 此过程中带电小球的电势能变化了多少? 答案 增加了 解析 根据动能定理可得 。 所以 。 即电场力对小球做了的负功，所以带电小球的电势能增加了 。 11 7.（多选）在电场强度大小为的匀强电场中，一质量为 、带电荷量 为的物体从 点开始以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动， 其加速度的大小为,物体运动距离到 时速度变为零。下列说法正 确的是( ) ACD A. 物体克服电场力做功 B. 物体的电势能减少了 C. 物体的电势能增加了 D. 若选点的电势能为零，则物体在点的电势能为 12 解析 物体所受电场力方向与运动方向相反，所以电场力做负功，即克 服电场力做功 ,选项A正确；由于电场力做负功，电势能增加， 电场力做了多少负功，电势能就增加多少，所以电势能增加了 ,选项 B错误，选项C正确；由可知，当选 点的电势能为零 时， ,选项D正确。 13 8.地球表面附近某区域存在大小为 、方向竖直向下的电场。一 质量为、带电荷量为 的小球从静止释放， 在电场区域内下落 。对此过程，该小球的电势能和动能的改变 量分别为（重力加速度大小取 ,忽略空气阻力）( ) D A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 14 解析 对带电小球进行受力分析，考虑到忽略空气的阻力，小球受到向 下的重力和向上的电场力，下落 时，小球克服电场力做功，小 球的电势能增大， ；根据动能 定理可知小球下落 时的动能的改变量为 ，所以选项D正确。 15 9.如图所示的一匀强电场，场强方向水平向左。一个质量为 的带正电 的小球，从点出发，初速度的大小为 ，在电场力与重力的作用下， 恰能沿与场强的反方向成 角的直线运动。求小球运动到最高点时其 电势能与在 点的电势能之差。 答案 16 解析 设小球的电荷量为 ，因小球做直线运动，则它 受到的电场力和重力 的合力必沿初速度反方向， 如图所示， 有 。 由此可知，小球做匀减速直线运动的加速度大小为 。 设从点到最高点的路程为,有 。 运动的水平距离为 。 17 联立解得电场力做功 。 电势能之差 。 10.如图所示，在场强 的水平匀强电场中，有一根长 的细线，一端固定在点，另一端系一个质量 、 电 荷量 的带正电小球，当细线处于水平位置时，将小球从 静止开始释放，取 。 19 （1）小球到达最低点 的过程中重力势能变化量、电 势能变化量分别为多少？ 答案 重力势能减少 电势能增加 解析 重力势能变化量 。 电势能的变化量 电 。 20 （2）若取点电势能为零，则小球在 点的电势能为多大？ 答案 解析 小球在 点的电势能 。 21 （3）小球到 点时速度为多大？细线的张力为多大？ 答案 ; 解析 小球从到 由动能定理得 ， 得 。 在 点，对小球有 ， 解得 。 22 $$