6-2电场能的性质

6-2电场能的性质

一、选择题

1．(2011·深圳模拟)一电子仅受电场力作用，从高电势处移动到低电势处，则()

A．电场力对电子做正功

B．电子的电势能减少

C．电子的动能减小

D．电子的动能和电势能的总和保持不变

[答案]CD

[解析]一电子仅受电场力作用，从高电势处移动到低电势处，则电场力对电子做负功，电子的电势能增加，电子的动能减少，但是电子的动能和电势能的总和保持不变．答案为CD.

2．(2011·宁波模拟)

如图所示，有一重力不计带正电的粒子q进入一个正点电荷Q 的电场中，虚线MN是粒子运动的轨迹，实线EF是一条电场线，下列说法正确的是()

A．M点的电场强度大于N点的电场强度

B．M点的电势低于N点的电势

C．粒子在M点的动能等于在N点的动能

D．料子在M点的电势能小于在N点的电势能

[答案] A

[解析]①q受力方向向右，电场方向也向右，左端为场源电荷Q，M点场强大，故A正确．

②沿电场线电势降低，φM>φN，故B错误．

③粒子从M到N，电场力做正功，动能增加，电势能减小，故

C、D错误．

3．(2011·南京二模)一个电荷量为10－6C的负电荷从电场中A点移动到B点，电场力要做功2×10－6J，从C点移动到D点要克服电场力做功7×10－6J，若已知C点比B点电势高3V，且A、B、C、D 四点在同一条电场线上，则下列图中正确的是()

[答案] C

[解析]已知C点比B点电势高3V，U CB＝3V，电场力做功W＝qU，此公式适用于任何电场．电场力做功与路径无关，由起始和末位置的电势差决定．通过计算可得U BA＝2V，U BD＝4V，U CD＝7V，可见电势由高到低的点是C、B、A、D.

答案为C.

4.(2011·南昌模拟)电荷量分别为＋

q、＋q和－q的三个带电小球，固定在

边长均为a的绝缘三角形框架的三个顶

点处，并置于场强为E 的匀强电场中，场强方向与框架在同一平面内，如图所示．若此三角形绕穿过其中心O 垂直于三角形所在平面的轴顺时针转过120°，则在此过程中电场力做功的大小为( )

A ．0

B ．qEa

C ．2qEa D.23

πqEa [答案] C

[解析] 三角形顺时针转过120°，此时带电小球正好顺时针方向

互换位置，电场力对三个小球均做负功，即W ＝－Eq ×a 2

×2－Eqa ＝－2Eqa ，电场力做功的大小为2Eqa ，C 正确．

5．(2011·北京东城示范校模拟)

如图所示的匀强电场E 的区域内，由A 、B 、C 、D 、A ′ 、B ′、C ′、D ′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD 垂直．下列说法中正确的是( )

A ．AD 两点间的电势差U AD 与AA ′两点间电势差U AA ′相等

B ．带正电的粒子从A 点沿路径A →D →D ′移到D ′点，电场力做正功

C ．带负电的粒子从A 点沿路径A →

D →D ′移到D ′点，电势能减小

D ．带电的粒子从A 点移到C ′点，沿对角线AC ′与沿路径A →B →B ′→C ′电场力做功相同

[答案] BD

[解析]在匀强电场中因AD垂直于电场线方向，则φA＝φD，U AD＝0，而U AA′≠0，故A错；因φD>φD′，则从A→D→D′移动带正电的粒子电场力做正功，B对；从A→D→D′移动负电荷，电场力做负功，电势能增加，C错；电场力做功与路径无关，只与两点间电势差有关，故D正确．

6．(2011·诸城模拟)

如图所示，一簇电场线关于y轴对称分布，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的同一圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则()

A．M点的电势比P点的电势高

B．OM间的电势差等于NO间的电势差

C．一正电荷在O点时的电势能大于在Q点时的电势能

D．将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功

[答案]CD

[解析]①这是点电荷的电场线，以点电荷为圆心画圆，P点的圆周比M点的圆周小，沿电场线电势降落，M点的电势比P点的电势低，故A错；②据U＝Ed，OM间的电势差小于NO间的电势差，故B错．③O点的电势大于Q点的电势，正电荷在O点时的电势能大于在Q点时的电势能，故C正确；④M点的电势比P点的电势

低，将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功，故D正确．7．(2011·黄冈模拟)

一正电荷处于电场中，在只受电场力作用下从A点沿直线运动到B点，其速度随时间变化的图象如图所示，t A、t B分别对应电荷在A、B两点的时刻，则下列说法中正确的是()

A．A处的场强一定大于B处的场强

B．A处的电势一定低于B处的电势

C．正电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能

D．由A至B的过程中，电场力一定对正电荷做负功

[答案]AC

[解析]①由题图知正电荷在做加速度越来越小的加速运动，说明电场越来越弱，E A>E B，故A正确．

②正电荷受力A→B，说明电场线的方向为：A→B，φA>φB，故B错误；

③电荷由A至B的过程中，速度增加，电场力一定对正电荷做正功，电势能减少，εA>εB，故C正确；

④电荷由A至B的过程中，速度增加，据动能定理，电场力一定对正电荷做正功，故D错误．

8．(2011·郑州模拟)

如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，则以下判断正确的是()

A．金属块带负电荷

B．金属块克服电场力做功8J

C．金属块的电势能减少4J

D．金属块的机械能减少12J

[答案] D

[解析]金属块滑下的过程中动能增加了12J，由动能定理知合外力做功12J，其中包括重力、摩擦力和电场力做功，摩擦力做功W f ＝－8J，重力做功W G＝24J，所以可得电场力做功W F＝－4J，电场力做负功，金属块带正电，电势能增加了4J，选项A、B、C错误；由功能关系可知，机械能的变化ΔE＝W f＋W F＝－12J，即机械能减少12J，选项D正确．

二、非选择题

9.如图所示，把电量为－5×10－9C的

电荷，从电场中的A点移到B点，其电势

能________(选填“增大”、“减小”或

“不变”)；若A点的电势U A＝15V，B