高二物理《电势与电势能》 专项练习题
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。
高考物理专题复习:电势能与电势
高考物理专题复习:电势能与电势一、单选题1.如图所示的平面内,有静止的等量异号点电荷,M 、N 两点关于两电荷连线对称,M 、P 两点关于两电荷连线的中垂线对称。
下列说法正确的是( )A .M 点的场强比P 点的场强大B .M 点的电势比N 点的电势高C .N 点的场强与P 点的场强相同D .电子在M 点的电势能比在P 点的电势能大2.空间中有一试探电荷处在一区域电场中沿某方向建立一x 轴,该试探电荷在x 轴各点的电势能p E 随x 的分布如图所示。
根据E p —x 图像,下列说法正确的是( )A .1x 处的电场强度大于0B .沿x 轴正方向电势逐渐降低C .3x 处的电场强度大于4x 处的电场强度D .试探电荷从3x 处运动至2x 处的过程中,电场力做功为p1p2E E -3.电势、电势差是描述电场的“能的性质”的物理量,其单位用国际单位制基本单位可表示为( ) A .VB .V/mC .()22kg m /A s ⋅⋅D .()23kg m /A s ⋅⋅4.关于静电场,下列说法中正确的是( ) A .电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹 B .沿电场线方向,电势一定越来越低C .在电场中电势高的点,电场强度一定大D .电势高的地方,电荷在该点具有的电势能就大5.如图所示,a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点,其中c 为a 、b 的中点。
若一个运动的正电荷只在静电力作用下先后经过a 、b 两点,a 、b 两点的电势分别为φa =-3 V ,φb =7 V ,则 ( )A .a 点的场强一定小于b 点的场强B .a 点场强一定等于b 点场强C .正电荷在a 点的动能小于在b 点的动能D .正电荷在a 点的电势能小于在b 点的电势能6.真空中某区域存在一静电场,其电场线分布如图所示,M 、N 、Q 是以直电场线上一点O 为圆心的同一圆周上的三点,OQ 连线垂直于MN ,下列说法正确的是( )A .O 点电势与Q 点电势相等B .O 、M 间的电势差大于N 、O 间的电势差C .M 点场强与N 点场强相同D .在Q 点释放一个电子,电子将沿圆弧QM 运动7.如图甲所示,一条电场线与x O 轴重合,取O 点电势为零,x O 方向上各点的电势 随x 变化的规律如图乙所示,若在O 点由静止释放一电子,电子仅受静电力的作用,则( )A .电子将沿x 轴负方向运动B .电子的电势能将增加C .电子运动的加速度先减小后增大D .电子运动的加速度恒定8.有一个均匀带电圆环,以圆环圆心O 为坐标原点,过O 且垂直于圆环平面的线为x 轴,如图甲所示,现测得x 轴上的电场强度随坐标x 值变化的图像如图乙所示(场强为正值,表示方向沿x 轴正方向),H 、I 是x 轴上两点,且HO OI <,取无穷远处电势为零,则以下分析正确的是( )A .该圆环带负电B .x 轴上O 点电势为零C .将一个负的试探电荷沿x 轴从H 移动到I 的过程中,电势能先增大后减小D .H 点的电势高于I 点的电势 二、多选题9.两正、负点电荷周围电场线分布如图,取无穷远处电势为零,则( )A .正电荷由P 静止释放能运动到QB .电荷在P 的加速度大于在Q 的加速度C .负电荷在P 的电势能高于在Q 的电势能D .负电荷从P 移动到Q ,其间必有一点电势能为零10.如图所示,真空中有一边长为l 的菱形ABCD ,60ADC ∠=︒,P 点是AC 连线的中点,在A 点固定一电量为q 的负点电荷,在C 点固定一电量为q 的正点电荷。
人教版高中物理选修11高二《静电场——电势能和电势》练习题
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作1.右图中MN 到 b 则(为电场中某一条电场线方向向右,在线取两点)a、b今将一电荷+q 从a 移A. 电场力做正功,+q 的电势能增加;B. 电场力做负功,+q 的电势能增加;C.电场力做正功,+q 的电势能减少;D. 电场力做负功,+q 的电势能减少。
2.A 和 B 为电场中某条电场线上的点,如图:将q=4× 10-9 C 的正电荷从 A 点移到 B 点需战胜电场力做功 5 × 10-7J,则⑴电场方向由A→B 还是 B→A?⑵电荷在哪点时电势能大?大多少?3.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 点的场富强D. A 点的场强比 B 点的场强小4.如图 1— 4—8 所示,A 、B 是同一条电场线上的两点,以下说法正确的选项是()A .正电荷在 A 点拥有的电势能大于在B 点拥有的电势能B.正电荷在 B 点拥有的电势能大于在 A 点拥有的电势能C.负电荷在 A 点拥有的电势能大于在 B 点拥有的电势能图 1— 4—8D .负电荷在 B 点拥有的电势能大于在 A 点拥有的电势能5.如图 1-21 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>E>EPA PB PCD.放上- q 时,它们的电势能E<E<EPA PB PC6. 以下关于电荷在电场中搬动时,其电势能变化的说法中,正确的选项是()A. 正电荷沿电场线方向搬动,其电势能增加B. 正电荷逆电场线方向搬动,其电势能增加C. 负电荷沿电场线方向搬动,其电势能减少D. 负电荷逆电场线方向搬动,其电势能减少7. 将一电量为-6P 移至电场中某点A, 电场力做功q=2 × 10 C 的点电荷从电场外一点-5J,求 A 点的电势 .( 设场外 P 点电势为 0)w=4 × 108. 如图 1-20 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 _____于 B 点的电场强度, A 点的电势要 ______于 B 点的电势 .9.如图 1-25 所示,两个等量异号的点电荷在真空中相隔必然的距离,21竖直线代表两点电荷连线的中垂面,在此中垂面上各点的电场线各处与-+该平面垂直,在两点电荷所存在的某平面取以下列图的1、 2、 3 三点,3则这三点的电势大小关系是( ) 图A . φ >φ >φ 3B . φ >φ >φ 1C . φ >φ >φ 3D . φ >φ >φ1122 3 2 1 3 210.在静电场中,以下说法正确的选项是( )A .电场强度各处为零的地域内,电势也必然各处为零B .电场强度各处相同的地域内,电势也必然各处相同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11.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 B .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12.如图 1—4— 13 所示, Q 是带正电的点电荷, P 和 P 为其电场中的两点.若P 1、 P 两点的电场强度的大小, φ 、 φ 为 P、 P2两点的电势,则21 21A .E 1 >E 2 , φ>φ21 B . E 1> E 2, φ <φ12C . E 1 < E 2 , φ1 >φ2)E 1、E 2 为()D .E 1 < E 2 , φ1 <φ2图 1—4—1313.以下说法中,正确的选项是()A .沿着电场线的方向场强必然越来越弱B .沿着电场线的方向电势 — 定越来越低C .匀强电场中,各点的场强必然大小相等,方向相同D.匀强电场中各点的电必然定相等14.在下面关于电势和电势能的说法正确的选项是()A.电荷在电场中电势高的地方,拥有的电势能较大B.电荷在电场中电势高的地方,它的电量越大,所拥有的电势能也越大C.在正的点电荷的电场中的任一点,正电荷所拥有的电势能必然大于负电荷所拥有的电势能D.在负的点电荷的电场中的任一点,正电荷所拥有的电势能必然小于负电荷所拥有的电势能。
高二物理电势能和电势练习题
高二物理电势能和电势练习题1.在电场中( )A.特定点的电场强度大,该点的电势一定高B.特定点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大C.特定点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零D.特定点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零解析:选D.场强大处电势不一定高,A错;由Ep=qφ知:正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大,在电势为0处电势能为0,故B、C错,D对.A.E1>E2,φ1>φ2 B.E1>E2,φ1<φ2C.E1φ2 D.E1<E2,φ1<φ2解析:选A.由E=kQr2知E1>E2,由电场线方向P1指向P2知,φ1>φ2,故A对.A.电势φA>φB,场强EA>EBB.电势φA>φB,场强EA<EBC.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,电荷具有的电势能EpA>EpB解析:选BC.顺着电场线电势逐渐降低,即φA>φB,由电场线疏密可知,EA<EB,故A错、B对.由电场力做功与电势能变化的关系可知,+q从A移到B,电场力做正功,电势能减少,C对,负电荷从A移到B,电场力做负功,电势能增加,EpA<EpB,故D错.A.从A到B电场力做功最大B.从A到E电场力做功最大C.电场力做功一样多D.A点比D点电势高解析:选C.B、C、D、E在同一等势面上,所以检验电荷在这四点时的电势能相等,由WAB=EpA-EpB可知,C正确;在-Q的电场中,D点离源电荷远,所以D点的电势比A点高,故D错.解析:电场力做功与路径无关.在小球由A运动到最低点B的过程中,电场力对小球做的正功为W=qEL=5×10-6×104×1 J=0.05 J.电场力对小球做正功,小球电势能减少,减少的电势能为0.05 J.答案:见解析一、选择题A.0 B.qElC.2qEl D.πqEl解析:选C.电场力对两小球均做正功,大小与路径无关,对每个小球做功为qEl,共为2qEl.故C正确A.W1=W2=W3<0 w1="">W2=W3>0C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=0解析:选C.因A、C两点处于同一等势面上,所以W1=W3>0,W2=0.所以C正确.3.(2023年聊城高二检测)下列关于电势高低的判断,正确的是( )A.负电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低B.负电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低C.正电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低D.正电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低解析:选BC.负电荷从P点移到M点,电势能增加,电场力做负功,电场力方向由M点到P点,电场线方向由P到M,故M点电势较低,所以A错B对.同理可得C对D错.A.O点电场强度为零B.D点电场强度为零C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大D.若将点电荷-q从O移向C,电势能增大解析:选BD.根据对称性和叠加原理,O点有三个场强矢量,其中A、B两点的电荷在O点的场强矢量等大反向,矢量和为零,即O点的电场强度等于C点电荷在该处的场强;D点有三个场强矢量,方向分布互为120°,故合场强为零.选项A 错,B对.由于D点场强为零,作为分界点,D的左边场强方向向左,右边方向向右.则将点电荷+q从O移向C的过程中,静电力的方向跟移动方向相同,静电力做正功,电势能减小;将点电荷-q从O移向C的过程中,静电力的方向跟移动方向相反,静电力做负功,电势能增加.选项C错,D对.A.Ea>Eb,φa>φb B.Ea<Eb,φa<φbC.Ea>Eb,φa<φb D.Eaφb解析:选C.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.(2023年高考天津理综卷)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A.两个物块的电势能逐渐减少B.物块受到的库仑力不做功C.两个物块的机械能守恒D.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力解析:选A.两物块之间的库仑力对两物块均做正功,电势能减少,A对,B错;两物块的重力势能不变,动能先增后减,故机械能不守恒,C错;物块先加速后减速,故库仑力先大于摩擦力,但随着距离的增大,库仑力逐渐减小,故后阶段摩擦力大于库仑力,D错.A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场线方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加解析:选C.由图知该电场为匀强电场,因此带电粒子受到的电场力方向恒定,大小不变,因此C正确.由电荷运动轨迹与受力关系可判定电荷受力向左,B错,因此由N到M电场力对粒子做负功,其速度应减小,A错,电势能在前段与后段不一样,D错.A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点,电场力做正功C.负电荷从a点移到c点,电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大解析:选CD.a点和b点所在处的等势线疏密程度不同,故两处的场强不同,方向也不同,A错;从c点到d点电势升高,正电荷的电势能增大,电场力做负功,B 错;从a点到c点、电势升高,负电荷的电势能减小,电场力做正功,C对;从e 点沿虚线到f点,电势先减小后增大,则正电荷的电势能先减小后增大,D对.二、计算题10.将带电荷量为1×10-8 C的电荷,从无限远处移到电场中的A点,要克服静电力做功1×10-6 J,问:(1)电荷的电势能是增加还是减少?电荷在A点具有多少电势能?(2)A点的电势是多少?(3)若静电力可以把带电荷量为2×10-8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点,说明电荷带正电还是带负电?静电力做了多少功?(取无限远处为电势零点)解析:(1)静电力做负功,电荷的电势能增加,因无限远处电势能为零,电荷在A 点具有的电势能为1×10-6 J. 新课标第一网(2)A点的电势为:φA=EpAq=1×10-61×10-8 V=100 V.(3)因静电力做正功,说明电荷受力方向与运动方向相同,说明电荷带负电,静电力做功为:W2=2W1=2×-6 J.答案:(1)增加 1×10-6 J(2)100 V (3)带负电 2×10-6 J解析:由动能定理得:mgh+W电=12mv2解得:W电=12mghφC=φB=-W电-q=mgh2q.答案:12mgh mgh2qw1-4-18解析:电场力做功与路径无关,滑动摩擦力始终做负功,由于Ff<qE,小物体最终停留在O端.由动能定理得:qEx0-Ffs=0-12mv20s=2qEx0+mv202Ff.答案:2qEx0+mv202Ff串联电路和并联电路检测题1.三个阻值都为12 Ω的电阻,它们任意连接、组合,总电阻可能为( )A.4 Ω B.24 ΩC.8 Ω D.36 Ω解析:选ACD.共有四种组合,三个串联,总电阻为36 Ω;三个并联,总电阻为4 Ω;两个串联再跟第三个并联,总电阻为8 Ω.两个并联再跟第三个串联,总电阻为18 Ω.A.电流表烧坏 B.电压表烧坏C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮答案:D3.(2023年临沂检测)磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程.已知其中一表头G,内阻Rg=30 Ω,满偏电流Ig=5 mA,要将它改装为量程为0~3 A的电流表,所做的操作是( )A.串联一个570 Ω的电阻B.并联一个570 Ω的电阻C.串联一个0.05 Ω的电阻D.并联一个0.05 Ω的电阻解析:选D.要改装电流表需并联一个分流电阻,设其阻值为R,应有IgRg=(I-Ig)R,所以R=IgRgI-Ig≈0.05 Ω,故D正确,A、B、C均错误.A.R的中点偏上 B.R的中点偏下C.R的中点 D.R的最上端解析:选A.题图所示为滑动变阻器的分压接法,要使R0获得U/2的电压,应使R0并联部分的电阻与串联部分的电阻相等,P应移到R的中点偏上.(1)R1、R2两端的电压分别是多少?(2)如果电压表V的内阻是12 kΩ,当S分别与C、D接触时电压表的读数分别是多少?解析:(1)根据串联电路的电压特点知U∝R,所以U1=R1R1+R2U=1212+36×15 V=3.75 VU2=R2R1+R2U=3612+36×15 V=11.25 V.(2)当S与C接触时,电压表与R1并联,测并联支路电压,并联电阻R并=R1RVR1+RV=12×1212+12 kΩ=6 kΩU并=R并R并+R2U=66+36×15 V=157 V同理,当S与D接触时R′并=R2RVR2+RV=36×1236+12 kΩ=9 kΩU′并=R′并R′并+R1U=99+12×15 V=457 V.答案:(1)3.75 V 11.25 V (2)157 V 457 V一、选择题1.电阻R1 与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则当R1 与R2串联后接入电路中时,R1和R2两端电压之比U1∶U2为( )A.1∶2 B.2∶1C.1∶4 D.4∶1答案:B2.有三个电阻,R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω,现把它们并联起来接入电路,则通过它们的电流之比为I1∶I2∶I3是( )A.6∶4∶3 B.3∶4∶6C.2∶3∶4 D.4∶3∶2答案:AA.甲表是电流表,R增大时量程增大B.甲表是电流表,R增大时量程减小C.乙表是电压表,R增大时量程增大D.乙表是电压表,R增大时量程减小解析:选BC.表头G本身所允许通过的最大电流(Ig)或允许加的最大电压(Ug)是有限的.为了要测量较大的电流,则应该并联一个电阻来分流;且并联的电阻越小,分流效果越明显,从整体上看表现为测电流的量程增大,因此A错而B对.同理,为了要测量较大的电压,需要串联一个电阻来分压,且分压电阻越大,电压表的量程越大,C对而D错.A.U1=U2,P1=P2=P3B.U1>U2,P1∶P2∶P3∶=1∶2∶2C.U1=U2,P1∶P2∶P3=2∶1∶1D.U1<U2,P1<P2=P3解析:选C.R2、R3并联后的电阻R23=R2R3R2+R3=10 Ω所以U1=U2=U3,根据P=U2/R,所以P1P2=R2R1=21,P2P3=11,C选项正确.A.两种接法完全等效B.按甲图接法,测得值偏小C.若待测电阻的阻值很大高一,按甲图接法误差较小D.若待测电阻的阻值很小,按甲图接法误差较小解析:选C.甲图为电流表的内接法,其测量值偏大,当RxRA时,测量误差较小,该电路适合测大阻值电阻;乙图为电流表的外接法,其测量值偏小,当RxRV时,测量误差较小,该电路适合测小阻值电阻,本题答案应为C.A.0.2 A,方向向右B.0.15 A,方向向左C.0.2 A,方向向左D.0.3 A,方向向右答案:CA.两只电表的指针偏转角相同B.两只电表的指针都不偏转C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角解析:选C.两电表还原后的电路图如下图所示.由串、并联电路的特点流经第一个表头的电流小于流经第二个表头的电流.8.在一块微安表G两端并联一个电阻R,就改装成了一块电流表.今将该表与一标准电流表串联后去测电流,发现该表的示数总比标准表的示数小,修正的为( ) A.在R上并联一个小电阻B.在R上并联一个大电阻C.将R的阻值变大些D.将R的阻值变小些解析:选C.电流表示数偏小,说明改装时与表头并联的分流电阻小,分流较多,因此修正的方法为将R的阻值变大些.A.当c、d端短路时,a、b之间的等效电阻是40 ΩB.当a、b端短路时,c、d之间的等效电阻是40 ΩC.当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压为80 VD.当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压为80 V答案:AC二、非选择题(1)根据图甲所给出的电路原理图,在图乙的实物图上连线.甲乙(2)已知R1=140 Ω,R2=60 Ω.当开关S1闭合、S2断开时,电流表读数为6.4 mA;当S1、S2均闭合时,电流表读数为8.5 mA.由此可以求出RA=______Ω.(保留两位有效数字).解析:(1)由电路图在实物图连线时应注意,线不能交叉,线要连接到接线柱上.连线如答案图所示.(2)当S1闭合,S2断开时,满足E=I1(R1+R2+RA),①当S1、S2都闭合时,满足E=I2(R1+RA),②联立①②解得RA=43 Ω.答案:(1)如图所示(2)4311.(2023年黄冈高二检测)已知电流表的内阻Rg=120 Ω,满偏电流Ig=3 mA,要把它改装成量程是6 V的电压表,应串联多大的电阻?要把它改装成量程是3 A的电流表,应并联多大的电阻?解析:改装成电压表时应串联一个分压电阻,由欧姆定律得:U=Ig(Rg+R)分压电阻:R=UIg-Rg=63×10-3Ω-120 Ω=1880 Ω改装成电流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等得:IgRg=(I-Ig)R分流电阻:R=IgRgI-Ig=3×10-3×1203-3×10-3 Ω=0.12 Ω.答案:1880 Ω 0.12 Ω解析:设触头上部分电阻为x Ω,则下部分为(5-x) Ω总电阻R=2+x8-x2+x+8-x=2+x8-x10由可知当2+x=8-x时,即x=3 Ω时,R最大,此时Rmax=5×510 Ω=2.5 Ω安培表的示数最小Imin=URmax=52.5 A=2 A.答案:2 A高三物理二轮复习策略:五个方面要把握一、明确重点,主干知识网络化由于理综中物理数量有限,不可能覆盖高中的全部内容,但重点内容、主干知识一定会考。
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。
高二物理《电势与电势能》专项练习题
高二物理《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=qE·d (d 为电荷初末位置在电场方向上的位移)(2)由公式AB AB W qU =(AB U 为电荷初末位置A →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:(.AB PA PB PA PB W E E E E =-分别是电荷电场中A 、B 两点的电势能)(4)由动能定理:K E W W ∆=+其他力电场力二、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 A →∞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:qE PAA =ϕ 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:qE PAA =ϕ,带符号代入运算。
【高中物理】高二物理电势能和电势过关题
【高中物理】高二物理电势能和电势过关题1.在电场中( )a、如果某一点的电场强度很大,那么该点的电势一定很高b.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大c、如果某一点的场强为零,则该点测试电荷的电势必须为零d.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零分析:选择D。
磁场强度大时,电位不一定高,a是错误的;通过EP=qφ知道:正电荷在高电势时有很大的势能,负电荷在低电势时有很大的势能,而在电势处的势能是0,所以B和C是错误的,D是正确的2.如图1-4-6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分别为p1、p2两点的电场强度的大小,φ1、φ2分别为p1、p2两点的电势,则( )图1-4-6a.e1>e2,φ1>φ2b.e1>e2,φ1<φ2c、 e1<e2,φ1>φ2d。
e1<e2,φ1<φ2解析:选a.由e=kqr2知e1>e2,由电场线方向p1指向p2知,φ1>φ2,故a对.3.(2022年在天津市虹桥区测试)电场中有两点a和B,如图1-4-7所示。
以下判断是正确的()图1-4-7a、电位φa>φb.场强EA>EBb.电势φa>φb,场强ea<ebc、当带电荷q的正电荷从a点移动到B点时,电场力做正功,电势降低d.将电荷量为q的负电荷分别放在a、b两点,电荷具有的电势能epa>epb分辨率:选择BC电位沿电场线逐渐降低,即φa>φb。
从电场线的密度来看,EA<EB,因此a是错误的,b是正确的。
从电场力所做的功与电势能变化之间的关系可以看出,+Q从a移动到B,电场力做正功,电势能减小,C是对的,负电荷从a移动到B,电场力做负功,势能增加,EPA<EPB,所以D是错误的4.在如图1-4-8所示的负点电荷产生的电场中,一检验电荷从a点分别移到b、c、d、e(在以o为圆心的圆周上),则下列情况正确的是( )图1-4-8a.从a到b电场力做功最大b、从a到e,电场力做功最大c.电场力做功一样多d、 a点的电位高于d点的电位解析:选c.b、c、d、e在同一等势面上,所以检验电荷在这四点时的电势能相等,由wab=epa-epb可知,c正确;在-q的电场中,d点离源电荷远,所以d点的电势比a 点高,故d错.如图所示,均匀长度方向的电场e=2l-5,均匀长度方向的电场q=1-5,不考虑细棒的电场强度×10-6c。
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AB AB W qU = (AB U 为电荷初末位置A →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:(.AB PA PB PA PB W E E E E =-分别是电荷电场中A 、B 两点的电势能) (4)由动能定理:K E W W ∆=+其他力电场力 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 A →∞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。
三、电势 1.定义:qE PAA =ϕ 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/C 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:qE PAA =ϕ,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。
四、电势差1.定义:AB A B U ϕϕ=-,与零电势点的选取无关。
BA AB U U -=2.与电场力做功的关系:AB ABW qU =(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(2)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。
(3)U=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。
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。
(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。
高二物理电势能与电势练习题
高二物理电势能与电势练习题1. 有一大小为4C的点电荷,在距其0.6m处有一带电粒子,带电量为2μC。
求带电粒子由电势能转化为电势能的量。
解答:首先,我们需要计算出带电粒子与点电荷之间的电势差。
根据库仑定律,我们可以使用以下公式计算:\[ V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r} \]其中,V表示电势差,\(q_1\)和\(q_2\)分别是两个电荷的电量,r表示两个电荷之间的距离。
代入数值,我们可以得到:\[ V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \cdot \frac{4C \cdot (2 \times 10^{-6}C)}{0.6m} \]下一步,我们需要计算出由电势能转化为电势能的量。
根据电势能的定义,我们可以使用以下公式计算:\[ U = q \cdot V \]其中,U表示电势能,q表示带电粒子的电量,V表示电势差。
代入数值,我们可以得到:\[ U = (2 \times 10^{-6}C) \cdot \left( \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \cdot\frac{4C \cdot (2 \times 10^{-6}C)}{0.6m} \right) \]对上述式子进行计算,就可以得到带电粒子由电势能转化为电势能的量。
2. 在图中,A点与B点的电势差为5V,A点的电势为3V。
求B点的电势。
解答:根据电势差的定义,我们知道电势差等于两个点的电势之差。
所以,我们可以用以下公式计算出B点的电势:\[ V_{AB} = V_B - V_A \]其中,\(V_{AB}\)表示A点与B点的电势差,\(V_A\)表示A点的电势,\(V_B\)表示B点的电势。
代入题目中的数值,我们可以得到:\[ 5V = V_B - 3V \]移项后,我们可以计算出B点的电势:\[ V_B = 5V + 3V = 8V \]综上所述,B点的电势为8V。
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13. (1)电场力与重力平衡时做匀速运动
第n+1滴做匀速直线运动
(2)液滴到达b板时速度为零就不能到达
第N+1滴不能到达
14. 2×103N/C; 0.3m。15. (2) (3)
mg
16. 解:(1) (3分)
(2)
(1分)
(2分)
(3)
(2分)
(1分)
所以
(1分)
(4)圆形,
(1分)
(1分)
(1分)
高二物理《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=qE·d(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A→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: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
4.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点
的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定 ( )
A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度
B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能
C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能
D.A点的电势高于B点的电势
5.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
功为W2,库仑力做功为W3,根据动能定理有
⑦
W1=mg(L-h2)
⑧
W2=-qE(L-h2)sinθ
⑨
解得 ⑩
设小球的电势能改变了ΔEP,则 ΔEP=-(W2+W3)
ΔEP=8.2×10-2J
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 ( )
A.E1>E2,φ1>φ2 B.E1>E2,φ1<φ2
C.E1<E2,
φ1>φ2 D.E1<E2,φ1<φ2
6.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线的电势
差相等,一个正电荷在等势线φ3上时具有动能20J,它运动到等势线
答案
1.C 2.BC 3.BD 4.BD 5.A 6.C 7.B薄8.D 9. 1×104V
10. 粒子运动方向与mg、Eq方向有夹角,仍做直线运动,所以
Eq=mg UAB=
11. (1)设电子进入平行金属板时的速度 ,则有
由做类平抛运动
运动加速度
解得 运动时间 金属板长l为
(2)由动能定理可得
12.
势能减小
C.加速度不断减小,速度不断增大 D.加速度先减小后增大,
速度不断增大
8.图中实线表示电场中的三个等势面,各等势面的电势值如图中所示。
把一个负电荷沿A→B→C移动,电荷在这三点所受的电场力为FA、
FB、FC,电场力在AB段和BC段做的功为WAB和WBC,那么( )
A.FA=FB=FC,WAB=WBC
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UAB>0,则A>B;若UAB=0,则A=B;若 UAB<0则A<B。 四、等势面 1、定义:电场中电势相等的点构成的面叫等势面。 2、等势面与电场线的关系 (1)电场线总是与等势面垂直,且从高等势面指向低等势面。 (2)电场线越密的地方,等势面也越密集。 (3)沿等势面移动电荷,电场力不做功,沿电场线移动电荷,正电荷 电场力做正功,负电荷电场力做负功。 (4)电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具 (5)实际中测量等电势点较容易,所以往往通过描绘等势线来确定电 场线。 五、电势差 1.定义:,与零电势点的选取无关。 2.与电场力做功的关系:(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 (2)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。 (3)U=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。 (4)匀强电场中相互平行的方向上相等的距离上电势降落相等。 六、练习 1.一个电容器,带了电量Q后,两极板电势差为U,若它带的电量减少 Q/2,则 ( )
17.(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?
17. 解: (1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向 运动,由牛顿第二定律得 ①
解得 ②
代入数据解得:a=3.2m/s2
③
(2)小球B速度最大时合力为零,即
④
解得 ⑤
代入数据解得h1=0.9m
⑥
(3)小球B从开始运动到速度为v的过程中,设重力做功为W1,电场力做
(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。放在A、B两点的检验电荷q1、q2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。
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/C 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。
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?
A.电容为原来的1/2,两极板电压不变 B.电容为原来2倍,两极 板电压不变
C.电容不变,两极板电压是原来的1/2 D.电容不变,两极板电压 是原来的2倍 2.下列说法正确的有 ( )
A.把两个同种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加 B.把两个同种点电荷间的距离减小一些,电荷的电势能一定增加 C.把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加 D.把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定减小 3.关于电场线和等势面,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.没有电场线的地方,场强为零 D.电场线和等势面一定垂直
φ1上时,速度恰好为零,令φ2=0,那么该电荷的电势能为4J时,其动
Hale Waihona Puke 能为 ( )A.16J B.10J C.6J D.4J
7.在图中,A、B两个等量正电荷位置固定,一个电子(重力忽略)沿
A、B中垂线自无穷远处向A、B连线的中点O飞来,则电子在此过程
中()
A.加速度不断增大,电势能减小 B.加速度先增加后减小,电
15.一长为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 UAB;(2)匀强电场的场强大小;(3)在A、B两处绳子拉力的大小。
B.FA<FB<FC,WAB>WBC
C.FA>FB>FC,WAB<WBC
D.FA>FB>FC,WAB=WBC
9.一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9C,在静电场中,由a点移到b