2021-2022学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册-2.1 静电力做功与电势能 同步练习(Word版含答案)

2.1 静电力做功与电势能
一、单选题
1．电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则（　　）
A．A点的电场强度较大
B．因为B点没有电场线，所以电荷在B点不受电场力的作用
C．同一点电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
D．负点电荷放在A点由静止释放，将顺着电场线方向运动
2．如图所示，电场强度为E的匀强电场中，带电荷量为+q的电荷沿直线AB、折线ACB、曲线ANB运动，已知AB长为d，关于静电力做的功和大小关系，下列说法正确的是（　　）
A．沿折线ACB运动时，静电力做功最多
B．沿直线AB运动时，静电力做功最少
C．沿直线ANB运动时，静电力做功做多
D．这三种运动路径，静电力所做的功一样多
3．图示电场中，负电荷仅受电场力作用，由A点沿电场线运动到B点，此过程中（ ）
A．电场力增大，电势能减小
B．电场力减小，电势能减小
C．电场力增大，电势能增大
D．电场力减小，电势能增大
4．如图所示，在电场中将一正点电荷沿虚线从A运动到B点的过程中（　　）
A．电场力做负功，正电荷的电势能减小
B．电场力做正功，正电荷的电势能增加
C．电场力做正功，正电荷的电势能减小
D．电场力做负功，正电荷的电势能增加
5．两个带异种电荷的物体间距离增大一些时（ ）
A．电场力做正功，电势能增加 B．电场力做负功，电势能增加
C．电场力做正功，电势能减少 D．电场力做负功，电势能减少
6．如图，带正电的点电荷Q固定在真空中的M点，将另一带正电的点电荷q从N点沿直线移动到P点，在这一过程中，（　　）
A．q所受的电场力将不断变大
B．q所受的电场力将不断减小
C．电场力对q做正功，q的电势能不断增大
D．电场力对q做负功，q的电势能不断减小
7．如图所示是某电场中的一条直线，一电子从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，下列有关该电场情况的判断正确的是( )
A．该电场一定是匀强电场 B．场强Ea一定小于Eb
C．电子的电势能Epa>Epb D．电子的电势能Epa8．为描述某静电场的电场线，、、是同一条电场线上的三个点，把正点电荷由a点沿电场线移到b点的过程中，关于电场力对电荷所做的功及电荷电势能的变化，下列说法中正确的是（　　）
A．电场力做正功，电势能增加 B．电场力做正功，电势能减少
C．电场力做负功，电势能增加 D．电场力做负功，电势能减少
9．如图所示是静电喷涂示意图，被喷工件带正电，喷枪喷出的涂料在静电力作用下，向被喷工件运动，最后吸附在其表面上。在涂料微粒向工件靠近的过程中（　　）
A．涂料微粒带正电 B．涂料微粒的电势能减少
C．电场力对涂料微粒做负功 D．离工件越近，所受静电力越大
10．金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示，A，B，C，D为电场中的四个点，则（　　）
A．A、C两点的电场强度方向相同 B．B点的电场强度比D点的大
C．负电荷在C点的电势能高于在A点的电势能 D．正电荷由D点静止释放，只受电场力作用沿电场线运动到B点
11．一带电小球在电场中由A点运动到B点的过程中，只受重力、电场力的作用。若重力势能增加5J，电场力做功2J，则小球（　　）
A．重力做功为5J B．电势能增加2J
C．电势能减少2J D．动能增加3J
12．如图所示，将正电荷从A移动到C的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．从A经B到C静电力对电荷做功最多
B．从A经M到C静电力对电荷做功最多
C．从A经N到C静电力对电荷做功最多
D．不管将正电荷沿哪条路径从A移动到C，静电力对其都做正功且相等
13．如图所示，在真空中有两个等量正电荷Q，分别置于A、B两点，DC为A、B连线的中垂线，D为无限远处，现将一正电荷q由C点沿CD移动到D点的过程中，下述结论中正确的是（　　）
A．q的电势能逐渐减小
B．q的电势能逐渐增大
C．q受到的电场力逐渐减小
D．q受到的电场力先减小后增大
14．图中的虚线为真空中两个半径相同的带电金属球体之间的部分电场线示意图，电场线关于两球心连线的垂直平分线对称，和、和分别关于对称。下列说法正确的是（　　）
A．两个金属球一定带同种电荷 B．、两点的电场强度相同
C．、两点的电场强度相同 D．将一带电荷量为的负电荷从移动到，电场力不做功
15．据《自然》杂志2021年5月17日报道，中国科学家在稻城“拉索”基地（如图）探测到迄今为止最高能量的射线，能量值为，即（　　）
A． B． C． D．
16．如图所示，空间有一在竖直平面内的水平方向的匀强电场，一带电粒子以初速度沿图中虚直线由A运动到B，仅考虑电场力和重力作用，在带电粒子由A运动到B的过程中，以下说法正确的是（　　）
A．该带电粒子是带正电荷的粒子
B．动能增加，重力势能增加，电势能减少
C．动能不变，重力势能增加，电势能减少
D．动能减少，重力势能增加，电势能增加
17．如图所示，半径为R、圆心为O的圆处于匀强电场中，电场强度方向与圆面平行，ab和cd均为该圆直径。将电荷量为q（q>0）的粒子从a点移动到b做的功为W（W>0）；将该粒子从c点移动到d点电场力做的功为2W。该匀强电场的电场强度大小为（　　）
A． B． C． D．
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A
【详解】
A．由图可知，A点处电场线较密，电场强度较大。故A正确；
B．电场线的疏密代表电场的强弱，故在任意两条电场线之间虽没有电场线，但仍有电场，故B错误；
C．沿电场线方向电势降低，所以A点的电势较高，根据电势能的公式，有
可知，当放正点电荷时，在A点的电势能较大；当放负电荷时，在A点的电势能较小。故C错误；
D．负电荷放在A点受到的电场力沿电场线的切线方向，由静止释放后，负电荷将离开电场线，所以其运动轨迹与电场线不一致。故D错误。
故选A。
2．D
【详解】
静电力做功与路径无关，则这三种运动路径，静电力所做的功一样多。
故选D。
3．C
【详解】
由图可知，从A点到B点电场线逐渐变密，所以从A点到B点电场强度逐渐增大，则负电荷由A点沿电场线运动到B点，电场力在逐渐增大，电场力方向始终与电场方向相反，所以电场力做负功，电势能增大，所以ABD错误，C正确。
故选C。
4．C
【详解】
正点电荷沿虚线从A运动到B点的过程中，运动方向与电场力方向夹角小于90°，电场力做正功，正电荷的电势能减小，C正确。
故选C。
5．B
【详解】
两个异种电荷物体相互吸引，间距增大，库仑引力做负功，电势能增加，ACD错误B正确
6．B
【详解】
根据库仑定律可得q所受的电场力为，点电荷q从N点沿直线移动到P点的过程中，r增大，所以q所受的电场力将不断减小，A错误、B正确；点电荷q从N点沿直线移动到P点的过程中，电场力对q做正功，q的电势能不断减小，故CD错误；故选B．
7．C
【详解】
AB．据题，电子由静止释放，且由a向b运动，则电子所受的电场力一定是由a指向b．因为电子带负电荷，所受的电场力方向与场强方向相反，说明电场线的方向一定是由b指向a．由于不知负电荷由a运动到b的过程中电场力的变化情况，因此无法确定场强大小关系，故A错误，B错误；
CD．由题意知，电场力对电子做正功，电势能减小，所以电子具有的电势能EPa一定大于EPb，故C正确；故D错误；
故选C。
8．C
【详解】
正电荷在电场中的受力方向沿电场线的方向，故把正点电荷由a点沿电场线移到b点的过程中，电场力做负功；由电场力做功与电势能变化的关系则可知电势能增加，故C正确。
故选C。
9．BD
【详解】
A．由图知，工件带正电，则涂料在静电力作用下，向被喷工件运动，最后吸附在其表面上，所以涂料微粒带负电。故A错误；
BC．喷枪喷出的涂料在静电力作用下，向被喷工件运动，则电场力对涂料微粒做正功，其电势能减小。故B正确，C错误；
D．离工件越近，工件周围的电场越强，涂料微粒所受静电力越大。故D正确。
故选BD。
10．A
【详解】
A．电场强度方向沿电场线的切线方向，由图可知，A、C两点的电场强度方向相同，故A正确；
B．电场线的疏密表示电场强度的大小，由图可知，B点的电场强度比D点的小，故B错误；
C．沿着电场线电势逐渐降低，由图看出，C点电势比A点电势高，所以负电荷在C点的电势能低于在A点的电势能， 故C错误；
D．沿着电场线电势逐渐降低，由图看出，D点电势比B点电势高，正电荷由D点静止释放，受电场力方向沿电场线的切线方向，所以运动的轨迹不会沿电场线的方向，故D错误。
故选A。
11．C
【详解】
A．克服重力做功等于重力势能的增加量，重力势能增加5J，重力做功-5J，A错误；
BC．电场力做功等于电势能的减小量，电场力做功2J，故电势能减小2J，B错误，C正确；
D．合力做功等于动能的增加量，合力做功等于各个分力做的功，总功为-3J，故动能减小3J，D错误。
故选C。
12．D
【详解】
当正电荷从A到C移动过程中，电场力做功
在电场中A、C两点间的电势差是唯一确定的，故不管沿什么路径，电场力做功相等，
而且由于正电荷所受的电场力方向向右，位移也向右，所以电场力对正电荷做正功，故D正确，ABC错误。
故选D。
13．A
【详解】
CD．对于等量同种点电荷产生的电场和电势分布特点：在两电荷连线的中垂线上，C点和无穷远处的D点场强均为零，所以中垂线上由C点的场强为零开始，场强是先增大后逐渐减小的，到无穷远处时减小为零，所以q受到的电场力先增大后减小，CD错误；
AB．由C点到D点，电场力一直对正电荷做正功，则电势能一直减小，则A正确，B错误。
故选A。
14．C
【详解】
A．该电场与等量异种点电荷形成的电场类似，中垂线上的场强均沿水平方向，由点电荷的场强特点及场强叠加原理可知，两个带电金属球一定带异种电荷，A错误；
BC．两个带电金属球之间的电场与等量异种点电荷之间的电场类似，类比可知，两球连线的垂直平分线是电势为零的等势线。、两点的电场强度大小相等，方向不同，、两点的电场强度相同，B错误，C正确；
D．若左侧的金属球带负电，场强指向左侧，则将一带电荷量为的负电荷从移动到，电场力做正功，反之电场力做负功，D错误。
故选C。
15．D
【详解】
故选D。
16．D
【详解】
A．带点粒子做直线运动，所以所受合力方向与运动方向在同一直线上，带点粒子只受重力和电场力作用，为使合力方向与运动方向在同一直线，电场力只能水平向左，所以该粒子一定带负电，选项A错误；
BCD．在带电粒子由A运动到B的过程中，合力做负功动能减小，重力做负功重力势能增大，电场力做负功电势能增大。选项B、C错误，D正确。
故选D。
17．A
【详解】
设场强在x方向、y方向上的分量为、，由题意得
即
又
故选A。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页