电势能和电势 课时作业

1.4电势能和电势每课一练（人教版选修3-1）

(40分钟 50分)

一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分.每小题至少一个选项正确)

1.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大

D.场强为零处，电势不一定为零

2.如图所示为电场中的一条电场线，在该电场线

上有a、b两点，用E a、E b分别表示两处场强的大

小，φa、φb分别表示两处电势的高低.则( )

A.顺着电场线由a向 b移动电荷，电势能减少

B.因为电场线由a指向b，所以E a＞E b

C.因为电场线由a指向b，所以φa＞φb

D.顺着电场线由a向 b移动电荷，若电势能增加，则被移动电荷一定带负电

3.如图所示，在匀强电场中有A、B两点，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W2；第三次沿曲线AB移动该电荷，电场力做功为W3，则( )

A.W1＞W2＞W3

B.W1＜W3＜W2

C.W1= W2=W3

D.W1=W2＜W3

4.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E a和E b，电势分别为

φa和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

5.如图所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB运动，并从B点穿出电场.a、b、c、d为该电场中的等势面，这些等势面是互相平行且间距相等的竖直平面，不计粒子所受重力，则( )

A.该粒子一定带负电

B.此电场不一定是匀强电场

C.该电场的电场线方向一定水平向左

D.粒子在电场中运动的动能不断减少

6.如图，曲线ab为某带电粒子在正点电荷Q的电场

中的运动轨迹，a、b两点到点电荷Q的距离分别为

r a、r b(r a＞r b),不计粒子的重力，则可知( )

A.运动粒子带负电

B.运动粒子在b点的速率大于在a点的速率

C.运动过程中，电场力对粒子不做功

D.运动过程中，粒子的动能与电势能之和保持不变

二、非选择题(本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述)

7. (10分)如图所示的匀强电场中，有A、B、C三点，

AB=5 cm，BC=12 cm，其中AB沿电场方向，BC和电

场方向成60°角.一个电荷量为q= 4×10－8C的正电

荷从A移到B电场力做功为W1=1.2×10－7 J.求：

(1)匀强电场的电场强度E的大小；

(2)电荷从B到C，电场力做的功W2.

8.(10分)如图所示，光滑绝缘杆竖直放置，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B3gh 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？

答案解析

1.【解析】选D.电场线密集处场强大，电势不一定高，A错；沿电场线方向电势降低，但场强不一定减小，B错；正电荷在电势高处具有较大电势能，但对于负电荷正好相反，C错；场强大小与电势高低无必然关系，D对.

2.【解析】选C、D.顺着电场线由a向b移动电荷，电势降低，但电势能不一定减少，A错，C对；由于只给出一条电场线，不能确定a、b两点的场强大小，B错；顺着电场线由a向b移动电荷，若电势能增加，说明电场力做负功，电场力方向逆着电场线，则被移动电荷一定带负电，D对.

3.【解析】选C.电荷在电场中运动时，电场力对电荷做的功只与运动过程的初末位置有关，故电荷沿三种路径从A点移到B点时，电场力做相同的功，C正确.

4.【解析】选C.a、b两位置相比，a处电场线密度较b处稀疏，所以a处电场强度较b处电场强度小，所以E a＜E b;沿着电场线方向电势降低，所以φa＞φb,正确选项为C.

5.【解析】选D.由题图可以确定带电粒子所受电场力水平向右，电场线方向不确定，带电粒子在运动过程中电场力做负功，粒子的电势能增加，动能减少，C错,D对.由于不知各等势面的电势高低关系，或是电场的方向，不能确定带电粒子的带电性质，A错.由题意可确定该电场应沿水平方向，因为等势面平行且间距相等，所以此电场为匀强电场.

6.【解析】选D.由粒子运动轨迹可判断运动粒子所受电场力远离Q 方向，因而带正电，A 错.由正点电荷的等势面特点可知，电势φa <φb ,运动电荷的电势能E pa ＜E pb ，即运动过程中粒子的电势能变化，电场力做功，C 错.根据动能定理

W 电＝ΔE k ，而W 电＝-ΔE p ，故ΔE k ＝-ΔE p ，即运动粒子的动能增加量等于其电势能的减少量，也即它的动能与电势能之和不变，所以E ka ＞E kb ,B 错误、D 正确.

7.【解析】(1)由W 1 = qE ·AB ，得该电场的电场强度大小为：

7

182

W 1.210E q AB 410510

-⨯==⨯⨯⨯－－N/C=60 N/C (2)电荷从B 到C ，电场力做功为： W 2 =qE ·BC ·cos60°

= 4×10－8×60×12×10－2×0.5 J= 1.44×10－7 J. 答案：(1)60 N/C (2)1.44×10-7 J

8.【解析】点电荷的等势面是以点电荷为球心的同心球面.从A 到B ，由动能定理得mgh+W 电=2B 1mv 2

, 故W 电=12

mgh ，

由于A 点电势为零，所以在A 点电势能为零，由于 ΔE p =E pB -E pA =-W 电. 故在B 点的电势能 E pB =-W 电=-12mgh ， 所以B 点电势