电势电势能电势差练习题二含答案(可编辑修改word版)

电势电势能电势差练习题二1．（多选）下列关于电势能的说法中正确的是（）A．在电场中，电势高的地方，电荷具有的电势能一定大B．在电场中某一点，若放入的电荷量越大，它的电势能就越大C．在正的点电荷电场中的任一点，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D．在负的点电荷电场中的任一点，正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能2．(多选)带电粒子 M 只在电场力作用下由 P 点运动到 Q 点，克服电场力做了2.6×10-6J 的功，那么（）A．M 在 P 点的电势能一定小于它在 Q 点的电势能B．P 点的场强一定小于 Q 点的场强C．P 点的电势一定高于 Q 点的电势D．M 在P 点的动能一定大于它在Q 点的动能3．在电场中（）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零4.关于电势和电势能的说法中正确的是（）A．克服电场力做功时，负电荷的电势能一定减少B．电场中某点的电势数值上等于单位正电荷在电场力的作用下由该点运动到零电势点电场力所做的功C．电场中电势为正值的地方，电荷的电势能必为正值D．正电荷沿电场线移动，其电势能一定增加5．（多选）如图所示，一个带正电的粒子进入一点电荷+Q 的电场中，初速度为 v0，轨迹如图，则（）A．N 点电势高于 M 点电势B．N 点电势低于M 点电势N C．该粒子在 M 点动能比在 N 点动能大—D ．该粒子在 M 点电势能比在 N 点电势能大6. 如上图所示为某个电场的部分电场线，把 A 、B 两点的场强记作 E A 、E B ，A 、B 两点的电势分别记作φA 、φB ，则 （）A. φA >φB ，E A > E BB ．φA <φB ，E A < E BC ．φA >φB ，E A < E BD ．φA <φB ，E A > E B7. 在电场中 A 、B 两点间的电势差为 U AB =75V ，B 、C 两点间的电势差为 U BC =—200V ，则 A 、B 、C 三点的电势高低关系为 （）A. φA >φB >φCB ．φA <φC <φBC ．φB <φA <φCD ．φC >φB >φA8. 右图中虚线表示为静电场中的等势面 1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面 3 的电势为 0，一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过 a 、b 两点时的动能分别为 26eV 和 5eV ，当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为—8eV 时，它的动能为（ ）A. 8eV B ．13eV C ．20eV D ．34eV9．（多选）下列说法中正确的是（ ）A ．电势差和电势一样，是相对量，与零点的选择有关B ．电势差是一个标量，但是有正值和负值之分C ．由于电场力做功跟电荷移动的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径，只跟这两点的位置有关D ．A 、B 两点的电势差是恒定的，不随零势面的不同而改变，所以 U AB =U BA10. 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，除电场力做功外，其他力做功为 6.0×10-5J ，质点的动能增加了 8.0×10-5J ，则 ab 两点间的电势差 U ab 为（ ）A ．3.0×104VB ．1.0×104VC ．4.0×104VD ．7.0×104V11．（多选）一电子飞经电场中 A 、B 两点，电子在 A 点的电势能 4.8×10-17J ，动能为 3.2×10-17J ，电子经过 B 点时的电势能为 3.2×10-17J ，如果电子只受电场力作用，则 （）A. 电子在 B 点的动能为 4.8×10-17JB. 由 A 点到 B 点电场力做功为 100eVC. 电子在 B 点的动能为 1.6×10-17JD ．A 、B 两点间电势差为 100V12. 两个带电小球，电荷量分别为+q 和—q ，固定在一长度为 L 的绝缘杆的两端，置于电场强度为 E 的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示，若此杆绕经过 O 点垂直于杆的轴转过 180°，则此过程中电场力做功为（ ）A．0 B．qEL C．2qEL D．πqEL13.如图所示，图中虚线表示某电场的一组互相平行的等势面，各等势面的电势值如图，则（）A.在B 点的场强方向是竖直向下的B．A、B 两处场强相比 B 点更大C．1C 的电荷量的正电荷从 B 到 A，电场力做正功 2JD．负电荷从 A 移到 B 点电场力做负功A 1VB2V3V4V14.已知把一个金属导体放入一个电场后，当达到静电平衡时，导体的表面是一个等势面，现有表面光滑的金属板水平放置，在其上有固定的点电荷 Q，有一带电量为 q 的外有绝缘层的小球以初速度 v0，从金属板左侧滑上，如图所示，小球的运动情况是（）A.匀速运动B．先加速后减速运动C．先减速后加速运动D．无法确定Q q v015.如图所示，水平光滑绝缘轨道MN 的左端有一个固定挡板，轨道所在空间存在E＝4.0×102 N/C、水平向左的匀强电场。

一个质量m＝0.10 kg、带电荷量q＝5.0×10－5 C 的滑块(可视为质点)，从轨道上与挡板相距x1＝0.20 m 的P 点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动。

当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距x2＝0.10 m 的Q 点，滑块第一次速度减为零。

若滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，求：(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小；(2)滑块从P 点运动到挡板处的过程中，电场力所做的功；(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能。

at 21. 选 C 由 O 、A 、B 、C 、D 各点电势值可知，O 点电势最低，为零，A 、C 在同一等势面U BO 8 上，所以电场线与 AC 连线垂直，最接近 BO 方向．大小接近 E ＝ ＝ V /m ＝80 V/m ，OB 0.1 故 C 正确．2. 选 D 由图中电场线形状可以看出，从 A 到 C 电场线越来越密，因此电场强度越来越大，即 E C >E B >E A ；沿着电场线的方向电势越来越低，因此 φA >φB >φC ；由于 A B ＝BC ，U ＝Ed ， 且 B 、C 间平均电场强度较大，因此 U A B <U BC .故选 D.3. 选 BD 带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用，一是重力 mg ，方向竖直向下；二是电场力 F ＝Eq ，方向垂直于极板向上．因二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，选项 D 正确，选项 A 、C 错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，选项 B 正确．1 Eq x2 q a q b 4. 选 C y ＝ · ( )，y 相同，v 0 相同，x a ＜x b ，则 ＞ ，故 C 项正确．2 m v 0 m a m b 5. 选 B 根据 y1 t＝ 可得粒子在前 时间内竖直方向上的位移 2 2 y 和在后t 时间内竖直位移 y 1 22d 1之比为 y 1∶y 2＝1∶3，因为粒子恰好沿下板的边缘飞出，所以 y 1＋y 2＝ ，联立可得：y 1＝ d ，y 22 83 t 1 1 t ＝ d ，则在前 时间内，电场力对粒子做的功为：W 1＝q · U ＝ qU ，在后 时间内，电场力对 8 2 8 8 23 3 d d粒子做的功为：W 2＝q · U ＝ qU ，故 B 正确；根据 W ＝qEy 可得，在粒子下落前 和后 的过8 8 4 4程中，电场力做功之比为 1∶1，故 CD 错误．2eU 1 m 6. BD 由动能定理知 qU ＝ΔE k ，因两粒子电荷量相同，故 ΔE k 相同，B 项正Uq确．由牛顿第二定律得 a ＝md，由 v -t 图像知位移相同，初速度大的用的时间短，A项错误；Δv ＝a Δt ，时间不相等，故速度增量不相等，C 项错误；电场力做功都是 qU ，故电势能减少量相等，D 项正确．7. 选 D 在匀强电场中，平行等长的线段两端的电势差相等，有 U bc ＝U a d ，得 φd ＝－4 V ，选项 C 错误，D 正确；同理得 O 点电势为零，又 U a o ＝ER sin θ，得 E ＝40 V/m ，选项 A 、B 错误．1 eU 2l 8. 选 AB 由动能定理有 eU 1＝ m v 20，则 v 0＝ ，又因为 l ＝v 0t ，v y ＝at ＝ ，电子v y eU 2l 2 lU 2md v 0 偏转角的正切 tan θ＝ ＝ 0 02＝ 1，则 U 1 不变 U 2 变大或 U 1 变小 U 2 变大．故选 AB. v md v 2dU9. 选 B 对粒子进行受力分析如图所示，可知粒子的运动方向与所受的合力不在同一条直线上，粒子做曲线运动，若粒子恰能到达上极板时，其速度与极板平行，电场强度有最大值．将粒子的初速度 v 0 分解为垂直于极板的 v y 和平行于极板的 v x 两个分量，当 v y ＝0 时，粒子恰能到达上极板， 速Eq 1 度与极板平行，根据－v 2y ＝－2 d ，由于 v y ＝v 0cos 45°，E k0＝ m v 02，联立整理得 m 2E k0到：E ＝ ，故选项 B 正确．2qd10. 解析：(1)对点电荷产生的电场来说，A 和 B 处于它的一个等势面上，不存在电势差，r故 U AB 只与匀强电场有关．从图中易知，A 、B 两点在匀强电场方向上的距离为 d ＝r ＋ ＝0.152 m ，因为对匀强电场有 U ＝Ed ，所以 A 、B 两点间的电势差 U AB ＝Ed ＝1 350 V.(2) 设正点电荷在 C 处产生的电场强度为 E ，则 E ＝kQ9×103 N/C ，方向沿 OC 向外．C 处另有匀强电场，场强1 1＝ r 2E 2＝9×103 N/C ，方向水平向右，与 E 1 垂直，根据矢量合成的平行四边形定则，C 处合电场 的场强为 E ＝ E 12＋E 2≈1.27×104 N/C ，方向与水平方向成 45°角斜向右上．11．[解析] (1)正点电荷从A 点移到B 点时，电场力做正功，故A 点电势高于BW 点，可求得U AB ＝ q＝ 3 × 10－6 10－8V ＝300 V ，负点电荷从 A 点移到 C 点，电 W ′ －3 × 10－6场力做负功，A 点电势高于 C 点，可求得 U AC ＝ q ′ ＝－1 × 10－8V ＝300300 2 3 × 10－2 × cos 30°3mgL2q3mg V ．因此 B 、C 两点电势相等，故 U BC ＝0.(2) 由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线，因此 BC 为一条等势线，故电场线方向垂直于BC ，设 D 为直线 BC 的中点，则场强方向为由 A 指向 D ，如图所示．(3) 直线 AB 在场强方向的距离 d 等于线段 AD 的长度，故由匀强电场中电势差与场强的关系U AB 4式可得 E ＝ ＝ V /m ＝1×10 d V/m.12.[解析] (1)小球由 A 到 B 过程中，由动能定理得 mgL sin 60°＋qU AB ＝0，所以 U AB ＝－. (2)A 、B 两点间沿电场线的有效长度 d ＝L －L cos 60°.U AB 由公式 U ＝E ·d 可知，E ＝ ＝ .L －L cos 60° q。