(完整)高二物理电势与电势能练习题

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=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

不管正、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，假如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：q

E PA

A =

ϕＥPA 为试探电荷在该点Ａ的电势能，q 为电荷量，能够带符号运算。 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)依照公式计算：q

E PA

A =

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。

(3)将ＷAB 和q 带符号代入，依照U AB 的正负判断Ａ、Ｂ两点电势的高低，U AB =A -B 。假设U AB >０，那么A >B ；假设U AB =０，那么A =B ；假设U AB <０那么A

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〕电场线和等势面基本上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，因此往往通过描绘等势线来确定电场线。 【五】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 AB W 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，对非匀强场能够用来定性分析，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，假设它带的电量减少Q/2，那么〔〕

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、以下说法正确的有〔〕

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

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下图，

能够判定()

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、如下图，Q是带正电的点电荷，P1和P2为其电场中的两点，假设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，那么〔〕

A、E1>E2，φ1>φ2

B、E1>E2，φ1<φ2

C、E1φ2

D、E1

6、如下图，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，那么电子在此过程中〔〕

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F A、F B、F C，电场力在AB段和BC段做的功为W AB和W BC，那么〔〕

A、F A=F B=F C，W AB＝ＷBC

B、F AＷBC

C、F A>F B>F C，W AB<ＷBC

D、F A>F B>F C，W AB＝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点，在这过程

中，除电场力外，其他力做的功为6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J，求a、

b两点间的电势差U ab为多少？

10、如下图，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，