10.1 电势能和电势 基础（Word版含答案）

10.1 电势能和电势 基础
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 关于静电场的等势面，下列说法正确的是
A. 两个电势不同的等势面可能相交
B. 电场线不一定与等势面相互垂直
C. 同一等势面上各点电场强度一定相等
D. 将一正的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，静电力做正功
2. 某一空间中，存在电场，电荷 由 点移到 点电场力做功为 。则下列选项正确的是
A. 、 两点的电势能差一定为
B. 、 两点的电势差一定为
C. 、 两点的动能差一定为
D. 点的电势能一定为
3. 如图所示的电场中，有 ， 两点，若以 ， 和 和 分别表示 ， 两点的场强和电势，则
A. ， B. ，
C. ， D. ，
4. 在静电场中，将一电荷从 点移到 点，电场力做了负功，则
A. 点的电场强度一定比 点大 B. 电场线方向一定从 指向
C. 点的电势一定比 点高 D. 该电荷的电势能一定增大
5. 空间有一沿 轴分布的电场，其场强 随 变化的图象如图所示，设场强沿 轴方向时为正。 和 为 轴上的两点。一正电荷从 运动到 ，则该电荷的电势能
A. 先减小后增大 B. 先增大后减小 C. 逐渐增大 D. 逐渐减小
6. 如图所示，一带电粒子从 点以初速 射入匀强电场，仅受电场力的作用，则可能的运动轨迹及电势能的变化情况是
A. 轨迹 ，电势能变大 B. 轨迹 ，电势能变小
C. 轨迹 ，电势能变小 D. 轨迹 ，电势能变小
7. 如图显示一个电场内的电场线， 、 和 三点位于其中一条电场线上，其中 ，如果 点的电势为 ，下列哪一对数值可能是 和 两点的电势
A. B. C. D.
8. 如图所示，、两点位于以负点电荷为球心的球面上，点在球面外，则　　
A. 点场强的大小比点大 B. 点场强的大小比点小
C. 点电势比点高 D. 点电势比点低
9. 如图是某静电场的一部分电场线的分布情况，下列说法中正确的是
A. 这个电场可能是负点电荷形成的电场
B. 点的电场强度小于 点的电场强度
C. 点的电势小于 点的电势
D. 从 点释放一正电荷，只受电场力作用，它将沿电场线运动
10. 在正电荷周围的电场中，有 、 两点，以下说法中正确的是
A. 这两点的电场强度一定不相同，电势也一定不相同
B. 这两点电场强度有可能相同，电势有可能相同
C. 这两点电场强度一定不相同，但电势有可能相同
D. 这两点电场强度有可能相同，但电势一定不相同
二、双项选择题（共1小题；共4分）
11. 已知 、 为由一个负点电荷形成的电场中一条电场线上的两点，若把另一个负点电荷从 移动到 的过程中电场力做负功，则
A. B. C. D.
三、多项选择题（共1小题；共4分）
12. 图中实线是一簇未标明方向的由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，， 是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用。根据此图可做出正确判断的是
A. 带电粒子所带的电荷的电性
B. 带电粒子在 ， 两点的受力方向
C. 带电粒子在 ， 两点的速度何处较大
D. 带电粒子在 ， 两点的电势能何处较大
四、填空题（共1小题；共2分）
13. 如图所示，虚线方框内为一匀强电场， 、 、 为该电场中的三个点.已知 ，，。试在该方框中作出该电场的示意图（即画出几条电场线），并要求保留作图时所用的辅助线.
五、解答题（共2小题；共26分）
14. 如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为 ，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、电场强度为 的匀强电场中，两小球带电荷量分别为 和 ，轻杆可绕中点 自由转动，在轻杆与电场线夹角为 时，忽略两电荷间的相互作用，求两电荷具有的电势能。
15. 如果把 的电荷从无穷远移到电场中的 点，需要克服静电力做功 ，那么，
（1） 在 点的电势能和 点的电势各是什么
（2） 未移入电场前 点的电势是多少
答案
第一部分
1. D
【解析】假设两个电势不同的等势面相交，则交点处的电势就有两个不同的值，这是不可能的，A错误；电场线与等势面处处垂直，B错误；同一等势面上各点电势相等，而场强不一定相等，C错误；正电荷从高电势处移到低电势处，电势能减少，静电力做正功，D正确。
2. A
3. D
4. D
5. B
6. C
7. D
【解析】沿着电场线电势逐渐降低，且 ，则有 ，故ABC错误，D正确。
8. D
【解析】【分析】根据点电荷电场强度的计算公式判断电场强度的大小；根据沿电场线方向电势降低分析电势高低。
【解析】解：、根据点电荷电场强度的计算公式可知，点场强的大小和点电场强度大小相等，点场强的大小比点大，故错误；
、、在以负点电荷为球心的同一球面上，即在同一等势面上，故点电势和点电势相等，根据沿电场线方向电势降低可得点电势比点低，故错误、正确。
故选：。
【点评】本题主要是考查电场强度大小的判断和电势高低的判断，掌握电场强度的计算公式和电势高低的判断方法是关键。
9. C
10. C
第二部分
11. A， D
【解析】将负电荷从 移动到 的过程中电场力做负功，可知电场力由 指向 ，负电荷受力方向与场强方向相反，故场强方向由 指向 ，根据沿着电场线方向电势降低，可知 ，故A正确，B错误；
由于电场是由负点电荷形成，根据电场线的方向可判断源电荷在 的右侧，根据离源电荷越近场强越大，可知 ，故C错误，D正确。
第三部分
12. B， C， D
【解析】由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在 、 两点受到的电场力沿电场线向左，如图。由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性。故A错误，B正确；
由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在 点的速度较大，故C正确；
根据电场线的疏密程度，判断 两点场强的大小，从而判断 两点电场力大小，再根据牛顿第二定律得 点加速度的大，故D正确。
第四部分
13. 见解析
【解析】由于电场线与等势面垂直，而且在匀强电场中，电势相等的点的连线必在同一等势面上，所以与等势点连线垂直的线必是电场线.电势相等的点可根据匀强电场的特点，利用等分法来找.
因 ，，由匀强电场的特点知， 连线的中点 处的电势必为零；同理，把 线段等分成三份，在等分点 处的电势也必为零.
连接 即为该电场中的一条等势线.根据电场线与等势线垂直，可以画出电场中的电场线，如图中实线所示，由沿场强方向电势降低可确定场强的方向.
第五部分
14.
15. （1） ；
【解析】静电力做负功，电势能增加，无穷远处的电势为零，电荷在无穷远处的电势能也为零，即
由 得
再由 得 。
（2）
【解析】 点的电势是由电场本身决定的，跟 点是否有电荷存在无关，所以 移入电场前， 点的电势仍为 。
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