电场力做功和电势能变化专题练习
电势与电势能专项练习题
电势与电势能专项练习题一、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（为电荷初末位置AB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：分别是电荷电场中A、B两点的电势能）（4）由动能定理：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。
EPA=WA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.比较电势能的大小（1）场电荷判断法①离场正电荷越近，检验正电荷的电势能越大；检验负电荷的电势能越小.②离场负电荷越近，检验正电荷的电势能越小；检验负电荷的电势能越大.（2）电场线法①正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大.②负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小.（3）做功判断法无论正、负电荷，电场力做正功，电荷从电势能较大的’地方移向电势能较小的地方，反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方.三、电势１.定义：ＥPA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/Ｃ3.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：，带符号代入运算。
2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。
3将ＷAB和q带符号代入，根据UAB的正负判断Ａ、Ｂ两点电势的高低，UAB=?A-?B。
若UAB０，则?A?B；若UAB=０，则?A=?B；若UAB０则?A?B。
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。
电场强度电势电势能习题经典
电场强度、电势、电势能专题1、关于静电场场强的概念，下列说法正确的是（）A．由E＝F/q可知，某电场的场强E与q成反比, 与F成正比B．正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关C．电场中某一点的场强与放入该点的检验电荷正负无关D．电场中某点不放检验电荷时，该点场强等于零2、电场强度的定义式为E=F/q，下列说法正确的是（）A．该定义式只适用于点电荷产生的电场B．F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量C．场强的方向与F的方向相同D．由该定义式可知，同一点电荷在电场中某点所受的电场力大小与该点场强的大小成正比3、关于电势的高低，下列说法正确的是( )A．沿电场线方向电势逐渐降低B．电势降低的方向一定是电场线的方向C．正电荷在只受电场力作用下，一定向电势低的地方运动D．负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放时，一定向电势高的地方运动5、下列关于电场性质的说法，正确的是( )A．电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高B．电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高C．电场强度为零的地方，电势一定为零D．电势为零的地方，电场强度一定为零6、关于电势与电势能的说法，正确的是( )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7、如图所示的电场线，可判定( )A．该电场一定是匀强电场第7题图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8、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。
电场力做功电势差 电势 等势面练习题
5．有一电场的电场线如图1所示，场中 A、B两点电场强度的大小和电势分别 用EA、EB和UA、UB表示，则 [ D ]
A．Ea＞Eb Ua＞Ub B．Ea＞Eb Ua＜Ub C．Ea＜Eb Ua＞Ub D．Ea＜Eb Ua＜Ub
6．如图2，A、B为两等量异号点电荷，A带正 电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三 点，其中b为连线的中点，ab＝bc，则 [ACD] A．a点与c点的电场强度相同
C．电荷的电势能减少了5×10－6J
D．电荷的动能增加了5×10－6J
11．如图3，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向 下的匀强电场中，场强为E．在与环心等高 处放有一质量为m、带电＋q的小球，由静止 开始沿轨道运动，下述说法正确的是B[ ] A．小球在运动过程中机械能守恒 B．小球经过环的最低点时速度最大 C．小球经过环的最低点时对轨道压力为 （mg＋Eq） D．小球经过环的最低点时对轨道压力为3 （mg－qE）
对O点：φ =0，E ≠0
E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零
电势差 电势 等势面练习题
例题
已知电场中某两点间的电势差UAB＝－10V， 电荷q=+4×10-9C由A点移动到B点，电场力
所做的功是多少？电势能是增加还是减少？
PQ是电荷量相等的两个正电荷，它们的连
线中点是O，AB是PQ连线的中垂线上的两点，
A．一B定等于6V
B．一定低于6V
C．一定高于6V
D．无法确定
在一个匀强电场中有a、b两点，相距为d， 电场强度为E，把一个电量为q的负电 荷由a移到b点时，电场力对电荷做正 功W，以下说法正确的是（ AC ）
A．a点电势比b点电势低
B．a、b两点电势差大小为U=Ed
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 《电势能、电势、电势差》典型例题
《电势能、电势、电势差》典型例题1、在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个－q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（）A、B、C、D、2、有一个带电量C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做J 的功．求A、C两点的电势差是多少？说明A、C两点哪点的电势较高．3、带电量为C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功J，已知B点电势为50V，则（l）A、B间两点间的电势差是；（2）A点的电势；（3）电势能的变化；（4）把电量为C的电荷放在A点的电势能．4、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点由静止释放，沿电场线方向向上运动，到b点恰好速度为零，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点的电势比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5、如图所示，在点电荷Q形成的电场中，把一个q=-2.0×10-8C的点电荷由无穷远处分别移到电场中的A、B、C三点，电场力做功分别是6.0×10-7J、4.0×10-7 J、1.0×10-7 J，以无穷远处为零电势点，这三点的电势分别是多少？若以B点为零电势点，三点的电势又分别是多少？6、如图所示，在同一条电场线上有A、B、C三点，三点的电势分别是φA=5V，φB=-2V，φC=0，将电荷量q=-6×10-6C的点电荷从A移到B电场做功多少？电势能变化了多少？若将该电荷从B移到C，电场力做功多少？电势能变化了多少？该点电荷在三点中哪一点时电势能最大？电势差学习目标 ： 1．理解电势差是描述电场的能的性质的物理量，理解电势差与零点电势面位置的选取无关，熟练应用其概念及定义式：U AB =W AB /q 进行相关的计算。
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。
2电场力做功与电势能
2电场力做功与电势能一、电场力做功1.W＝Fd＝qEd，其中d是电荷初、末位置沿电场线方向的距离．（只适用于匀强电场）2.W AB＝qU AB（适用于任意电场，且应用此公式时应注意符号的正负）3.由动能定理计算W电场力＋W其他力＝ΔE k.4.W＝－ΔEp例题1：如图所示，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N点沿直线移到M点，则电场力对该电荷做正功，电势能减少B．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则该电荷克服电场力做功，电势能增加C．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做正功，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，则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功，电势能不变二、电势能1.电荷在电场中所具有的与电荷所处的位置有关的势能，它是电场和电荷共同具有的，用Ep表示2.电势能的计算a: E pa=W a-0 b: E pa=qφ上述公式都适用于所以电场，但都应该注意符号的正负。
3. 电势能的比较a．根据做功判断：无论正负电荷，电场力做正功，电荷从电势能大的地方移向电势能小的地方，电场力做负功时恰好相反．b．根据公式判断：电荷在电场中某点P的电势能E p＝qφp，将q，φp的大小，正负代入公式，E p的正值越大，电势能越大，负值绝对值越大，电势能减小．例题2：如图所示，M点固定一个带负电的球体，将一带电荷量为q＝－1×10－5 C的检验电荷从M点附近的N点由静止释放，该检验电荷从N点运动到无穷远处的过程中，电场力做的功为1×10－6 J，取无穷远处电势为零，则()A．N点的电势为0.1 V B. N点的电势为－0.1 VC．检验电荷q在N点具有的电势能为－1×10－6 JD．检验电荷q在无穷远处具有的电势能为1×10－6 J三、电势1如何来判断电场中两点电势的高低？a．依据电场线方向：沿电场线的方向电势降低，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面．b．根据电势能判断：正电荷在电势较高处电势能较大，负电荷在电势较低处电势能较大．c．依据点电荷位置判断：取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，靠近正电荷处电势高，负电荷周围电势为负值，靠近负电荷处电势低．例题3：把一个电荷量为q＝5×10－9C的正电荷从距电场无穷远处移到电场中M点，电荷克服电场力做功W M＝6.0×10－3J．如果把该点电荷从距电场无穷远处移到电场中N点，电荷克服电场力做功W N＝3.6×10－3 J．已知点电荷质量是3.0×10－9 kg，取无穷远处为零电势点．求：(1)M、N点的电势是多少？(2)M、N点的电势差是多少？把该点电荷从M点移到N点电场力做功是多少？四、电势差与等势面针对训练1．如图所示a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc＝120°。
2021届高三物理一轮复习电磁学静电场电势能利用功能关系计算电场力做的功及电势能的变化专题【有答案】
2021届高三物理一轮复习电磁学静电场电势能利用功能关系计算电场力做的功及电势能的变化专题练习一、填空题1．现有一个极板间距离为2mm的平行板电容器，当带电荷量为2.0×10﹣5C时，两极板间的电压为10V，则电容器的电容是__F，现将一带电荷量为+4.0×10﹣8C的点电荷从电容器正极板移到负极板，电场力做功是__J．2．如图所示，匀强电场电场线与AC平行，把1×10－8 C的负电荷从A点移到B点，电场力做功6×10－8 J，AB长6 cm。
AB与AC成60°角。
则场强方向为____指向_____ 。
B处电势为1 V，则A处电势为_____V，电子在A处的电势能为_______eV。
3．如图所示，把电荷量为5×10-9 C的正电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．若A点电势为10V，B点电势为18V，则此过程中，电场力做功为_______J．4．如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1＝________；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2＝________；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做功W3＝______.由此可知电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是________．5．把负电荷q=5×10−5C 从无穷远处移到电场中A 点，克服电场力做功4.0×10−6J ，再把q从A点移到B 点,电场力对电荷做1×10−4J 的功，A点电势为________V，B 点电势为__________V。
6．如图，倾角为θ的光滑绝缘斜面底端固定一带电量为﹢Q的物体A，另一带电量为﹢q、质量为m的物块沿斜面从B点由静止开始运动到C点．若B、C两点间的电势差为U，则物块从B运动到C的过程中电势能的变化量为_______；若物块运动到C点时速度恰好达到最大，则AC间的距离应为________．7．如果把电荷量81.010C q -=⨯的电荷从无限远移到电场中的A 点，需要克服静电力做功41.210J -⨯，则q 在A 点的电势能为__________J ，A 点的电势为__________V ．8．如图所示，在正点电荷Q 的电场中有a 、b 两点，它们到点电荷Q 的距离12r r <，则φa ______φb（填“＜”、“＝”、“＞”），将一负电荷放在a 、b 两点，E p a ______E p b （填“＜”、“＝”、“＞”），若a 、b 两点间的电势差为100V ，将二价负离子由a 点移到b 点克服电场力做功______。
电势能和电势典型例题
典型例题1——关于等势面
如图所示，在正的点电荷Q 的电场中有a 、b 两点，它们到点电荷Q 的距离21r r <。
（l ）a 、b 两点哪点电势高？（2）将一负电荷放在a 、b 两点，哪点电势能较大？（3）若a 、b 两点问的电势差为100V ，将二价负离子由a 点移到b 点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？
（l ）在点电荷＋Q 的电场中，它的等势面是以＋Q 为球心的半径不同的球面，如图中虚线所示，a 、c 在同一等势面上，c 、b 两点位于同一条电场线上．沿着电场线的方向是电势降低的方向，所以c 点电势高于b 点电势，a 点又与c 点等势，则a 点电势高于b 点电势．
（2）比较电势能的大小，可以利用电场力做功跟电势能变化的关系作出判定．一个负电荷由a 点移到b 点要克服电场力做功，根据功能关系，电荷电势能要增加，此负电荷在b 点电势能较大．
通过对正、负电荷的电势能大小的分析，可以有以下结论：正电荷放在电势越高的位置电势能就越大，而负电荷放在电势越低的位置电势能就越大．
（3）负离子由a 移到b 是克服电场力做功：
J 103.2J 100106.1221719--⨯=⨯⨯⨯===ab ab eU qU W 。
答：（l ）a 点高；（2）在b 点电势能大；（3）是克服电场力做功，17102.3-⨯=W J ．。
2023高考物理专题冲刺训练--电场能的性质(一)--电势能、电势、电场力做功的计算
电势能、电势、电场力做功的计算一、电场能的性质1．静电力做功的特点静电力做功与路径无关，只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关．2．电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能，称为电势能．(2)说明：电势能具有相对性，通常把无限远处或大地表面的电势能规定为零．3．电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比．(2)定义式：φ＝E p q.(3)标矢性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)．(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同．4．静电力做功与电势能变化的关系(1)静电力做的功等于电荷电势能的减少量，即W AB＝E p A－E p B.静电力对电荷做多少正功，电荷电势能就减少多少；电荷克服静电力做多少功，电荷电势能就增加多少．(2)电势能的大小：由W AB＝E p A－E p B可知，若令E p B＝0，则E p A＝W AB，即一个电荷在电场中某点具有的电势能，数值上等于将其从该点移到零电势能位置过程中静电力所做的功．5．电势高低的判断做功法电场力做正功，电势能减小电场力做负功，电势能增加能量守恒法在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，动能减小，电势能增加7.电场中的功能关系(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变．(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变．(3)除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化．(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化．二、针对练习1、如图所示，在M、N处固定着两个等量异种点电荷,在它们的连线上有A、B两点，已知MA=AB=BN，下列说法正确的是( )A．A、B两点场强相同B．A、B两点电势相等C．将一正电荷从A点移到B点，电场力做负功D．负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能2、如图所示，A点与B点间距离为2l，OCD是以B为圆心，以l为半径的半圆路径．A、B两处各放有一点电荷，电荷量分别为＋q和－q，下列说法正确的是()A．单位正电荷在O点所受的静电力与在D点所受的静电力大小相等、方向相反B．单位正电荷从D点沿任意路径移到无限远，静电力做正功，电势能减小C．单位正电荷从D点沿DCO移到O点，电势能增大D．单位正电荷从O点沿OCD移到D点，电势能增大3、如图所示，真空中等量正点电荷放置在M、N两点，在MN连线上有对称点a、c，MN 连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是()A．电荷＋q在c点的电势能大于在a点的电势能B．电荷＋q在c点的电势能小于在a点的电势能C．在MN连线的中垂线上，O点电势最高D．电荷－q从d点由静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小再增大4、将一正电荷从无穷远处移入电场中M 点，电势能减少了9100.8-⨯J ，若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N 点，电势能增加了9108.9-⨯J ，则下列判断中正确的是( ).A ．0<<N M ϕϕB ．0>>M N ϕϕC ．0<<M N ϕϕD ．0>>N M ϕϕ5、（多选）如图所示，在x 轴上关于原点0对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q 和-Q ，x 轴上的P 点位于-Q 的右侧，下列判断正确的是( ).A ．在x 轴上还有一点与P 点电场强度相同B ．在x 轴上还有两点与P 点电场强度相同C ．若将一试探电荷+q 从P 点移至0点，电势能增大D ．若将一试探电荷+q 从P 点移至0点，电势能减小6、(多选)如图所示，一倾角θ＝30°的光滑绝缘斜槽，放在方向竖直向下的匀强电场中．有一质量为m 、电荷量为q 的带负电小球从斜槽顶端A 处，以初速度v 0沿斜槽向下运动，能到达斜面底端B 处．则运动过程中( )A ．小球不可能做减速运动B ．小球的电势能增加C ．电场力做的功等于小球的机械能增量D ．电场力的冲量可能与重力的冲量相同7、某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹，A 、B 是轨迹上的两点，C 点与B 点关于放电极对称，下列说法正确的是( )A ．A 点电势低于B 点电势B ．A 点电场强度小于C 点电场强度C ．烟尘颗粒在A 点的动能小于在B 点的动能D ．烟尘颗粒在A 点的电势能小于在B 点的电势能8、(多选)(2020·山东卷)真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等．一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O 点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态．过O 点作两正电荷连线的垂线，以O 点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a 、c 和b 、d ，如图所示．以下说法正确的是( )A ．a 点电势低于O 点B ．b 点电势低于c 点C ．该试探电荷在a 点的电势能大于在b 点的电势能D ．该试探电荷在c 点的电势能小于在d 点的电势能9、(多选)如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B，电势能分别为E p A、E p B.下列说法正确的是()A．电子一定从A向B运动B．若a A＞a B，则Q靠近M端且为正电荷C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A＜E p BD．B点电势可能高于A点电势10、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。
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。
高中物理技巧强化训练《电场中的能量解答题》必刷题
高二物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教版（2019）必修第三册)技巧强化训练三：电场中的能量解答题必刷题（25道）1．（2021·全国高二专题）在如图所示的电场中有A 、B 两点，A 、B 两点的电势分别为φA 、φB 。
（1）A 、B 两点的电势差U AB 是多少？若把某电荷q 从A 移到B ，电荷的电势能变化了多少？（2）根据电场力做功与电势能变化的关系，求电场力对该电荷做的功。
2．（2020·江西省靖安中学高二月考）如图所示，水平绝缘光滑轨道AB 的B 端与处于竖直平面内的圆弧形光滑绝缘轨道BCD 平滑连接，圆弧的半径R =0.5m ，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E =1×104N/C 。
现有一质量m =0.06kg 的带正电小球（可视为质点）放在水平轨道上与B 端距离s =1m 的位置，由于受到电场力的作用，带电体由静止开始运动。
已知带电体所带的电荷量q =8.0×10-5C （取g =10m/s 2）。
（1）带电小球运动到何处时对轨道的压力最大；最大值为多少；（2）带电小球能否到达圆弧最高点D ；请计算说明。
3．（2021·全国高二）如图所示，在距离某平面高2h 处有一抛出位置P ，在距P 的水平距离为1m S =处有一光滑竖直挡板AB ，A 端距该水平面距离为0.45m h =，A 端上方整个区域内加有水平向左的匀强电场；B 端与半径为0.9m R =的14的光滑圆轨道BC 连接。
一带电量大小为4110C 9q -=⨯，质量为0.18kg 的小滑块，以某一初速度0v 从P 点水平抛出，恰好能从AB 挡板的右侧沿ABCD 路径运动到D 点而静止。
请完成下列问题（1）求出所加匀强电场的场强大小？（2）当滑块刚运动到C 点时，求出对圆轨道的压力？4．（2021·全国高二）如图所示， 用一条长l =0.2 m 的绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量m =1.0×10-2kg ，所带电荷量q =＋2.0×10-8C 。
03-静电力做功与电势能【课后练习-答案】
静电力做功与电势能一、单项选择题1．如图所示，是以＋Q为圆心的一组同心圆(虚线)，电场中有A、B、C、D四点．现将一带正电荷q的点电荷由A点沿不同的路径移动到D点．沿路径①做功为W1，沿路径②做功为W2，沿路径③做功为W3，则( )A．W2<W3<W1B．W1＝W2＝W3C．W2>W3>W1D．因不知道＋q的具体数值，故无法作出判断解析：选 B.因为电场力做功只与初、末位置有关，而与电荷运动路径无关，故沿三条路径由A移动到D的过程中，电场力做功相等，选项B正确．2.如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是( )A．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能减少B．把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加D．不论正电荷还是负电荷，从a移到b电势能逐渐降低解析：选B.由电场线方向可知，将正电荷从a移到b电场力做正功，电势能减少，而将负电荷从a移到b，电场力做负功，电势能增加，故选项B正确，A、C、D错误．3．如图所示，实线表示电场线，一个负电荷q由a点飞入图示的电场后，沿abc运动，并从c点飞出电场．已知q由a运动到b动能减少了3×10－5 J，由b运动到c－5 J，忽略重力．则从a到c，电荷的电势能的变化及电场线的方向为( )－5 J，方向斜向下－5 J，方向斜向上－5 J，方向斜向上－5 J，方向斜向下解析：选C.由负电荷的运动轨迹可知，负电荷的受力方向斜向下，所以电场线方向斜向上．由a到c－5 J－3×10－5－5－5 J，故C正确，A、B、D错误．4.如图所示，有一带电的微粒，在电场力的作用下沿曲线从M点运动到N点，则微粒( )A．带负电，电势能增加B．带负电，电势能减少C．带正电，电势能增加D．带正电，电势能减少解析：选D.由带电微粒运动的径迹可以看出带电微粒受到的电场力指向径迹凹侧，即与电场方向相同，故带电微粒带正电，选项A、B错误；因为电场力对带电微粒做正功，微粒电势能减少，选项C错误，D正确．答案为D.5.如图所示，a、b是竖直方向上同一电场线上的两点，一带负电质点在a点由静止释放，到达b点时速度最大，则( )A．电场线的方向竖直向上B．a点的电场强度大于b点的电场强度C．质点从a点运动到b点的过程中电势能增加D．质点在a点受到的电场力小于在b点受到的电场力解析：选B.质点受电场力方向向上，由于带负电，所以电场线从b→a, A错误；a到b电场力做正功，电势能应减少，所以C错误；a处电场力大于重力，而b处电场力等于重力，所以B正确，D错误．6.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运动到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，故合外力方向与速度方向在同一直线上，微粒受力分析如图所示，合外力方向与v0反向，做负功，故微粒动能减少．同时，我们知道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，A、C、D错误．7．质量为m的带电小球射入匀强电场后，以方向竖直向上、大小为2g的加速度向下运动，在小球下落h的过程中( )A．小球的重力势能减少了2mghB．小球的动能减少了3mghC．电场力做负功，大小为2mghD．小球的电势能增加了3mgh解析：选D.带电小球受到向上的电场力和向下的重力，据牛顿第二定律F合＝F电－mg＝2mg，得F电＝3mg.在下落过程中电场力做功W电＝－3mgh，重力做功W G＝mgh，总功W＝W电＋W G＝－2mgh，根据做功与势能变化关系可判断：小球重力势能减少了mgh，电势能增加了3mgh；根据动能定理，小球的动能减少了2mgh.8.如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负的试探电荷在这个电场中仅在电场力作用下运动的轨迹．若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是( ) A．电荷从a到b加速度减小B．电荷从a到b加速度增大C．电荷从a到b电势能减小D．电荷从a到b动能增加解析：选A.根据电场线的疏密程度可以判断在a处的场强大于b处的，也就是说试探电荷在a处受到的电场力大于在b处的，由牛顿第二定律可知粒子在a处运动的加速度大于b 处的，所以选项A正确，B错误．根据带电粒子做曲线运动的条件，曲线向力的方向弯曲，可判定，在a、b两点所受到的电场力的方向都应在电场线上并大致向左．由此判断电场线方向发散向外，粒子在电场中从a向b点运动，电场力对电荷做负功，动能减小，电势能不断增大，选项C、D错误．9．如图所示，图甲是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到b.在这个过程中，电荷的速度—时间图线如图乙所示，比较a、b两点场强大小E a、E b和负电荷具有的电势能大小E p a、E p b有( )甲乙A．E a>E b，E p a<E p bB．E a＝E b，E p a>E p bC．E a<E b，E p a>E p bD．E a＝E b，E p a<E p b解析：选D.从速度图线看到，负电荷做匀减速运动，所受电场力为恒力，电场为匀强电场；受电场力的方向为b到a，因此电场力做负功，所以电荷在a点的电势能低于在b点的．选项D正确．10.如图所示，在粗糙的水平面上，固定一点电荷Q，由M点无初速度释放一带有恒定电荷量的小物块，小物块在点电荷Q的电场中运动到N静止，则从M点运动到N点的过程中( ) A．小物块所受的电场力逐渐减小B．小物块具有的电势能逐渐增大C．小物块具有的动能减小D．电场力先做正功后做负功解析：选A.物块处于点电荷Q的电场中，故离Q越远，电场力越小，由于物块在电场力作用下运动，故电场力一直做正功，动能增加，电势能减小．二、非选择题11．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点时，电场力做功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？解析：(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 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 ，B 点电势能为零，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－9×10－4 J ．A 、C 间的电势能之差为3×10－4 J.答案：(1)6×10－4 J －3×10－4 J 3×10－4 J(2)－6×10－4 J －9×10－4 J 3×10－4 J12．一匀强电场，场强方向是水平的(如图所示)．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，在电场力与重力的作用下，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．解析：设小球的电荷量为q ，因小球做直线运动，则它受到的电场力Eq 和重力mg 的合力必沿初速度方向，如图所示．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 ＝F 合m ＝mg /sin θm ＝g sin θ设从O 点到最高点的路程为s ，有v 20＝2as运动的水平距离为l ＝s cos θ由上面公式可得电场力做功W ＝－qEl＝－12mv 20cos 2θ 电势能之差ΔE p ＝－W ＝12mv 20cos 2θ. 答案：12mv 20cos 2θ。
电势能和电势知识点和例题
第四节电势能和电势一、静电力做功的特点如图所示,在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点,连线AB与电场线的夹角为,将一电量为q的正电荷从A点移到B点.求:(1)若沿直线AB移动该电荷,电场力做的功;(2)若沿路径ACB移动该电荷,电场力做的功;(3)若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做的功;(4)电荷在电场中移动时,电场力做功的特点.与电荷的始末位置有关，与电荷经过的路径无关二、电势能1.定义2.静电力做的功与电势能变化的关系3.电势能的大小：电荷在电场中某点的电势能，等于把电荷从该点移动到零势能位置时静电力所做的功4.对电势能及其变化的理解（1）W AB=E PA-E PB适用于任何电场（2）系统性:电势能是由电场和电荷共同决定的（3）电势能的数值与零电势能的位置的选择有关，通常规定无限远处或大地为零电势能点（4）电势能是标量，有正负、无方向。
正值表示高于零电势能，负值表示低于零电势能（5）电势能的大小与零电势能点的选取有关，但电势能之差与零电势能点的选取无关5．电势能大小的判断方法（1）场源电荷判断法①离场源正电荷越近，正试探电荷的电势能越大，负试探电荷的电势能越小②离场源负电荷越近，正试探电荷的电势能越小，负试探电荷的电势能越大（2）电场线法①正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小，逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大．②负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大，逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小（3）做功判断法无论是正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，则电荷电势能减小；反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷电势能増大．（4）能量守恒判断法只有电场力做功时，电荷只有动能与电势能相互转化，总能量不变，因此，可由动能的变化确定电势能的变化，即只有电场力做功时，动能减少多少，电势能就增加多少；反之，动能増加多少，电势能就减少多少三、电势1.定义2.对电势的三点理解（1）电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关。
物理电势电势能电场力做功经典习题
1.如图所示,A 、B 是一条电场线上的两点,一带正电的点电荷沿电场线从A 点运动到B 点,在这个过程中,关于电场力做功的说法正确的是A.电场力做正功B.电场力做负功C.电场力不做功D.电场力先做正功后做负功2.如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q 产生的电场线,若带电粒子q,由a 运动到b,电场力做正功;已知在a 、b 两点粒子所受电场力分别为a F 、b F ,则下列判断正确的是A.若Q 为正电荷,则q 带正电a F >b FB.若Q 为正电荷,则q 带正电a F <b FC.若Q 为负电荷,则q 带正电a F >b FD.若Q 为负电荷,则q 带正电a F <b F3.下列说法中正确的是A.沿电场线的方向,电势逐渐降低、B 两点间的电势差与零电势点的选取有关C.电势差是一个标量,但有正值和负值之分D.电场中某点的电势和放入该点的电荷的电性、电量有关4.当两个点电荷靠近时,它们间的库仑力大小及它们的电势能大小的变化的说法中正确的是A.两个电荷均为正电荷时,库仑力、电势能都变大B.两个电荷均为负电荷时,库仑力、电势能都变小C.一个电荷为正电荷和一个电荷为负电荷时,库仑力变大,电势能减小D.一个电荷为正电荷和一个电荷为负电荷时,库仑力变大,电势能变大5. 如图所示,在场强为E 的匀强电场中有相距为L 的A 、B 两点,连线AB 与电场线的夹角为θ,将一电荷量为q 的正电荷从A 点移到B 点,若沿直线AB 移动该电荷,电场力做的功W 1＝________；若沿路径ACB移动该电荷,电场力做的功W 2＝________；若沿曲线ADB 移动该电荷,电场力做功W 3＝______.由此可知电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是_____．6.下列说法中正确的是A.正电荷由电势低处移动到电势高处,电场力做负功B.负电荷沿电场线移动,电势能减小C.正电荷放于电势越低处,电势能越小D.负电荷放于电场线越密处,电势能越小7.将一正电荷从无穷远处移入电场中M 点,电场力做功6×10-9J,若将一等电量的负电荷从电场中的N 点移到无穷远处,电场力做功为7×10-9J,则M 、N 点的电势M ϕ、N ϕ的关系是A. M ϕ<N ϕ<0B. N ϕ>M ϕ>0C. N ϕ<M ϕ<0D. M ϕ>N ϕ>08．电场中A 、B 两点间的电势差为5V,其物理意义是A. 将单位正电荷从A 点移到B 点,电场力增大5NB. 将单位正电荷从A 点移到B 点,其电势能将增加5JC. 将单位正电荷从A 点移到B 点,其电势能将减小5JD. 将单位正电荷从A 点移到B 点,其动能将增加5J9. 如图所示,ab 是竖直向上的电场线上的两点,一质量为m 的带电微粒在a 点由静止开始释放,沿电场线向下运动,到b 点时恰好速度为零,则A.点电荷在a 、b 两点所受的电场力方向都是竖直向上的B.点电荷在a 点所受的电场力比b 点所受的电场力小C.带电微粒在a点的电势能比在b点的电势能大D.该电场可能是正点电荷形成的10.在下面关于电势和电势能的说法中,正确的是A.电荷在电场中电势高的地方,具有的电势能越大B.电荷在电场中电势高的地方,它的电量越大,所具有的电势能也越大C.在正的点电荷的电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能取无穷远处电势为零D.在负的点电荷的电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能取无穷远处电势为零11.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12.一个电子在电场中A点具有80eV电势能,它由A点移动到B点的过程中,克服电场力做功为30eV,则A.电子在B点的电势能为50eVB.电子电势能增加了30eV、B两点间的电势差是110VD. A、B两点间的电势差是30V13.一带电油滴在场强为E的匀强电场中运动的轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为A.动能减小B.电势能增加C.动能和电势能之和减小D.重力势能和电势能之和增加14.一个带正电的质点,电量q=×10-9C,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力外,其它力做的功为×10-5J,质点的动能增加了×10-5J,则a,b两点间的电势差Uab为×104V ×104V ×104V ×104V15. 一带电粒子在电场力的作用下沿右图中曲线JK穿过一匀强电场,a、b、c、d为该电场ϕ<bϕ<cϕ<dϕ,若不计粒子的重力,可以确定的等势面,其中有aA．粒子带正电B．从J到K粒子的电势能增加C．该粒子带负电D．粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变16．某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是A．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,电势能减小17.在场强大小为E的匀强电场中,一质量为m,带电量为q的物体以某一速度沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为m,物体运动s距离时速度为零,则A.物体克服电场力做功qEsB.物体的电势能减少了C.物体的电势能增加了qEsD.物体的动能减少了18.图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定A．M点的电势大于N点的电势B．M点的电势小于N点的电势C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力19..把带电荷量2×10-8C的正点电荷从无限远处移到电场中的A点,要克服电场力做功8×10-6J,若把该电荷从无限远处移到电场中的B点,需克服电场力做功2×10-6J,取无限远处电势为零,求：⑴A点的电势⑵A、B两点的电势差⑶把2×10-5C的负电荷由A点移动到B点,电场力做的功;20. 如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速度释放一带有恒定电荷量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止,则从M点运动到N点的过程中A.小物块所受电场力逐渐变大B.小物块具有的电势能逐渐减小点的电势一定高于N点的电势D.小物块电势能变化量的大小一定大于克服摩擦力做的功21.真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场;在电场中,若将一个质量为m,带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度方向与竖直方向的夹角为37°,sin37°=,cos37°=;求：⑴小球受到的电场力的大小及方向；⑵若以速度0v竖直向上抛出该小球,求小球从抛出点至最高点的电势能变化量22. 如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在水平方向的匀强电场中,BCDF是半径为R 的圆形轨道,已知电场强度为E,今有质量为m的带电小球q在电场力作用下由静止从A点开始沿轨道运动,小球受到的电场力和重力大小相等,要使小球沿轨道做圆周运动,则AB间的距离L至少为多大。
电势及电势能例题及练习(含答案)
例题1、在电场中把一个电量为6×10-6C的负电荷从 A点移到 B点，反抗电场力做功 3×10-5J，再将电荷从 B移到C点，电场力做功 1.2×10-5J，求A与B， B与 C， A与 C两点间电势差例题2、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εA＞εB＞ε CB．放上+q时，它们的电势能εA＜εB＜ε CC．放上－q时，它们的电势能εA＞εB＞ε CD．放上－q时，它们的电势能εA＜εB＜ε C例题3、在电场强度为E=104N／C、方向水平向右的匀强电场中，用一根长l=1m的绝缘细杆（质量不计）固定一个质量为m=0.2kg的电量为q=5×10-6C带正电的小球，细杆可绕轴o在竖直平面内自由转动（图1）．现将杆从水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中，电场力对小球作功多少？A、B两位置的电势差多少？小球的电势能如何变化？小球到达B点时的速度多大？取g=10m/s2练习10．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？11．如图所示，有一电子经电压U0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.12．一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0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）13．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？14．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。
高一物理《电势能和电势》练习题
高一物理《电势能和电势》练习题一、单选题1．下列关于做功与能量变化的说法，不正确的是（）A．重力做功改变重力势能B．电场力做功改变电势能C．弹力做功改变弹性势能D．合力做功改变机械能【答案】D【解析】A．重力做功改变重力势能，故A正确，不满足题意要求；B．电场力做功改变电势能，故B正确，不满足题意要求；C．弹力做功改变弹性势能，故C正确，不满足题意要求；D．合力做功改变动能，不是改变机械能，故D错误，满足题意要求。
故选D。
2．静电透镜被广泛应用于电子器件中，如图所示，阴极射线示波管的聚焦电场由四个电极构成，其中实线为电场线，虚线为等势线，任意两条相邻等势线间电势差相等，z轴为该、、为其轨迹上的三点。
已知P点电场的中心轴线，一电子从其左侧进入聚焦电场，P Q R所在等势线的电势为零，电子仅在电场力作用下从P点运动到R点的过程中，电场力做功为30eV。
下列说法正确的是（）A．Q点的电势高于10VB．从P至R的运动过程中，电子的动能先减小后增大C．电子在Q点的加速度小于在R点的加速度D．电子在P点处的电势能大于在Q点处的电势能【答案】D【解析】A．设相邻等差等势线电压为U，由公式=W Uq可得，电子从P点运动到R点的过程中，电场力做功为()=-=-U e U30eV6,5V所以Q点电势大于5V小于10V，A错误；B．根据能量守恒，电子从P至R的运动过程中，电势能减小，动能增大，故B错误；C．由图，根据电场线越密电场强度越大可知，Q点的电场强度大于R点的电场强度，由牛顿第二定律可知，电子在Q 点的加速度大于在R 点的加速度，故C 错误；D ．从P 到R 电势逐渐升高，电子带负电，电势能减小，因此电子在P 点处的电势能大于在Q 点处的电势能，D 正确。
故选D 。
3．在x 轴上放置两个电荷量不相等的同种电荷12q q 、，位置坐标分别为02r -和0r ，在x 轴上两电荷之间区域内的电势ϕ随位置坐标x 变化的图线如图所示，图线与ϕ轴交点的切线与x 轴平行，交点处的纵坐标为0ϕ，取无限远处电势为零，下列说法正确的是（ ）A ．12q q 、均带负电B ．两电荷的电荷量之比1241q q = C ．在x 轴上04r 处，电势为0ϕD ．在x 轴上04r 处，电场强度为0【答案】B【解析】A ．由图像可知0x =处，电势最低，则12q q 、均带正电，A 错误；B ．图线与ϕ轴交点的切线与x 轴平行，说明0x =处电场强度为0，根据()()1222002kq kq r r =解得 1241q q = B 正确；C ．电势是标量，在x 轴上04r 处，由于两电荷的电势都比0x =点处的低，故电势小于0ϕ，C 错误；D ．在x 轴上04r 处，点电荷产生的电场方向相同，电场强度不为0，D 错误。
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电场力做功和电势能变化专题练习
班级：姓名：
1.如图所示，A、B是一条电场线上的两点，一带正电的点电荷沿电场线从A点运动到B点，在这个过程中，关于电场力做功的说法正确的是（）
A.电场力做正功
B.电场力做负功
C.电场力不做功
D.电场力先做正功后做负功
2.如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线，若带电粒子q，由a运动到b，电
F、b F，则下列判
场力做正功。
已知在a、b两点粒子所受电场力分别为a
断正确的是（）
A.只有Q为正电荷，a F>b F
B.只有Q为正电荷，a F<b F
C.只有Q为负电荷，a F>b F
D.无论Q电性如何，a F>b F
3.（多）当两个点电荷靠近时，它们间的库仑力大小及它们的电势能大小的变化情况是（）
A.两个电荷均为正电荷时，库仑力、电势能都变大
B.两个电荷均为负电荷时，库仑力、电势能都变小
C.一个电荷为正电荷和一个电荷为负电荷时，库仑力变大，电势能减小
D.一个电荷为正电荷和一个电荷为负电荷时，库仑力变大，电势能变大
4.（多）如图所示，ab是竖直向上的电场线上的两点，一质量为m的带电微粒在a点由静止开始释放，沿电场线向下运动，到b点时恰好速度为零，则（）
A.点电荷在a、b两点所受的电场力方向都是竖直向上的
B.点电荷在a点所受的电场力比b点所受的电场力小
C.带电微粒在a点的电势能比在b点的电势能大
D.该电场可能是正点电荷形成的
5.（多）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a
C．该电荷的电势能一定增加D．该电荷的动能一定减小
6．（多）如图所示，质量分别是m1和m2带电量分别为q1和q2的小球，用长度不等的轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β（α＞β），两小球恰在同一水平线上，那么（）
A. 两球一定带异种电荷
B. q1一定大于q2
C. m1不一定小于m2
D. m1所受库仑力一定等于m2所受的库仑力
7．如图所示，一圆盘均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、c 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q(q>0) 的固定点电荷。
已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)（）
A. 229q k R
B. 2109q k R
C. 2+9Q q k R
D. 2
9+9Q q k R
8．（多）等量异号点电荷的连线和中垂线如图所示,现将一个带负电的试探电荷先从图中的a 点沿直线移动到b 点,再从b 点沿直线移动到c 点,则试探电荷在此全过程中( )
A. 所受电场力的方向不变
B. 电势能先不变后减小
C. 电势能一直减小
D. 所受电场力的大小恒定
9．（多）如图，A 、B 是电荷量都为Q 的两个正点电荷．O 是它们连线的中点，P 、P '是它们连线中垂线上对称的两个点．从P 点由静止释放一个电子，不计电子重力．则（）
A. 电子将一直向上做加速运动
B. 电子将向O 点加速度运动，到O 点速度最大
C. 电子在向O 点运动的过程中，电势能减小
D. 电子将在PP '之间做周期性往复运动。