10.1 电势能和电势 能力练习（word版含答案）

10.1 电势能和电势 能力
一、单项选择题（共11小题；共44分）
1. 如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有
A. 带正电的矿粉电势能变大 B. 带负电的矿粉电势能变大
C. 电场力对矿粉做正功 D. 带正电的矿粉落在右侧
2. 如图所示，在两点电荷形成的电场中， 点的合场强为零，一电子沿直线从 点移动到 点的过程中，下列说法正确的是
A. 电子从 到 的过程中，电场力对其做正功
B. 电子从 到 的过程中，电场力对其做负功
C. 电子从 到 的过程中，其电势能先增大后减小
D. 电子从 到 的过程中，其电势能先减小后增大
3. 如图所示， 、 为静电场中一条电场线上的两点，一个带正电的试探电荷只在电场力作用下从 点沿直线运动到 点。下列说法中正确的是
A. 点的电场强度比 点的电场强度大
B. 点的电势比 点的电势高
C. 试探电荷在 点的电势能比在 点的电势能大
D. 试探电荷在 点的速度比在 点的速度大
4. 根据如图所示的电场线，可以判定 。
A. 该电场一定是匀强电场
B. 点的电势一定低于 点电势
C. 负电荷放在 点电势能比 点大
D. 负电荷放在 点电势能比 点小
5. 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
6. 如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一带电粒子仅在电场力作用下从 处运动到 处的运动轨迹。以下有关 、 两处的比较正确的是
A. 处的电场较弱 B. 处的电势较高
C. 带电粒子在 处时速度较小 D. 带电粒子在 处时电势能较大
7. 图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过 点，再经过 点，可以判定
A. 粒子带负电 B. 点电势小于 点电势
C. 粒子动能逐渐减小 D. 粒子电势能逐渐减小
8. 在真空中一匀强电场，电场中有一质量的 ，带电荷量为 的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动，取 ，则
A. 场强方向水平向左 B. 场强的方向竖直向下
C. 场强的大小是 D. 场强的大小是
9. 在 轴上电场强度 随位置变化如图所示， 表示电场方向与 轴正向一致。一正电荷由 出发，沿 轴正向运动到 的过程中，电势能
A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 始终增大 D. 始终减小
10. 如图甲是某电场中的一条电场线， 、 是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从 运动到 在这过程中，电荷的速度 时间图线如图乙所示，比较 、 两点电势的高低和场强的大小
A. ， B. ， C. ， D. ，
11. 一个电子只在电场力作用下从 点运动到 点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面，则以下说法正确的是
A. 无论图中的实线是电场线还是等势面， 点的场强都比 点的场强小
B. 无论图中的实线是电场线还是等势面， 点的电势都比 点的电势高
C. 无论图中的实线是电场线还是等势面，电子在 的电势能都比在 的电势能小
D. 如果实线是等势面电子在 点的速率一定大于在 点的速率
二、双项选择题（共3小题；共12分）
12. 如图所示，是某电场中的一条直电场线，一电子（重力不计）从 点由静止释放，它将沿直线向 点运动，则可判断
A. 该电场一定是匀强电场
B. 场强 一定小于
C. 电子具有的电势能 一定大于
D. 两点的电势 一定低于
13. 如图所示为点电荷 、 所形成的电场线分布，以下说法正确的是
A. 、 为异种电荷 B. 、 为同种电荷
C. 点场强大于 点场强 D. 点电势高于 点电势
14. 如图所示，这是某电场中的一条电场线。在这条直线上有 、 两点，若用 、 分别表示 、 两点的场强大小， 、 分别表示 、 两点的电势， 、 分别表示一带负电的点电荷在 、 两点的电势能，则
A. 、 两点场强方向相同 B.
C. D.
三、解答题（共1小题；共13分）
15. 如图所示，一质量为 、带电量为 的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向左与竖直方向成 角，重力加速度为 。
（1）判断小球带何种电荷。
（2）求电场强度 。
（3）若在某时刻将细线突然剪断，求：经过 时间小球的速度 。
答案
第一部分
1. C
【解析】由图可知，矿料分选器内的电场方向水平向左；
带正电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，故A错误；
带负电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，故B错误；
无论矿粉带什么电，在水平方向上都会在电场力的作用下沿电场力的方向偏移，位移与电场力的方向相同，电场力做正功，故C正确；
带正电的矿粉受到水平向左的电场力，所以会落到左侧，故D错误。
2. C
【解析】由于电子带负电，且 点的合场强为零，所以 过程中，合场强方向向右，电子受力向左， 的过程中，合场强方向向左，电子受力向右。
所以 的过程中，电场力对电子先做负功，后做正功，所以电势能先增大后减小，应选C项。
3. D
4. C
【解析】如题图的电场线可能是匀强电场中的电场线，也可能是正电荷放在左端时的电场线，也可能是负电荷放在右端箭头处的电场线，还有可能是正、负电荷间的一条电场线，故该电场不一定是匀强电场，选项A错误；
根据电场线的方向，顺着电场线的方向电势越来越低，故 点电势一定高于 点电势，选项B错误；
把负电荷从 点移动到 点时，电场力做负功，电势能增加，故负电荷在 点电势能比 点大。选项C正确，选项D错误。
5. D
6. D
7. D
【解析】带电粒子所受的电场力方向应指向轨迹的内侧，得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，所以该粒子带正电，故A错误；
根据顺着电场线方向，电势降低，可知， 点的电势大于 点的电势，故B错误；
粒子从 到 的过程中，电场力对粒子做正功，电势能减小，动能增大，故C错误；故D正确。
8. B
【解析】由题，尘埃在匀强电场中沿水平方向向右做匀速直线运动，受到的电场力与重力平衡，则电场力方向竖直向上，而尘埃带负电，所以电场强度方向竖直向下。根据平衡条件得：
，
得：。
故选：B。
9. D
【解析】处场强为 轴正方向，则从 到 处顺着电场线方向移动，电势减小，正电荷具有的电势能减小，故D正确，ABC错误。
10. B
11. D
第二部分
12. C， D
【解析】据题，电子由静止释放，且由 向 运动，则电子所受的电场力一定是由 指向 ．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 指向 ．由于不知负电荷由 运动到 的过程中电场力的变化情况，因此无法确定场强大小关系，该电场不一定是匀强电场，故AB错误；
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 一定大于 ，故C正确；
由 可知电场方向由 指向 ，而沿着电场线方向电势降低，所以电势 一定低于 ，故D正确。
故选：CD。
13. A， D
【解析】根据电场线的分布图可得， 带正电， 带负电，选项A正确，选项B 错误； 点的电场线比 点密， 点的场强大于 点的场强，选项C错误；沿电场线方向，电势逐渐降低， 点电势高于 点电势，选项D 正确。
14. A， C
第三部分
15. （1） 小球带负电
（2）
【解析】，
；
（3）
【解析】，
，
，方向沿悬线向下。
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