2019版人教版高中物理选修3-1课件+练习：1. 4电势能和电势 (2份打包)

第一章 静电场 4电势能和电势 A级　抓基础 1.如图所示，Q是带正电的点电荷，P1和P2为其电场中的两点．若E1、E2为P1、P2两点的电场强度的大小，φ1、φ2为P1、P2两点的电势，则(　　)[来源:Z+xx+k.Com] A．E1>E2，φ1>φ2　　 B．E1>E2，φ1<φ2 C．E1<E2，φ1>φ2 D．E1<E2，φ1<φ2 解析：由正点电荷电场分布特征知，E1>E2，φ1>φ2，选项A正确． 答案：A 2.如图所示的是电场中的一条电场线，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：电场中的一条电场线不能说明电场的大小分布，选项A错；A点的电势一定高于B点电势，选项B错；负电荷在电场中电势低的地方电势能较大，选项C对；负电荷放在B点所受电场力方向向左，选项D错． 答案：C 3.如图所示的为某个电场中的部分电场线，如A、B两点的场强分别记为EA、EB，电势分别记为φA、φB，则　 (　　) A．EA>EB，φA >φB B．EA<EB，φA>φB C．EA<EB，φA<φB D．EA>EB，φA<φB 解析：可以通过电场线的疏密确定EA<EB，过A、B作两个等势面，与某一条电场线有两个交点，可以通过这两个交点确定φA>φB，选项B正确． 答案：B 4.(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[来源:Z*xx*k.Com] 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：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，静电力做正功，电势能减小；负电荷从N点移到M点，静电力做负功，电势能增大．故选AB. 答案：AB 5.如图所示的匀强电场中，有A、B、C三点，AB＝5 cm，BC＝12 cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向成60°角．一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从A移到B，电场力做功为W1＝1.2×10－7 J．求： (1)匀强电场的电场强度E的大小； (2)电荷从B到C，电荷的电势能改变多少？ 解析：(1)由W1＝qE·AB得，该电场的电场强度大小为：E＝ N/C＝60 N/C. ＝ (2)电荷从B到C，电场力做功为 W2＝F电·BC·cos 60°＝qE·BC·cos 60°＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J＝1.44×10－7 J. 所以，该过程电势能减少1.44×10－7 J. [B级　提能力] 6.(多选)如图甲所示的直线为某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度—时间图象如图乙所示，比较A、B两点电势φ的高低和场强E的大小可得(　　) A．φA>φB B．φA<φB C．EA>EB D．EA＝EB 解析：负电荷的速度在增加，说明电场力方向由A指向B，场强方向由B指向A，所以φB>φA，B对；又知加速度在减小，所以EA>EB，C对． 答案：BC 7．(多选)如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷＋Q、－Q，虚线是以＋Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称．下列判断正确的是(　　) A．b、d两点处的电势相同 B．四个点中c点处的电势最低 C．b、d两点处的电场强度相同 D．将一试探电荷＋q沿圆周由a点移至c点，＋q的电势能减小 答案：ABD 8.(多选)如图中虚线为匀强电场中的等势线，两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点．若不计重力，则(　　) [来源:学科网][来源:学科网ZXXK] A．M带负电荷，N带正电荷 B．M带正电荷，N带负电荷 C．N在从O点运动至a点的过程中电势降低 D．M在O点和b点电势能相同 答案：BD 9.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中(　　) A．做直线运动，电势能先变小后变大 B．做直线运动，电势能