第2章 第1节 静电力做功与电势能 课后达标检测（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版）

　　 1.如图所示，Rt△ABC的边AC与匀强电场的电场方向平行。将电荷q从A点移到B点，电场力做功为W1，从A点移到C点、从C点移到B点，电场力做功分别为W2、W3，则(　　) A．W1＜W2　　　　　　 B．W1＞W2 C．W1＝W2＋W3 D．W1＜W2＋W3 解析：选C。电荷在匀强电场中受到的电场力方向水平，与AC边平行。设匀强电场的电场强度为E，∠BAC＝θ，则将电荷q从A点移到B点，电场力做的功W1＝qE·AB cos θ＝qE·AC，将电荷q从A点移到C点，电场力做的功W2＝qE·AC，将电荷q从C点移到B点，位移方向与受力方向垂直，所以电场力做的功W3＝0，则有W1＝W2，所以W1＝W2＋W3，故C正确，A、B、D错误。 2.如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，在电场力和重力作用下沿图中虚线由A运动至B，其能量变化情况是(　　) A．动能减少，重力势能增加，电势能减少 B．动能减少，重力势能增加，电势能增加 C．动能不变，重力势能增加，电势能减少 D．动能增加，重力势能增加，电势能减少 解析：选B。因带电微粒做直线运动，故重力与电场力的合力方向与速度方向在同一直线上，微粒受到的合外力方向与v0反向，做负功，故微粒的动能减少，同时重力和电场力均做负功，重力势能增加，电势能增加，故B正确。 3.在如图所示的静电场中，将试探电荷＋q从A点移到B点，则该试探电荷所受电场力F和电势能Ep(　　) A．F和Ep均减小 B．F和Ep均增大 C．F减小，Ep增大 D．F增大，Ep减小 解析：选B。根据电场线的疏密程度可知，从A点到B点，电场强度增大，则该试探电荷所受电场力F增大；从A点到B点，电场力对试探电荷做负功，则电势能Ep增大。 4.如图所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点。假设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法正确的是(　　) A．若在C点无初速度地释放正电荷，则正电荷向 B 运动，电势能减少 B．若在C点无初速度地释放正电荷，则正电荷向A运动，电势能增加 C．若在C点无初速度地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能增加 D．若在C点无初速度地释放负电荷，则负电荷向B运动，电势能减少 解析：选A。若在C点无初速度地释放正电荷，正电荷所受电场力向右，则正电荷向B运动，电场力做正功，电势能减少；若在C点无初速度地释放负电荷，负电荷所受电场力向左，则负电荷向A运动，电场力做正功，电势能减少。 5.(多选)如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在静电力的作用下，做以Q点为焦点的椭圆运动，M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q点最近的点。电子从M点经P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 解析：选AC。电子受到点电荷的静电力，当电子由M点向P点运动时，二者距离减小，静电力做正功，故电势能减小，又由动能定理知，动能增大，即速率增大；当电子由P点向N点运动时，电势能增大，动能减小，速率减小，故A、C正确，B、D错误。 6.用轻质绝缘细线把两个小球a、b悬挂起来，放置在水平向右的匀强电场中，静止时的状态如图所示。现在让两个小球a、b带上等量异号的电荷，其中a带正电荷，b带负电荷，当再次达到平衡时，a、b小球最后会达到新的平衡位置。不计两带电小球间相互作用的静电力，则最后两球新的平衡位置与原来的平衡位置相比，下列说法正确的是(　　) A．a球的重力势能和电势能都不变 B．b球的重力势能和电势能都增加 C.a球的重力势能一定增加、电势能一定减小 D.b球的重力势能一定增加、电势能一定减小 解析：选C。对a、b整体受力分析可知，Ob绳依然是竖直方向，对a受力分析可知a向右偏转一定高度，所以b球的重力势能和电势能都不变，a球的重力势能一定增加、电势能一定减小，故A、B、D错误，C正确。 7.如图所示的是电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则(　　) A．a点的电场强度比b点小 B．负的点电荷在a点具有的电势能一定为负值 C．电子由a点运动到b点，电势能变大 D．正电荷在a点由静止释放，它只在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致 解析：选C。电场线越密，电场强度越大，a点处的电场线比b点处的电场线密，故a点的电场强度比b点大，故A错误；电势能的正负与零势能位置的选择有关，负的点电荷在a点具有的电势能可能为正值，也可能为负值，故B错误；电子由a点运动到b点，电场力做负功，电势能变大，故C正确；正电荷在a点由静止释放时，静电力方向始终沿电场线切线方向，电场线为曲线，则正电荷加速度方向不断变化，因此其运动的轨迹不沿电场线，故D错误。 8.(多选)如图所示，两个等量的正点电荷分别置于P、Q两位置，在P、Q连线的垂直平分线上有M、N两点，另有一试探电荷q，则(　　) A．若q是正电荷，q在N点的电势能比在M点的电势能大 B．若q是负电荷，q在M点的电势能比在N点的电势能大 C．无论q是正电荷还是负电荷，q在M、N两点的电势能都一样大 D．无论q是正电荷还是负电荷，q在M点的电势能都比在N点的电势能小 解析：选AB。由两个等量的正点电荷周围的电场线的分布情况可知，两点电荷连线的中垂线上的电场方向是：由连线的中点沿中垂线指向无穷远处，正电荷从N点移到M点，电场力做正功，电势能减小；负电荷从N点移到M点，电场力做负功，电势能增大，故选A、B。 9.(8分)如图所示的匀强电场中，有A、B、C三点，＝5 cm，＝12 cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向夹角为60°。一个电荷量q＝4×10－8 C的正电荷从A移到B，电场力做的功W1＝1.2×10－7 J。 (1)求匀强电场的电场强度E的大小。(4分) (2)该电荷从B到C，电荷的电势能改变多少？(4分) 解析：(1)由W1＝qE得，该电场的电场强度大小 E＝＝ N/C＝60 N/C。 (2)该电荷从B到C，电场力做的功 W2＝Fcos 60°＝qEcos 60°＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J＝1.44×10－7 J 所以，该过程电荷的电势能减少1.44×10－7 J。 答案：(1)60 N/C　(2)减少1.44×10－7 J 10. (10分)如图所示，在电场强度E＝1×104 N/C、方向水平向右的匀强电场中，用一根长L＝1 m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量m＝0.2 kg、电荷量q＝5×10－6 C、带正电的小球。细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动。现将杆由水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中，问(g取10 m/s2)： (1)电场力对小球做的功W电为多少？小球电势能如何变化？(6分) (2)小球在最低点的动能EkB为多少？(4分) 解析：(1)电场力做功仅与初、末位置有关 W电＝qEL＝5×10－6×1×104×1 J＝5×10－2 J 电场力做正功，小球电势能减少。 (2)由动能定理得mgL＋W电＝EkB－0 解得EkB＝0.2×10×1 J＋5×10－2 J＝2.05 J。 答案：(1)5×10－2 J　电势能减少　(2)2.05 J 学科网（北京）股份有限公司 $