高二物理电势与电势能练习题
电势能和电势练习题
电势能和电势练习题一、选择题A. 电势能是电荷在电场中由于位置不同而具有的能量B. 电势能的大小与电荷量成正比C. 电势能的大小与电荷间的距离成反比D. 电势能总是大于零A. 电势是描述电场中某点电势高低的物理量B. 电势的单位是伏特(V)C. 电势与电荷量成正比D. 电势是标量,没有方向3. 在电场中,正电荷从高电势处移动到低电势处,下列说法正确的是:A. 电势能减小B. 电势能增大C. 电势不变D. 电势增加二、填空题1. 电势能是电荷在电场中由于__________而具有的能量。
2. 电势是描述电场中__________的物理量,其单位是__________。
3. 在电场中,正电荷从高电势处移动到低电势处,电势能__________。
三、计算题1. 一个电荷量为2C的正电荷在电场中某点的电势为20V,求该电荷在该点的电势能。
2. 一个电荷量为3C的负电荷在电场中从电势为10V的点移动到电势为5V的点,求电势能的变化。
3. 两个点电荷,电荷量分别为5C和2C,它们之间的距离为0.5m,求它们之间的电势能。
四、判断题1. 电势能总是随着电荷在电场中的位置变化而变化。
()2. 电势能的大小与电荷间的距离无关。
()3. 在电场中,负电荷从高电势处移动到低电势处,电势能减小。
()五、简答题1. 简述电势能和电势的关系。
2. 在电场中,电荷从高电势处移动到低电势处,电势能如何变化?为什么?3. 电势能和电势的单位分别是什么?它们之间有什么联系?六、应用题1. 一个均匀电场中,电场强度为E=200 V/m,一个带电粒子在电场中从A点移动到B点,两点间的距离为d=0.4 m。
若粒子是正电荷,电荷量为q=4 μC,求粒子在A点和B点的电势能差。
2. 在一个电势为φ=50 V的区域内,有两个点电荷,电荷量分别为q1=10 nC和q2=5 nC,它们之间的距离为r=0.2 m。
计算这两个电荷在该区域的电势能之和。
电势能和电势练习题
电势能和电势练习题§4电势能和电势【典型例题】【例1】在静电场中,下列说法中错误的是:()电场强度为零的点,电势也一定为零电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等只在电场力作用下,正电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动沿着电场线方向电势一定越来越低【解析】电场强度和电势是从不同的角度描述电场性质的两个物理量,前者从力的角度,后者从能量的角度,两者之间没有直接的对于关系。
在等量同种电荷形成的电场中,它们连线的中点电场强度为零,但电势却不为零;匀强电场的场强处处相等,而沿着电场线方向电势却在不断降低;正电荷在电场中的移动方向还和它的初速度方向有关,如果初速度是逆着电场线方向的,那么它移动的开始阶段从低电势向高电势。
电场线的方向是电势的降落的方向。
综上所述:A、B、C中的表述都是错误的。
【答案】A、B、C【例2】如图所示,a、b为竖直向上的电场线上的两点,一带电质点在a由静止释放,沿电场线方向向上运动,到b点速度恰好为零,下列说法中正确的是:()A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B、a点电势比b点的电势高C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D、a点的电场强度比b点的电场强度大【解析】带电质点在a点,由静止释放向上运动,说明电场力向上,且应满足Eaq>mg,而又静止于b点,说明电场力仍向上,用Ebq=mg,选项A、D 正确,因不知质点的带电性质,故无法确定a、b 两点的电势高低,选项B错误,a到b的运动过程中,电场力和重力做功,由动能定理可知,W电+W重=0,因为W重为负值,故W电必为正值,而电场力做正功,电势能减小,即b点的电势能小于a点电势能,选项C错误。
【例3】如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,细杆右侧距杆0.3m处有一固定的点电荷Q,A、B是细杆上的两点,点A与Q、点B与的连线与杆的夹角均为 =37°。
一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下,通过A 点时加速度为零,速度为3m/s ,取g=10m/s 2,求小球下落到B 点时的加速度和速度的大小。
第4节_电势能和电势练习题
第4节电势能和电势练习题1.将一个电荷量为q=+1.0×10-8C的点电荷,从无穷远处移到电场中的A点,克服电场力做功2.0×10-8J,现将该电荷从A点移到B点,电场力做功7.0×10-8J。
试求电荷在A、B两点的电势能。
(取无穷远处为零电势能点)2.有一带电量q=-3×10-6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4J,从B点移到C点时电场力做功9×10-4J.问:(1)以B为零势能点,电荷在A 点时的电势能E PA1是多少?(2)如选取C点的电势能为零,则电荷在A点时的电势能E PA2又是多少?3.把一试探电荷q=10-10C放入某一电场中A点,具有电势能为10-8J,把此电荷从A点移动到无限远处,电场力做功等于______J.若在该点放入另一电荷q=-10-10C,则把此电荷从A点移动到无限远处,电场力做功等于______J。
4.两个带异种电荷的物体间的距离增大一些时()A.静电力做正功,电势能增加B.静电力做负功,电势能增加C.静电力做负功,电势能减少D.静电力做正功,电势能减少5.下列关于电荷的电势能的说法正确的是()A.电荷在电场强度大的地方,电势能一定大B.电荷在电场强度为零的地方,电势能一定为零C.只在静电力的作用下,电荷的电势能一定减少D.只在静电力的作用下,电荷的电势能可能增加,也可能减少6.如图所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点,分别把+ q和-q的试验电荷依次放在三点上,关于它所具有的电势能的正确说法是( ) A.放上+q时,它们的电势能E A>E B>E CB.放上+q时,它们的电势能E A<E B<E CC.放上-q时,它们的电势能E A>E B>E CD.放上-q时,它们的电势能E A<E B<E C7.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是()A.电场强度大的地方电势一定高B.电势为零的地方场强也一定为零C.场强为零的地方电势也一定为零D.场强大小相同的点电势不一定相同8.有一电场的电场线如图所示,电场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B和φA、φB表示,则()A.E A>E B,φA>φB B.E A>E B,φA<φBC.E A<E B,φA>φB D.E A<E B,φA<φB9.如图所示电场中A、B两点,则下列说法正确的是()A.电势φA>φB,场强E A>E B B.电势φA>φB,场强E A<E BC.将电荷+q从A点移到B点静电力做了正功D.将电荷-q分别放在A、B两点时具有的电势能E p A>E p B10.如图所示,O为两个等量异种电荷连线的中点,P为连线中垂线上的一点,比较O、P两点的电势和场强大小()A.φO=φP,E O>E P B.φO=φP,E O=E PC.φO>φP,E O=E P D.φO=φP,E O<E P11.在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是()A.电场强度B.同一电荷所受电场力C.电势D.同一电荷具有的电势能12.下述说法正确的是()A.在同一等势面上移动电荷,电场力不作功B.等势面上各点场强大小一定相等C.电场中电势高处,电荷的电势能就大D.电场强度大处,电荷的电势能就大13关于等势面下列说法正确的是( )A.等势面与电场线处处垂直B.同一等势面上的各点场强大小必定相等C.电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直,并指向电势升高的方向D.电荷从电场中一点移到另一点,电场力没做功,电荷必在同一等势面上移动14.在图中虚线表示某一电场的等势面,现在用外力将负点电荷q从a点沿直线aOb匀速移动到b,图中cd为O点等势面的切线,则当电荷通过O点时外力的方向()A.平行于ab B.平行于cdC.垂直于ab D.垂直于cd15.电场线与等势面分布。
4电势能和电势练习题
4电势能和电势一、单项选择题1.在电场中,把电荷量为4×10-9 C的正点电荷从A点移到B点,克服静电力做功6×10-8 J,则以下说法中正确的是()A.电荷在B点具有的电势能是6×10-8 JB.B点的电势是15 VC.电荷的电势能增加了6×10-8 JD.电荷的电势能减少了6×10-8 J2.电场中有A、B两点,A点的电势φA=30 V,B点的电势φB=10 V,一个电子仅在该电场作用下由A点运动到B点的过程中,下面几种说法正确的是() A.电场力对电子做功20 eV,电子的电势能减少了20 eVB.电子克服电场力做功20 eV,电子的动能增加了20 eVC.电场力对电子做功20 eV,电子的电势能和动能之和增加了20 eVD.电子克服电场力做功20 eV,电子的电势能增加了20 eV,动能和电势能之和不变3.如图K1-4-1所示,在矩形ABCD的AD边和BC边中点M和N各放一个点电荷,它们带等量正、负电荷.E、F分别是AB边和CD边的中点,P、Q两点在MN连线上,MP=QN,则电场强度和电势都相同的两点是()图K1-4-1A.E和FB.P和QC.A和BD.C和D4.关于等势面,下列说法正确的是()A.等势面与电场线处处垂直B.同一等势面上的各点场强大小必定相等C.电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直,并指向电势升高的方向D.电荷从电场中一点移到另一点,电场力不做功,电荷必在同一等势面上移动二、双项选择题5.如图K1-4-2所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点,分别把+q和-q的试验电荷依次放在三点上,关于它们所具有的电势能的正确说法是()图K1-4-2A.放上+q时,它们的电势能E pA>E pB>E pCB.放上+q时,它们的电势能E pA<E pB<E pCC.放上-q时,它们的电势能E pA>E pB>E pCD.放上-q时,它们的电势能E pA<E pB<E pC6.在电场中,A点的电势高于B点的电势,则()A.把负电荷从A点移到B点,电场力做负功B.把负电荷从A点移到B点,电场力做正功C.把正电荷从A点移到B点,电场力做负功D.把正电荷从A点移到B点,电场力做正功7.在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是()A.电场强度B.同一电荷所受电场力C.电势D.同一电荷具有的电势能8.某同学在研究电子在电场中的运动时,得到了电子由a点运动到b点的轨迹(图K1-4-3中实线所示),图中未标明方向的一组虚线是电场线,则下列说法正确的是()图K1-4-3A.电子在a点动能较小B.电子在b点动能较小C.a点的场强大于b点的场强D.a点电势低于b点电势9.某电场的电场线分布如图K1-4-4所示,以下说法正确的是()图K1-4-4A.c点场强大于b点场强B.a点电势高于b点电势C.若将一试探电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电势能减少三、非选择题10.有一带负电的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4 J;从B点移到C点,电场力对其做功9×10-4 J.问:(1)若以A为零势能点,B、C两点的电势能各为多少?A、C间的电势能之差为多少?(2)若以B为零势能点,A、C两点的电势能各为多少?A、C间的电势能之差为多少?11.如图K1-4-5所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点,质量为m、带电荷量为-q的有孔小球从杆上的A点无初速度下滑,已知q≪Q,AB=h,小球滑到B点时速度大小为3gh,则小球从A运动到B的过程中,电场力做多少功?若取A点电势为零,C点电势是多大?图K1-4-512.如图K1-4-6所示,在场强E=104 N/C的水平匀强电场中,有一根长l=15 cm 的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=2×10-6 C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,取g=10 m/s2.求:(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少?(2)若取A点电势为零,则小球在B点的电势能、电势分别为多大?(3)小球到B点时速度为多大?绳子张力为多大?4电势能和电势1.C解析:电荷在电场中某点的电势能具有相对性,只有确定零势能点,该点的电势、电势能才有确定的值,所以A、B错.克服静电力做功6×10-8 J,则电势能增加6×10-8 J,所以C对D错.2.D解析:W AB=E pA-E pB=qφA-qφB=-e×30 V-(-e×10 V)=-20 eV,即电子克服电场力做功20 eV,电势能增加20 eV,故A错.由能量守恒可知,动能减少20 eV,故D对,B、C错.3.A解析:由两等量异种点电荷形成的电场的特点知E、F两点的电场强度和电势都相同;P、Q两点的电场强度相同,但P点的电势比Q点的高;A、B两点的电场强度的大小相等,但方向不同,A点的电势为正,B点的电势为负,A点的电势高于B点,C、D两点情况与A、B两点相同.4.A 5.AD 6.AD7.CD8.BC解析:由电子的运动轨迹可知,电场线方向应向右,沿电场线方向电势降低,a点电势高于b点电势,选项D错误;电子从a点运动到b点的过程中,电场力做负功,动能减少,即a点动能大于b点动能,A错误、B正确.电场线的疏密表示场强的强弱,电场线密的地方场强大,可知选项C正确.9.BD解析:根据电场线疏密表示电场强度大小可知c点场强小于b点场强,A错误;根据沿电场线方向电势降低可知a点电势高于b点电势,B正确;若将一试探电荷+q由a 点释放,因受力方向沿电场方向(电场线切线),它不能沿电场线运动到b点,C错误;若在d点再固定一点电荷-Q,电场叠加后a点电势仍然高于b点,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,因电势降低,所以电势能减少,D正确.10.解:(1)从A点移到B点,克服电场力做功6×10-4J,电势能增加6×10-4J,由于A点的电势能为零,故B点电势能为6×10-4 J.从B点移到C点,电场力做功9×10-4 J,电势能减少9×10-4 J,故C点电势能为-3×10-4 J.由于A点为零势能点,故A、C间的电势能之差为3×10-4 J.(2)以B点为零势能点,电荷从A点移到B点,电势能增加6×10-4 J后电势能变为零,故A点电势能为-6×10-4 J.从B 点移到C 点,电势能减少9×10-4 J ,故C 点电势能为-9×10-4J.A 、C 间的电势能之差为3×10-4 J.11.解:设小球从A 运动到B 的过程中,电场力做功为W ,从A 到B ,由动能定理得mgh +W =12mv 2B故W =12mgh.由于A 点电势为零,所以在A 点电势能为零,故在B 点电势能E pB =-W =-12mgh ,所以B 点电势φB =E pB -q =-12mgh -q=mgh2q ,由于点电荷的等势面是以点电荷为球心的同心球面,所以B 、C 两点电势相等,即φC =φB =mgh2q.12.解:(1)小球由A 到B 的过程中,重力做功W G =mgl =4.5×10-3 J ,故重力势能减少4.5×10-3 J ;电场力做功W 电=-Eql =-3×10-3 J ,故电势能增加3×10-3 J.(2)因ΔE p =E pB -E pA =E pB ,故E pB =3×10-3 J ;由φB =E pB q 得φB =1.5×103 V .(3)由W G +W 电=12mv 2B 得v B =1 m/s ;由F -mg =m v 2B l 得F =mg +m v 2B l=5×10-2 N.。
电势和电势能练习题(有答案)
电势能和电势练习题1.两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势φ随位置x变化规律的是图( A )2.电场线分布如图所示,电场中a,b两点的电场强度大小分别为已知Ea和Eb,电势分别为φa和φb,则( B )A.Ea>Eb,φa<φbB.Ea<Eb,φa>φbC.Ea<Eb,φa<φbD.Ea>Eb,φa>φb3.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( C )A.2qEdB.3qEdC.4qEdD.5qEd4.图甲中AB是某电场中的一条电场线。
若将一负电荷从A点处由静止释放,负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图象如图乙所示。
关于A、B两点的电势高低和场强大小关系,下列说法中正确的是( C )A.φA>φB,EA>EBB.φA>φB,EA<EBC.φA<φB,EA>EBD.φA<φB,EA<EB5.某区域的电场线分布如图所示,一带电粒子仅在电场力作用下,沿图中虚线所示的轨迹从A点运动到B点。
下列说法正确的是( D )A.粒子带正电B.粒子在A点的加速度小于在B点的加速度D.粒子在A点的电势能大于在B点的电势能C.粒子在A点的速率大于在B点的速率6.如图甲所示,A、B是一条电场线上的两点,若在A点释放一初速度为零的电子,电子仅受静电力作用,并沿电场线从A运动到B,其速度随时间变化的规律如图乙所示,设A、B两点的电场强度分别为EA、EB,电势分别为φA、φB,则下列说法正确的是( D )A.EA=EB φA>φBB.EA<EB φA=φBC.EA>EB φA=φBD.EA=EB φA<φB7.如图所示实线为电场某区域的电场线分布情况示意图,由图可知( C )A.一个负电荷在A点受到电场力小于在B点受到的电场力B.A点电势低于B点电势C.一个负电荷由A点移动到B点,克服电场力做功D.一个正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能8.如图所示,水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,一带电滑块以Ek0=40J的初动能从斜面底端a冲上斜面,到顶端b后返回。
高中物理 1. 电势能和电势 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 如图所示,ABCDEF是同一圆周上的六个点,O为圆心,AB、CD两直径相互垂直,EF连线与AB平行,两个等量正点电荷分别固定在A、B两点.下列说法中错误的是()A.E、F两点的电势相同B.E、F两点的电场强度相同C.将一个电子在C点由静止释放,仅在电场力作用下该电子将在CD间做往复运动D.在C点给电子一个适当的初速度,仅在电场力作用下该电子可能做匀速圆周运动2. 如图所示,两个等量异种点电荷分别位于P、Q两点,P、Q两点在同一竖直线上,水平面内有一正三角形ABC,且PQ连线的中点O为三角形ABC的中心,M、N为PQ连线上关于O点对称的两点,则下列说法中正确的是()A.A、B、C三点的场强大小相等且方向相同B.A、C两点的电势相等且大于B点的电势C.M点场强小于A点场强D.将一正点电荷从N点移到B点,电场力做正功3. 如图所示,实线为某电场的电场线,虚线为带正电的粒子,仅受电场力作用下,从A点运动到B点的运动轨迹,下列说法正确的是()A.该电场可能是负点电荷电场B.A点电势比B点电势高C.粒子在A点的加速度小于B点的加速度D.粒子从A点运动到B点的过程中,动能增加4. 关于静电场,下列说法正确的是()A.只有体积小的带电体才能被看成点电荷B.电荷在电势高处电势能大,电势低处电势能小C.元电荷的数值与一个电子电荷量的数值相等,且带负电D.公式,适用于任何情况的静电场,且φ与E p和q均无关5. 如图,为某一点电荷Q的一条电场线,一电子以某一速度沿电场线由A点运动到B点的过程中,电势能减小,则()A.场强大小E A>E B B.场强大小E A<E BC.场强方向由B指向A D.场强方向由A指向B6. 如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线。
在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是()A.粒子带正电B.粒子在A点加速度小C.粒子在B点动能大D.粒子在A点电势能大7. 下列说法中正确的是( ).A.电场线密集处场强大,电势高B.沿电场线方向场强减小,电势降低C.在电势高处电荷具有的电势能也大D.场强为零处,电势不一定为零8. 如图所示,两等量异种点电荷固定在、两点,以、连线的中点为原点,沿、连线的中垂线建立轴。
高二物理电势能和电势试题
高二物理电势能和电势试题1.下列关于电势高低的判断,正确的是()A.负电荷从A移到B时,外力做正功,A点的电势一定较高B.负电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低C.正电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低D.正电荷只在电场力作用下从静止开始,由A移到B,A点的电势一定较高【答案】CD【解析】根据电场力做功和电势能变化的关系,不管是正电荷做功还是负电荷做功,只要做正功电势能就减少;只要做负功电势能就增加.正、负电荷在电势高低不同的位置具有的电势能不同,正电荷在电势高处具有的电势能多;负电荷在电势低处具有的电势能多.所以C、D正确.2.如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布,以下说法正确的是()A.a、b为异种电荷B.a、b为同种电荷C.A点场强大于B点场强D.A点电势高于B点电势【答案】AD【解析】本题考查点电荷的电场线特点.电场线从正电荷或无穷远出发,终止于负电荷或者无穷远,所以a应为正电荷b为负电荷,故A选项正确.电场线越密集,场强越大,故C选项错误.沿电场线方向电势逐渐降低,故D选项正确.本题难度较低.3.一带电粒子沿着右图中曲线JK穿过一匀强电场,a、b、c、d为该电场的电势面,其中φa <φb<φc <φd,若不计粒子受的重力,可以确定()A.该粒子带正电B.该粒子带负电C.从J到K粒子的电势能增加D.粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变【答案】BD【解析】此题已知电场中的一簇等势面,并且知道各等势面电势的高低,可知电场线与等势面垂直,且指向左.由粒子运动的轨迹知,粒子所受电场力的方向与电场线方向相反,所以粒子带负电,A错,B正确;粒子从J到K运动过程中,电场力做正功,所以电势能减小,C错;只有电场力做功,动能与电势能之和保持不变,D对.4.如右图所示,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知<.下列叙述正确的是()A.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减少B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服静电力做功,电势能增加C.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减少D.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点,则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功,电势能不变【答案】AD【解析】由点电荷产生的电场的特点可知,M点的电势高,N点的电势低,所以正电荷从M点到N点,静电力做正功,电势能减小,故A对,B错;负电荷由M点到N点,克服静电力做功,电势能增加,故C错;静电力做功与路径无关,负点电荷又回到M点,则整个过程中静电力不做功,电势能不变,故D对.5.(2010·上海单科)三个点电荷电场的电场线分布如图所示,图中a、b两点处的场强大小分别为Ea 、Eb,电势分别为φa、φb,则()A.E a>E b,φa>φb B.E a<E b,φa<φb C.E a>E b,φa<φb D.E a<E b,φa>φb 【答案】C【解析】由图可以看出a处电场线更密,所以Ea >Eb,根据对称性,a处的电势应与右侧负电荷附近对称点的电势相等,再根据沿电场线方向电势降低可以判定φb >φa,故C项正确.6.如右图所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M、N为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动,且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度vN折回N点,则()A.粒子受电场力的方向一定由M指向NB.粒子在M点的速度一定比在N点的大C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大D.电场中M点的电势一定高于N点的电势【答案】B【解析】由题意可知M、N在同一电场线上,带电粒子从M点运动到N点的过程中,电场力做负功,动能减小,电势能增加,故选项A、C错误,B正确;由于题中未说明带电粒子及两极板的电性,故无法判断M、N两点的电势高低,选项D错误.7.如右图所示,P、Q是等量的正点电荷,O是它们连线的中点,A、B是中垂线上的两点,OA <OB ,用E A 、E B 和φA 、φB 分别表示A 、B 两点的电场强度和电势,则( )A .E A 一定大于EB ,φA 一定大于φBB .E A 不一定大于E B ,φA 一定大于φBC .E A 一定大于E B ,φA 不一定大于φBD .E A 不一定大于E B ,φA 不一定大于φB【答案】B【解析】P 、Q 所在空间中各点的电场强度和电势由这两个点电荷共同决定,电场强度是矢量,P 、Q 两点电荷在O 点的合场强为零,在无限远处的合场强也为零,从O 点沿PQ 垂直平分线向远处移动,场强先增大,后减小,所以E A 不一定大于E B .电势是标量,由等量同号电荷的电场线分布图可知,从O 点向远处,电势是一直降低的,故φA 一定大于φB .8. 如右图所示,光滑绝缘细杆AB ,水平放置于被固定的带负电荷的小球的正上方,小球的电荷量为Q ,可视为点电荷.a 、b 是水平细杆上的两点,且在以带负电小球为圆心的同一竖直圆周上.一个质量为m 、电荷量为q 的带正电的小圆环(可视为质点)套在细杆上,由a 点静止释放,在小圆环由a 点运动到b 点的过程中,下列说法中正确的是( )A .小圆环所受库仑力的大小先增大后减小B .小圆环的加速度先增大后减小C .小圆环的动能先增加后减少D .小圆环与负电荷组成的系统电势能先增加后减少【答案】AC【解析】库仑力的大小先增大后减小,选项A 正确;由于小球运动到小球正上方时,加速度为零,选项B 错;由动能定理,电场力先做正功后做负功,因而动能先增加后减少,电势能先减少后增加,选项C 正确;D 错误.9. 一匀强电场,场强方向是水平的(如右图所示).一个质量为m 的带正电的小球,从O 点出发,初速度的大小为v 0,在静电力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在O 点的电势能之差.【答案】mv 02cos 2θ【解析】设小球的电荷量为q ,因小球做直线运动,则它受到的静电力Eq 和重力mg 的合力必沿初速度方向,如右图所示.有mg =Eq tan θ由此可知,小球做匀减速直线运动的加速度大小为a===设从O点到最高点的路程为s,有v2=2as运动的水平距离为l=s cos θ由上面公式可得静电力做功W=-Eql=-mv2cos2θ电势能之差ΔEp =-W=mv2cos2θ10.如右图所示,在场强E=104 N/C的水平匀强电场中,有一根长l=15 cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=2×10-6 C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,g取10 m/s2.求:(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少?(2)若取A点电势为零,小球在B点的电势能、电势分别为多大?(3)小球到B点时速度为多大?绳子张力为多大?【答案】(1)重力势能减少4.5×10-3 J电势能增加3×10-3 J(2)3×10-3 J 1.5×103 V(3)1 m/s5×10-2 N【解析】(1)ΔEp=-mgl=-4.5×10-3 JΔEp电=Eql=3×10-3 J(2)Ep=3×10-3 JEp =φBqφB= V=1.5×103 V (3)A→B由动能定理得:mgl-Eql=mvB2所以vB=1 m/s在B点对小球FT-mg=FT=5×10-2 N。
高考物理电势、电势能专题训练
C. D.
10.(2017新课标全国卷Ⅲ,多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10V、17V、26V.下列说法正确的是().
A.电场强度的大小为2.5V/cm
B.坐标原点处的电势为1V.
C.电子在a点的电势能比在b点的低7eV
D.电子从b点运动到c点,电场力做功为9eV
B.直线c位于某一等势面内, >
C.若电子由M点运动到Q点,电场力做正功
D.若电子由P点运动到Q点,电场力做负功
33. (多选)如图所示为某一点电荷所形成的一簇电场线 ,a、b、c三条虚线为三个带电粒子分别以相同的速度从0点射入电场的运动轨迹,其中b虚线为一圆弧,AB的长度等于BC的长度,且三个粒子的电荷量大小相等,不计粒子重力,则以下说法正确的是( )
19.图甲、乙分别表示两个等量正点电荷、两个等量异种点电荷的电场。在图甲、乙中,0为两电荷连线的中点, P、Q是两点电荷连线上关于0对称的两点,M、N为两点电荷连线的中垂线上关于0对称的两点。规定无穷远处电势为零,则下列说法正确的是()
A.图甲中M、N两点电场强度相同,电势相等,图乙中M、N两点电场强度相同,电势相等
A.0点电场强度为零
B.D点电场强度为零
C.若将点电荷+q从0移向C,电势能增大
D.若将点电荷-q从0移向C,电势能增大
23. (多逸)如图所示,在等量正电荷形成的电场中,画一正方形ABCD,对角线AC与两点电荷连线重合,两对角线交点0恰为电荷
连线的中点。下列说法正确的是()
A.B、D两点的电场强度及电势均相同
A.正点电荷的运动轨迹必与电场线重合
B.正点电荷的速度方向必与所在点的电场线的切线方向一致
高二物理电势能和电势例题和训练 精选版
【例】在静电场中,把一个电荷量为q=2.0×10-5 C的负电荷由M点移到N点,静电力做功6.0×10-4 J,由N点移到P点,静电力做负功1.0×10-3 J,则M、N、P三点电势高低关系是________.答案 φN>φM>φP解析首先画一条电场线,如上图所示.在中间位置附近画一点作为M点.因为由M→N静电力做正功,而负电荷所受静电力与场强方向相反,则可确定N点在M点左侧.由N→P静电力做负功,即沿着电场线移动,又因1.0×10-3 J>6.0×10-4 J,所以肯定移过了M点,即P点位于M点右侧.这样,M、N、P三点电势的高低关系是φN>φM>φP.2.有关电场,下列说法正确的是()A.某点的电场强度大,该点的电势一定高B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零答案 D3.将一个电荷量为-2×10-8C的点电荷,从零电势点S移到M点要克服静电力做功4×10-8 J,则M点电势φM=________ V.若将该电荷从M点移到N点,静电力做功14×10-8 J,则N点电势φN=________ V,MN两点间的电势差U MN=________ V.答案 -25-74.如图1-4-10所示.图1-4-10(1)在图甲中,若规定E p A=0,则E p B________0(填“>”“=”或“<”).试分析静电力做功情况及相应的电势能变化情况.答案 (1)<(2)见解析解析(1)A→B移动正电荷,W AB>0,故E p A>E p B,若E p A=0,则E p B<0.(2)甲中从A→B移动负电荷,W AB<0,E p A<E p B乙中从B→A移动负电荷,W AB>0,E p A<E p B.题型一静电力做功和电势能变化之间的关系如图1所示,图1把电荷量为-5×10-9C的电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能__________(选填“增加”、“减少”或“不变”);若A点的电势U A=15 V,B点的电势U B=10 V,则此过程中静电力做的功为________ J.思维步步高电势能变化和静电力做功有什么关系?负电荷从A点移动到B,静电力做正功还是负功?静电力做功和电势能的变化在数值上有什么关系?解析 将电荷从电场中的A点移到B点,静电力做负功,其电势能增加;A点的电势能为E p A=qU A,B点的电势能为E p B=qU B,静电力做功等于电势能变化量的相反数,即W=E p A -E p B =-2.5×10-8 J.答案 增加 -2.5×10-8 J拓展探究如果把该电荷从B 点移动到A 点,电势能怎么变化?静电力做功的数值是多少?如果是一个正电荷从B 点移动到A 点,正电荷的带电荷量是5×10-9 C ,电势能怎么变化?静电力做功如何?答案 减少 2.5×10-8 J 增加 -2.5×10-8 J解析 如果把该电荷从B 点移动到A 点,静电力做正功,电势能减少.静电力做功为2.5×10-8 J ;如果电荷的带电性质为正电荷,从B 点移动到A 点,静电力做负功,电势能增加了,静电力做负功,数值为-2.5×10-8 J.电场中的功能关系:①静电力做功是电荷电势能变化的量度,具体来讲,静电力对电荷做正功时,电荷的电势能减少;静电力对电荷做负功时,电荷的电势能增加,并且,电势能增加或减少的数值等于静电力做功的数值.②电荷仅受静电力作用时,电荷的电势能与动能之和守恒.③电荷仅受静电力和重力作用时,电荷的电势能与机械能之和守恒. 题型二 电场中的功能关系质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的.两个强作用电荷相反(类似于正负电荷)的夸克在距离很近时几乎没有相互作用(称为“渐近自由”);在距离较远时,它们之间就会出现很强的引力(导致所谓“夸克禁闭”).作为一个简单的模型,设这样的两夸克之间的相互作用力F 与它们之间的距离r 的关系为F =⎩⎨⎧0,0<r <r 1,-F 0,r 1≤r ≤r 2,0,r >r 2.式中F 0为大于零的常量,负号表示引力.用U 表示夸克间的势能,令U 0=F 0(r 2-r 1),取无穷远为零势能点.下列U -r 图示中正确的是( )思维步步高零势能面的规定有何用处?无穷远处的势能和r =r 2处的势能是否相同?当r <r 1之后势能怎么变化?解析 从无穷远处电势为零开始到r =r 2位置,势能恒定为零,在r =r 2到r =r 1过程中,恒定引力做正功,势能逐渐均匀减小,即势能为负值且越来越小,此过程图象为A 、B 选项中所示;r <r 1之后势能不变,恒定为-U 0,由引力做功等于势能减少量,故U 0=F 0(r 2-r 1). 答案 B拓展探究空间存在竖直向上的匀强电场,图2质量为m的带正电的微粒水平射入电场中,微粒的运动轨迹如图2所示,在相等的时间间隔内()A.重力做的功相等B.静电力做的功相等C.静电力做的功大于重力做的功D.静电力做的功小于重力做的功答案 C解析 根据微粒的运动轨迹可知静电力大于重力,故选项C正确.由于微粒做曲线运动,故在相等时间间隔内,微粒的位移不相等,故选项A、B错误.电势能大小的判断方法:①利用E p=qφ来进行判断,电势能的正负号是表示大小的,在应用时把电荷量和电势都带上正负号进行分析判断.②利用做功的正负来判断,不管正电荷还是负电荷,静电力对电荷做正功,电势能减少;静电力对电荷做负功,电势能增加.一、选择题1.一点电荷仅受静电力作用,由A点无初速释放,先后经过电场中的B点和C点.点电荷在A、B、C三点的电势能分别用E A、E B、E C表示,则E A、E B和E C间的关系可能是() A.E A>E B>E C B.E A<E B<E CC.E A<E C<E B D.E A>E C>E B答案 AD解析 点电荷在仅受静电力作用的情况下,动能和电势能相互转化,动能最小时,电势能最大,故E A≥E B,E A≥E C,A、D正确.2.如图3所示电场中A、B两点,图3则下列说法正确的是()A.电势φA>φB,场强E A>E BB.电势φA>φB,场强E A<E BC.将电荷+q从A点移到B点静电力做了正功D.将电荷-q分别放在A、B两点时具有的电势能E p A>E p B答案 BC解析 场强是描述静电力的性质的物理量;电势是描述电场能的性质的物理量,二者无必然的联系.场强大的地方电势不一定大,电势大的地方,场强不一定大,另根据公式E p =φq知,负电荷在电势低的地方电势能反而大.3.如图4所示,图4某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点.下列说法正确的是()A.M点电势一定高于N点电势B.M点场强一定大于N点场强C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D.将电子从M点移动到N点,静电力做正功答案 AC解析 由图示电场线的分布示意图可知,MN所在直线的电场线方向由M指向N,则M 点电势一定高于N点电势;由于N点所在处电场线分布密,所以N点场强大于M点场强;正电荷在电势高处电势能大,故在M点电势能大于在N点电势能;电子从M点移动到N点,静电力做负功.综上所述,A、C选项正确.4.两个带异种电荷的物体间的距离增大一些时()A.静电力做正功,电势能增加B.静电力做负功,电势能增加C.静电力做负功,电势能减少D.静电力做正功,电势能减少答案 B解析 异种电荷之间是引力,距离增大时,引力做负功,电势能增加.5.如图5所示,图5O为两个等量异种电荷连线的中点,P为连线中垂线上的一点,比较O、P两点的电势和场强大小()A.φO=φP,E O>E PB.φO=φP,E O=E PC.φO>φP,E O=E PD.φO=φP,E O<E P答案 A6.在图6中虚线表示某一电场的等势面,图6现在用外力将负点电荷q从a点沿直线aOb匀速移动到b,图中cd为O点等势面的切线,则当电荷通过O点时外力的方向()A.平行于abB.平行于cdC.垂直于abD.垂直于cd答案 D7.如图7所示,图7固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知MQ<NQ.下列叙述正确的是()A.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减少B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服静电力做功,电势能增加C.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减少D.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点;则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功,电势能不变答案 AD解析 由点电荷产生的电场的特点可知,M点的电势高,N点的电势低,所以正电荷从M点到N点,静电力做正功,电势能减少,故A对,B错;负电荷由M点到N点,克服静电力做功,电势能增加,故C错;静电力做功与路径无关,负点电荷又回到M点,则整个过程中静电力不做功,电势能不变,故D对.。
电势、电势差、电势能经典练习(含答案)
电势电势差电势能一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.在静电场中,让质子逆着电场线的方向由A点移到B点,如图所示,则:()A.电场力做正功,A点电势高于B点B.电场力做正功,A点电势低于B点C.电场力做负功,A点电势高于B点D.电场力做负功,A点电势低于B点【答案】D2.关于场强和电势,下列正确的是:()A.在电场中a、b两点间移动电荷,电场力做总功为零,则电荷一定在等势面上移动B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C.两个等量同种电荷的电场,从两电荷连线中点沿连线中垂线向外,电势越来越低,场强方向均相同,场强大小在减小D.两个等量异种电荷的电场中,从两电荷连线中点沿连线中垂线向外,电势均相等,场强方向均相同,场强大小在减小【答案】D3.如图是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可判断出该带电粒子:()A.在a、b两点加速度的大小B.电性与场源电荷的电性相同C.在a、b两点时速度大小va < vbD.在a、b两点的电势能Ea >Eb【答案】A4.a、b两个带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线连接,a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向斜向下的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,则平衡时可能位置是:()【答案】A5.某静电场的电场线分布如图所示,图中P 、Q 两点的电场强度大小分别为E P 和E Q ,电势分别为φP 和 φQ ,则:( )A. E P >E Q ,φP >φQB. E P >E Q ,φP <φQC. E P <E Q ,φP >φQD. E P <E Q ,φP <φQ 【答案】A6.如图所示,在匀强电场中有a 、b 、c 、d 四点,它们处于同一圆周上,且ac 、bd 分别是圆的直径,已知abc 三点的电势分别为ϕa =9V ,ϕb =15V ,ϕc =18V ,则d 点的电势为:( )A .4VB .8VC .12VD .16V 【答案】C7.如图所示, 虚线表示某电场的等势面, 一带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点的径迹如图中实线所示。
高中物理《电势差、电场强度、电势、电势能》典型题练习(含答案)
高中物理《电势差、电场强度、电势、电势能》典型题练习(含答案)B.___越大,电势差越小C.电势差越大,___越小D.电势差与场强无关正确答案:C解析:在匀强电场中,根据公式E=U/d可知,电场强度E 与电势差U成反比关系,即电势差越大,场强越小;电势差越小,___越大。
因此选项C正确。
2、(电场强度和电势能的关系)在电场中,一个电子从A点移动到B点,电子所具有的电势能减少Δε,电子所受的电场力F做功W,电子从A点到B点的距离为d,则下列说法正确的是()A.Δε=F/dB.Δε=F×dC.Δε=W/dD.Δε=W×d正确答案:C解析:根据电势能的定义,Δε = εB - εA,根据电场力做功的公式,W = Fd,因此Δε = W/d。
因此选项C正确。
B。
沿着电场线方向,同一距离上的电势降落是相等的。
电势降低的方向与场强方向相同。
同一距离上电势差大的地方场强也大。
2、在非匀强电场中,场强与电势差的关系可以用U=Ed 或E=U/d来定性分析。
如图1所示,实线表示电场线,虚线表示等势线,点a、b的电势分别为φa=-50V和φb=-20V,则a、b连线的中点c的电势φ应该是(B)。
A。
φc=-35VB。
φc>-35VC。
φc<-35VD。
无法判断φc的高低3、在平行的带电金属板A、B之间,存在匀强电场。
如图2所示,两板间距离为5cm,两板间的电压为60V。
问题如下:1)两板间的场强是多少?2)电场中有P、Q两点,P点距离A板0.5cm,Q点距离B板0.5cm,求P、Q两点之间的电势差是多少?3)如果B板接地,P、Q两点的电势是多少?解答:1)根据E=V/d,场强E=60V/0.05m=1200V/m。
2)根据U=Ed,P点的电势为φp=-60V,Q点的电势为φq=0V,所以P、Q两点之间的电势差为φp-φq=-60V。
3)如果B板接地,它的电势为零。
由于P、Q两点在同一电势面上,因此它们的电势相等。
高二物理电势能及电势练习试题版
电势能和电势同步测试一、填空(每空 2 分,共24 分)1、如图1 所示, A、B 是电场中两点,一个带负电的点电荷 Q在 A 点所受的电场力要比它在 B点所受的电场力,该负电荷在 A 点的电势能要比它在 B 点的电势能,A 点的电场强度要 B 点的电场强度, A 点的电势要于 B 点的电势.A a b c图12、如下图, a、b、 c 是某电场中一条电场线AB 上的三点,且 Aa=ab=bc=cB ,用φa、φb、φc和 E a、E b、E c 分别表示三点的电势和电场强度大小,(1)若该电场是匀强电场,则φa、φb、φc 的大小关系为,E a、E b、E c 的大小关系为;(2)若该电场是 A处的点电荷产生的,则φa、φb、φc 的大小关系为,E a、E b、E c的大小关系为;(3)若该电场是 B处的点电荷产生的,则φa、φb、φc 的大小关系为,E a、E b、E c 的大小关系为;(4)若 A、B处罚别为两个等量异种电荷,则φa、φb、φc 的大小关系为,E a、E b、E c 的大小关系为二、选择(有的题不只一个答案,每题4 分,共56 分)1、如下图,在匀强电场中有 A、B 两点,将一电量为q 的正电荷从 B A点移到 B 点,第一次沿直线AB 挪动该电荷,电场力做功为W1;第E 二次沿路径 ACB 挪动该电荷,电场力做功 W2;第三次沿曲线AB 移A C动该电荷,电场力做功为W3 ,则( )A. W1>W2>W3 B.W1<W3<W 2C.W 1= W 2 = W 3 D.W1= W 2<W 32.如图41 所示,在点电荷电场中的一条电场线上挨次有 A、B、C三点,分别把 +q 和 -q 的试验电荷挨次放在三点上,对于它所拥有的电势能的正确说法是 ( )A.放上 +q时,它们的电势能 E PA> E PB>E PCB.放上 +q时,它们的电势能 E PA< E PB<E PCC.放上- q时,它们的电势能 E PA>E PB> E PCD.放上- q时,它们的电势能 E PA<E PB< E PC3.如图,是某电场中的一条直电场线,一电子(重力不计)从 a 点由静止开释,它将沿直线向b 点运动,则可判断 ( )A .该电场必定是匀强电场aB.场强E a必定小于 E bC.电子拥有的电势能 E Pa 必定大于 E Pb D.两点的电势φa 必定低于φb14.如下图, Q 是带正电的点电荷, P 和 P为其电场中的两点.若 E 1 、E 2为P1、P2 两点的电场强度的大小,φ1 、φ2为P1 、P2 两点的电势,则 ( )A.E1 > E 2 ,φ1 >φ2 B.E1 > E 2 ,φ1<φ2C. E1 < E 2 ,φ1 >φ2 D.E1 < E 2 ,φ1 <φ25. 对于电场中的电场线,以下说法正确的选项是 ( )A.B.C. D.电荷沿电场线方向运6. ( )A.B.C.D.一个正点电荷与一个负点电荷相互凑近时,它们之间的库仑力减小,它们的电势能也减小7.电场中有 A、 B 两点,把电荷从 A 点移到 B 点的过程中,电场力对电荷做正功,则( )A.电荷的电势能减少 B.电荷的电势能增添C.A 点的场强比 B 点的场强盛 D.A 点的场强比 B 点的场强小8.以下对于电场中场强与电势能、电势的关系说法正确的选项是 ( )A.电荷在电势高处电势能也必定大 B.场强越大的地方电势必定越高C.场强为零的地方电必然为零 D.电势为零的地方场强能够不为零9.对于电势的高低,以下说法正确的选项是 ( )A.沿电场线方向电势渐渐降低 B.电势降低的方向必定是电场线的方向C.正电荷在只受电场力作用下,必定向电势低的地方运动D.负电荷在只受电场力的作用下,由静止开释,必定向电势高的地方运动10.将一带电量为- q 的查验电荷从无穷远处移到电场中的 A 点,该过程中电场力做功为W,则查验电荷在 A 点的电势能及电场中 A 点的电势分别为( )A.E P = - W ,φA =Wq B.E P = W ,φA = -WqC. E P= W ,φA =Wq D. E P = - W,φA =-Wq11.以下对于电场性质的说法,正确的选项是 ( )A.电场强度大的地方,电场线必定密,电势也必定高B.电场强度大的地方,电场线必定密,但电势不必定高C.电场强度为零的地方,电势必定为零D.电势为零的地方,电场强度必定为零12.在电场中,已知 A 点的电势高于 B 点的电势,那么 ( ) A.把负电荷从 A 点移到 B 点,电场力做负功2B.把负电荷从 A 点移到 B 点,电场力做正功C.把正电荷从 B 点移到 A 点,电场力做负功D.把正电荷从 B 点移到 A 点,电场力做正功13.如下图, P、Q 是两个电荷量相等的正点电荷,它们连线的中点是 O,A 、B 是中垂线上的两点, OA<OB ,用E A 、E B 、 A 、 B 分别表示 A、B 两点的场强和电势,则( )A .E A 必定大于EB , A 必定大于 B B.E A 不必定大于E B , A 必定大于 BC.E A 必定大于E B , A 不必定大于 B D.E A 不必定大于E B , A 不必定大于 B14. 如下图 , 将带正电的粒子从电场中的 A 点无初速地开释 , 不计重力的作用 ,则以下说法中正确的是()A.带电粒子必定做加快直线运动B.带电粒子的电势能必定渐渐增大C.带电粒子的加快度必定愈来愈小D.带电粒子的加快度必定愈来愈大三、计算题(每题15 分,共30 分)1.将带电荷量为1×10 8 C 的电荷,从无穷远处移到电场中的 A 点,要战胜电场力做功61×10 J.问:(1)电荷的电势能是增添仍是减小 ?电荷在 A 点拥有多少电势能 ?(2) A 点的电势是多少 ?8(3) 若电场力能够把带电荷量为2×10 C 的电荷从无穷远处移到电场中的 A 点,说明电荷带正电仍是带负电?电场力做了多少功 ? (取无穷远处为电势零点 )2.将带电量为6×10-6C 的负电荷从电场中的 A 点移到 B 点,战胜电场力做了3-5 -53×10 J的功,再从 B 移到 C,电场力做了× 10 J 的功,则( 1)电荷从 A 移到 B,再从 B 移到 C 的过程中电势能共改变了多少?( 2)假如规定 A 点的电势能为零,则该电荷在 B 点和 C 点的电势能分别为多少?( 3)假如规定 B 点的电势能为零,则该电荷在 A 点和 C 点的电势能分别为多少?电势能和电势同步练习答案一、填空:41、大,小,大,大2、(1)φa>φb>φc Ea=Eb=Ec、(2)φa>φb>φc, Ea>Eb>Ec(3)φa>φb>φc, Ea<Eb<Ec ( 4)φa>φb>φc Ea=Ec>Eb。
电势能和电势练习题
电势能和电势练习题一、选择题1. 电势能是描述电荷在电场中所具有的能量,以下哪种情况电荷的电势能最小?A. 电荷在无穷远处B. 电荷在电场的负极C. 电荷在电场的正极D. 电荷在电场的零势能面2. 电势是一个标量,其单位是:A. 牛顿B. 焦耳/库仑C. 伏特D. 库仑3. 电势差UAB表示从点A到点B的电势变化,以下哪个公式正确表示电势差?A. UAB = q / (A - B)B. UAB = q * (A - B)C. UAB = (A - B) / qD. UAB = (B - A) / q4. 电场力做正功时,电荷的电势能将:A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少5. 一个点电荷Q产生的电场中,距离为r的点的电势与点电荷的关系是:A. 电势与点电荷成正比B. 电势与点电荷成反比C. 电势与点电荷无关D. 电势与点电荷的平方成正比二、填空题6. 电势能E_p = qφ,其中q是电荷量,φ是________。
7. 电场中某点的电势由零势能面的选择而决定,电势的单位是________。
8. 在匀强电场中,两点间的电势差与这两点沿电场线方向的距离成正比,比例系数是该点的________。
9. 一个电荷量为+2μC的点电荷在电场中某点的电势为100V,该点电荷在该点的电势能是________焦耳。
10. 若将一个电荷量为-3μC的点电荷从电场中的A点移动到B点,电场力做了-9×10^-4焦耳的功,则A、B两点间的电势差为________伏特。
三、计算题11. 一个正点电荷Q放置在x轴上,坐标为x=0,求x轴上x=r处的电势。
假设无穷远处电势为零。
12. 假设有一个均匀带电球面,其半径为R,总电荷量为Q。
求球面上任意一点P的电势。
13. 一个电子从电场中的A点移动到B点,电子的电荷量为-e,A点的电势为φ_A,B点的电势为φ_B。
如果电子从A点到B点的过程中电场力做了W的工作,请计算A、B两点间的电势差。
(完整版)电势、电势能练习及答案(提高版)
电势、电势能选择题1、下列说法正确的是()A.电势差与电势一样,是相对量,与零点的选取有关B.电势差是一个标量,但是有正值或负值之分C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关只跟这两点的位置有关D.A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势面的不同而改变,所以U B=CB A2、关于电势与电势能的说法中正确的有()A.在电场中,电势越高的地方,电荷在那一点具有的电势能就越大B.在电场中某一点,若放入的电荷电量越大,它所具有的电势能越大C•在正的点电荷电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D.在负的点电荷电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能3、关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是()A.电势差是关量,电场力做的功是标量B•在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零C.在两点间被移动的电荷的电荷量越少,贝U两点间的电势差越大D.在两点间移动电荷时,电场力做正功,则两点间的电势差大于零4、如图所示,a、b、c是某电场中一条电场线上的三个点,电场方向由a指向c,b恰在a、c的正中间,a、b、c三点的电势和场强分- ;-别用A、B、c和E a、E b、E c表示,则下列关系=正确的是()A.a b cB.E a E b E cC.D.E a E b E ca b b c5、如图所示,A B为两等量异种点电荷,A带正电,B带负电,在AB的连线上有a、b、c三点,b为连线的中点,ab=bc,则()A.a点与c点的电场强度相同B.a点与c点的电势相同C. a、b间的电势差与b、c间的电势差相等D.点电荷q沿A B连线的中垂线移动,电场力不做功6如图所示的电场中有A、B两点,下列判断正确的是(A .电势A B,场强E A E BB.电势A B,场强E A E BC•将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做正功,电势能减少D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有电势能A B7、如图所示,M N两点分别放置两个等量种异电荷,A为它们连线的中点,B 为连线上靠近N的一点,C为连线中垂线上处于A点上方的一点,在A B、C三点中()A.场强最小的点是A点,电势最高的点是B点B.场强最小的点是A点,电势最高的点是C点C.场强最小的点是C点,电势最高的点是B点D.场强最小的点是C点,电势最高的点是A点8、如图所示,a、b为竖直向上的电场线上的两点,一带小球在a点由静止释放, 沿电场线向上运动,到b点时速度恰好为零,贝U下列说法中正确的是()A.小球在a、b 两点所受的电场力都是竖直向上的|B.a点的电势比b点的电势低"启C.小球在a点的电势能比在b点的电势能小D.a点的电场强度比b点的电场强度小9、如图所示,实线是一簇未标明方向的点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,据此图可作出正确判断的是()A. 带电粒子所带电荷的符号、B.带电粒子在a、b两点的受力方向—C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大10、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,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11、带电粒子以速度V0沿竖直方向垂直进入匀强电场E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V0,则此时一定有()A.电场力与重力大小相等B.粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小C.电场力所做的功一定等于重力所做的功D.电势能的减小一定等于重力势能的增大12、在场强大小为E的匀强电场中,一质量为m带电荷量为+ q的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE/m,物体运动s距离时速度变为零,则()A.物体克服电场力做功qEsB.物体的电势能减少了0.8qEsC.物体的电势能增加了qEsD.物体的动能减少了0.8qEs13、如图所示,P、Q是两个电荷量相等的正点电荷,它们连线的中点是O, A、B 是中垂线上的两点,OA OB,用E A、E B、A、B分别表示A B两点的场强和电势,则()A.E A一定大于E B,A一定大于BB.E A不一定大于E B,A一定大于BC.E A一定大于E B,A不一定大于BD.E A不一定大于E B , A不一定大于B14、如图,一绝缘细杆的两端各固定着一个小球,两小球带有等量异号的电荷,处于匀强电场中,电场方向如图中箭头所示。
高二物理电势与电势能练习题(全面)
高二物理电势与电势能练习题、电场力的功1特点:电场力做功与路径无关,只与初末位置有关。
2、计算方法(1)由公式 W = qEd ( d 为电荷初末位置在电场方向上的位移) (2)由公式 W AB qU AB ( U AB 为电荷初末位置 A T B 间电势差,注意下标的使用) (3)由电场力做功和电势能的变化的关系: W A B E P A E PB (E P A .E PB 分别是电荷电场中 A 、B 两点的电势能)(4)由动能定理:W 电场力 W 其他力 E K二、电势能1. 电势能:电荷在电场中由其相对位置决定的能(类似重力势能)2. 电荷在电场中某点的电势能等于电荷从这点移到零电势能点 (通常选大地或无限远处)过程中电场力做的功。
E PA =W Y电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加;电场力不做功,电势能不变。
3. 电势是标量,有正负,但没有方向。
规定大地或无限远电势为零。
4. 物理意义:描述电场能的特性,由场源电荷量和相对位置来决定,与是否放试探电荷无关。
5. 电势高低判断的三种方法 (1)根据公式计算:AE PA,带符号代入运算。
q⑵ 沿着电场线的方向电势是降低的,逆着电场线方向电势是升高的。
四、电势差 1. 定义:U ABAB,与零电势点的选取无关。
U AB U BA2. 与电场力做功的关系:W A B qU AB(任何电场成立,可带符号运算)3. 在匀强电场中电势差与电场强度的关系: (1)电场强度等于沿电场线单位距离上的电势差三、电势1 .定义:EPAAqE PA 为试探电荷在该点A 的电势能,q 为电荷量,可以带符号运算。
2.单位:伏特 V, 1V=1J/ C⑵公式E= U/d , U是指两点间的电势差,d是指这两点间沿电场线方向的距离,或者相邻等势面间的距离,因此电场强度是电势降落最快的方向。
⑶U=Ed只适用匀强电场的计算,对非匀强场可以用来定性分析,如非匀强电场中各相邻的等势面的电势差一定时,E越大处,d越小,即等势面而越密集。
电势能和电势讲解及习题(含答案)
例1下列说法中正确的是( ) A.无论是正电荷还是负电荷,从电场中某点移到无穷远处时,电场力做的正功越多,电荷在该点的电势能就越大B.无论是正还是负电荷,从电场中某点移到无穷远处时,电场力做的正功越少,电荷在该点的电势能越大C.无论是正还是负电荷,从无穷远处移到电场中某点时,克服电场力做功越多,电荷在该点的电势能越大D.无论是正电荷还是负电荷,从无穷远处移到电场中某点时,电场力做功越多,电荷在该点的电势能越大2.电势例2如果把q=1.0×108-C的电荷从无穷远移到电场中的A点,需要克服电场力做功W=1.2×104-J,那么(1) q在A点的电势能和A点的电势各是多少? (2) q未移入电场前A 点的电势是多少?例3在静电场中,下列说法正确的是()A.电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零B.电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同C.电场强度的方向总是跟等势面垂直的D.沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的练习:1、关于电场线和等势面,不正确...的说法是()A.电场中电势越高的地方,等势面越密B.电场中场强越大的地方,电场线越密C.电场中场强越大的地方,等势面越密D.电场强度的方向总是和等势面垂直的例4.如图6所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN。
P点在y轴右侧,MP⊥ON。
则A.M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D.在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做匀速运动图6例5用带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。
下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )练习: 如图8-5所示,把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a ,b 端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是:A .闭合K 1,有电子从枕型导体流向地B .闭合K 2,有电子从枕型导体流向地C .闭合K 1,有电子从地流向枕型导体D .闭合K 2,没有电子通过K 2例6. 如图9-9所示,真空中存在竖直向下的匀强电场,一个带电油滴(重力不能忽略)沿虚线由a 向b 运动,以下判断正确的是A .油滴一定带正电B .油滴的电势能一定增加C .油滴的动能一定减少D .油滴的动能与电势能之和一定减少 练习: 1 如图1-4-7所示,虚线a 、b 和c 是某电场中的三个等势面,它们的电势为U a 、U b 、U c ,其中U a >U b >U c .一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN 所示,由图可知 A .粒子从K 到L 的过程中,电场力做负功 B .粒子从L 到M 的过程中,电场力做负功 C .粒子从K 到L 的过程中,电势能增加 D .粒子从L 到M 的过程中,动能减少图9-9图1-4-72.有一电场的电场线如图所示,场中A 、B 两点的场强和电势分别用E A 、E B 和φA 、φA表示,则A .E A >EB 、φA >φA B .E A >E B 、φA <φAC .E A <E B 、φA >φAD .E A <E B 、φA <φA例7 图1—4—4中a 、b 和c 表示点电荷的电场中的三个等势面.它们的电势分别为U 、U 32和U 41.一带电粒子从等势面a 上某处由静止释放后,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b 时的速率为v ,则它经过等势面c 时的速率为__________.例8.如图所示,A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A 、B 、C 三点的电势分别为他15=A ϕV ,3=B ϕV ,3-=C ϕV ,求D 点的电势D ϕ=_____________.练习:1如图所示,正方形ABCD 处在一个匀强电场中,电场线与正方形所在平面平行.已知A 、B 、C 三点的电势依次为φA =6.0V ,φB =4.0V , φC = - 2.0V . ⑴D 点的电势φD = V 。
电势能与电势习题附答案
1、在静电场中,以下说确的是〔〕A.电场强度处处为零的区域,电势也一定处处为零B.电场强度处处一样的区域,电势也一定处处一样C.电场强度的方向总是跟等势面垂直的D.沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的2、关于电势与电势能的说法,正确的选项是( )A.电荷在电势越高的地方,电势能也越大B.电荷在电势越高的地方,它的电荷量越大,所具有的电势能也越大C.在正点电荷的电场中任一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D.在负点电荷的电场中任一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能3.关于静电场,以下说确的是〔〕A.电势等于零的物体一定不带电B.电场强度为零的点,电势一定为零C.同一电场线上的各点,电势一定相等D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加4. 关于同一电场的电场线,以下表述正确的选项是〔〕A.电场线是客观存在的B.电场线越密,电场强度越小C.沿着电场线方向,电势越来越低D.电荷在沿电场线方向移动时,电势能减小5、有关等势面的说法中正确的有〔〕A、等势面一定与电场线垂直,即跟场强的方向垂直.B、电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,两个不同的等势面永远不会相交.C、两个等势面间的电势差是相等的,但在非匀强电场中.两个等势面间的距离并不恒定,场强大的地方.两等势面间的距离小,场强小的地方,两个等势面间的距离大。
D、在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功.6、电场中有A、B两点,把电荷从A点移到B点的过程中,电场力对电荷做正功,则〔〕A.电荷的电势能减少B.电荷的电势能增加C.A点的场强比B点的场强大D.A点的场强比B点的场强小7、外力抑制电场力对电荷做功时( )A.电荷的运动动能一定增大B.电荷的运动动能一定减小C.电荷一定从电势能大处移到电势能小处D.电荷可能从电势能小处移到电势能大处8.在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则〔〕A .b 点的电场强度一定比a 点大B .电场线方向一定从b 指向aC .b 点的电势一定比a 点高D .该电荷的动能一定减小9.如题9图,带正电的点电荷固定于Q 点,电子在库仑力作用下,做以O 为焦点的椭圆运动。
高中物理【电势能和电势】专题训练
[A组基础达标练]1.(多选)下列说法正确的是()A.电荷从电场中的A点运动到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.正电荷沿电场线运动,静电力对正电荷做正功,负电荷逆着电场线运动,静电力对负电荷做正功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解析:静电力做功和电荷运动路径无关,故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,故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,故C正确;电荷在电场中运动虽然有静电力做功,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,故D 错误。
答案:BC2.关于电势和电势能,下列说法正确的是()A.在电场中电势高的地方,电荷在该点具有的电势能大B.在电场中电势高的地方,放在该点的电荷的电荷量越大,它所具有的电势能也越大C.在电场中的任意一点上,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D.在负点电荷所产生的电场中的任何一点上,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能(以无穷远处为零电势点)解析:由E p=qφ知,正电荷在电势高的地方具有的电势能大,负电荷则相反,选项A、B 错误;q和φ取同号时的乘积大于取异号时的乘积,选项C错误,D正确。
答案:D3.如图所示,Q是带正电的点电荷,P1、P2为其产生的电场中的两点,若E1、E2分别为P1和P2两点的电场强度的大小,φ1、φ2分别为P1和P2两点的电势,则()A.E1>E2,φ1>φ2B.E1>E2,φ1<φ2C.E1<E2,φ1>φ2D.E1<E2,φ1<φ2解析:由正电荷周围电场线的特点可知E1>E2,由沿电场线方向电势逐渐降低可知φ1>φ2,选项A正确。
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电势与电势能练习题
1.一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9C ,在静电场中,由a 点移到b 点,在这过程中,除电场力外,
其他力做的功为6.0×10-5J ,质点的动能增加了8.0×10-5J ,求a 、b 两点间的电势差U ab 为多少?
2.如图所示,竖直实线为电场线,质量为m ,电量为-q 的质点P 从电场边缘A 射入电场,
并沿直线AB 从B 飞出,AB 直线与电场线夹角为θ,A 、B 两点相距为d ,则A 、B 两点
的电势差为多少?
3.如图所示,有一电子经电压U 0加速后,进入两块间距为d ,电压为U 的平行金属
板间,若电子从两板正中间射入,且恰好能穿出电场,求:
(1)金属板的长度;(2)电子穿出电场时的动能.
4.一束质量为m 、电量为q 的带电粒子以平行于两极板的速度v 0进入匀强电场,如图所示。
如果两极板间电压为U ,两极板间的距离为d 、板长为L 。
设粒子束不会击中极板,求粒子
从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为多少?(粒子的重力忽略不计)
5.如图所示,相距为d 、水平放置的两块平行金属板a 、b ,其电容量为C ,开始时两板均不带电,a 板接地且中央有孔,现将带电量为q 、质量为m 的带电液滴一滴一滴地从小孔上方高处无初速地滴下,竖直落向b 板,到达b 板后电荷全部传给b 板(重力加速度为g ,不计a 、b 板外电磁场及阻力的影响),求:(1)第几滴滴在a 、b 板间将作匀速直线运动?
(2)能够到达b 板的液滴不会超过多少滴?
6.如图(a )所示,在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出),A 、B 两点的坐标分别为0.2m 和0.5m 。
放在A 、B 两点的检验电荷q 1、q 2受到的电场力跟检验电荷所带电量的关系如图(b )所示。
则A 点的电场强度大小为________N/C ,点电荷Q 的
位置坐标为x =________m 。
7.一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如
图所示的水平向右的匀强电场中.开始时,将线与小球拉成水平,小球静止在A点,
释放后小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B点且速度恰好
为零.试求: (1)AB两点的电势差U AB;(2)匀强电场的场强大小;(3)在A、B两处
绳子拉力的大小。
8.静电喷漆技术具有效率高,浪费少,质量好,有利于工人健康等优点,其
装置如图所示。
A、B为两块平行金属板,间距d=0.40m,两板间有方向由B
指向A,大小为E=1.0×103N/C的匀强电场。
在A板的中央放置一个安全接
地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油
漆微粒,油漆微粒的初速度大小均为v0=2.0 m/s,质量m=5.0×10-15kg、带
电量为q=-2.0×10-16C。
微粒的重力和所受空气阻力均不计,油漆微粒最后都落在金属板B上。
试求:(1)电场力对每个微粒所做的功。
(2)微粒打在B板上的动能。
(3)微粒到达B板所需的最短时间。
(4)微粒最后落在B板上所形成的图形及面积的大小。
9.(12分)如图所示,一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0
×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。
杆的下端M固定一个
带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量
q=+1.0×10-6C,质量m=1.0×10-2kg。
现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B
开始运动。
(静电力常量k=9.0 ×109N·m2/C2.取g=10m/s2)
(1)小球B开始运动时的加速度为多大? (2)小球B的速度最大时,距M端的高度h1
为多大? (3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时,速度为v=1.0m/s,求
此过程中小球B的电势能改变了多少?。