1、4电势能和电势(本栏目内容，在学生用 书中分册装订！)1.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 Ea和 Eb，电势分别为a和 b，则( )AE aE b， a b BE aE b， a bCE aE b， a b DE aE b， a b解析： 电场线的疏密表示电场强度的大小，得 EaE b，所以 A、B 错误沿着电场线方向电势降低，所以 C 正确， D 错误答案： C2关于等势面，下列说法正确的是( )A电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功B在同一个等势面上各点的场强大小相等C两个不等电势的等势面可能相交D若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的
2、疏密程度能反映场强的大小解析： 等势面由电势相等的点组成，等 势面附近的电场线 跟等势面垂直，因此 电荷在等势面上移动时，电场力不做功，但并不是不受电场力的作用，A 错等势面上各点场强大小不一定相等，等势面不可能相交，B、 C 错等差等 势面的疏密反映场强的大小，D 对答案： D3在电场中，把电荷量为 4109 C 的正点电荷从 A 点移到 B 点，克服静电力做功6108 J，以下说法中正确的是( )A电荷在 B 点具有的电势能是 6108 JBB 点的电势是 15 VC电荷的电势能增加了 6108 JD电荷的电势能减少了 6108 J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
3、点， B 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 6108 J，则电势能增加了 6108 J，所以 C 对 D 错答案： C4在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的 a、b 两点，其中 a、b 两点电势和场强都相同的是( )解析： 本题考查电场的叠加因 为电势是标量，并在 题中的四个 电场中具有对称性，故四个电场中 a、b 两点的电势 都是相等的；而电场强度则 是矢量，所以 A 图中点电荷的电场对称点的电场强度大小相等方向相反；B 图中叠加后 a 点斜向右上方，b 点斜向右下方；C 图中叠加后都是水平向右；D 图 中叠加后 a 点向上，b 点向下因此只有选项 C 正
4、确答案： C5.三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、E b，电势分别为 a、 b，则( )AE aEb， abBE aEb， ab解析： 由图可以看出 a 处电场线更密，所以 EaEb，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 ba.故 C 项正确答案： C6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( )Ab 点的电场强度一定比 a 点大B电场线方向一定从 b 指向 aCb 点的电势一定比 a 点高D该电荷的动能一定减小解析： 电场力做负功，该电 荷电势能增加正 电荷在电
5、势 高处电势能较大，C 正确电场力做负功，同时电荷可能还受其他力作用，总功不一定为负由动能定理可知，动能不一定减小，D 错电势高低与 场强大小无必然联系， A 错 b 点电势高于 a 点，但 a、b 可能不在同一条电场线上，B 错答案： C7.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中 A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中( )A做直线运动，电势能先变小后变大B做直线运动，电势能先变大后变小C做曲线运动，电势能先变小后变大D做曲线运动，电势能先变大后变小解析： 带负电的粒子以速度 v 进入电场后，
6、电场力的方向与 v 的方向不在一条直线上，故带负电的粒子做曲线运 动，先由低 电势面运动到高电势 面，然后由高电势面运动到低电势面，所以电势能先减小后增大，选项 C 正确，选项 A、B、D 错误答案： C8如图甲所示，Q 1、Q 2 为两个固定点电荷，其中 Q1 带正电，它们连线的延长线上有a、b 两点一正试探电荷以一定的初速度沿直线从 b 点开始经 a 点向远处运动，其速度图象如图乙所示则( )AQ 2 带正电BQ 2 带负电C试探电荷从 b 到 a 的过程中电势能增大D试探电荷从 b 到 a 的过程中电势能减小解析： 逐项分析如下：选项 诊断 结论A 由 vt 图，v，故试探电荷受向左的
7、库仑力，因此 Q2带负电 B 同选项 A C 由于静电力(库仑力)做负功，其 电势能增大 D 同 选项 C 答案： BC9.如图所示，实线为不知方向的 3 条电场线，从电场中 M 点以相同速度垂直于电场线方向飞出 a、b 两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示则( )Aa 一定带正电，b 一定带负电Ba 的速度将减小，b 的速度将增加Ca 的加速度将减小，b 的加速度将增加D两个粒子的动能，一个增加一个减小解析： 设电场线为正点电荷的电场线，则由轨迹可判定 a 带正电， b 带负电；若电场线为负点电荷的电场线，则 a 带负电， b 带正电，A 错由粒子的偏转轨迹可知电场力对 a
8、、b均做正功，动能增加，B、D 错 ；但由电场线的疏密可判定，a 受电场力逐渐减小，加速度减小，b 正好相反，故选项 C 正确答案： C10(2013山东理综)如图所示，在 x 轴上相距为 L 的两点固定两个等量异种点电荷Q、Q ，虚线是以Q 所在点为圆心、 为半径的圆，a、b、c 、d 是圆上的四个点，其中 a、c 两点在 x 轴上，L2b、d 两点关于 x 轴对称下列判断正确的是( )Ab、d 两点处的电势相同B四个点中 c 点处的电势最低Cb、d 两点处的电场强度相同D将一试探电荷q 沿圆周由 a 点移至 c 点，q 的电势能减小解析： 根据等量异种点电荷电场线及等势线的分布可知 b、d
9、 两点电势相同， 电场强度大小相等、方向不同，选项 A 对，C 错c 点电势为 0，由 a 经 b 到 c，电势越来越低，正电荷由 a 经 b 到 c 电势能越来越小，选项 B、D 对答案： ABD11.如图所示，匀强电场电场线与 AC 平行，把 108 C 的负电荷从 A 点移到 B 点，静电力做功 6108 J，AB 长 6 cm， AB 与 AC 成 60角(1)求场强方向；(2)设 B 处电势为 1 V，则 A 处电势为多少？电子在 A 处电势能为多少？解析： (1)将负电荷从 A 移至 B，静电力做正功，所以所受静电力方向沿 A 至 C.又因为是负电荷，场强方向与负电 荷受力方向相反
10、，所以 场强方向由 C 指向 A.(2)由 WABE pAE pBq( A B)可知A B V5 VWABq (610 8 10 8 1)电子在 A 点的电势能 EpAq A( e )(5 V) 5 eV答案： (1)由 C 指向 A (2)5 V 5 eV12.如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆 AC 与半径为 R 的圆周交于 B、C 两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B 点为 AC 的中点，C 点位于圆周的最低点现有一质量为m、电荷量为q、套在杆上的带负电小球 (可视为质点)从 A 点由静止开始沿杆下滑已知重力加速度为 g，A 点距过 C 点的水平面的竖直高度为 3R，小球滑到 B 点时的速度大小为2 .求：gR(1)小球滑至 C 点时的速度大小；(2)若以 C 点作为参考点( 零电势点) ，试确定 A 点的电势解析： (1)因为 B、C 两点电势相等，故小球从 B 到 C 的过程中电场力做的总功为零，由几何关系可得 BC 的竖直高度hBC3R2根据动能定理有mg 3R2 mv2C2 mv2B2解得 vC 7gR(2)小球从 A 到 C，重力和电场力均做正功，所以由 动能定理有 mg3RW 电 mv2C2又根据电场力做功与电势能的关系得W 电 E pAE pCq A( qC)又因为 C0可得 A mgR2q答案： (1) (2)7gR mgR2q
