选修3-1 1.4 电势能和电势 同步练习(word含答案)

选修3-1 1.4 电势能和电势 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 某静电场的电场线分布如图所示， 、 为该电场中的两点，下列说法正确的是
A. 点场强小于 点场强
B. 点电势低于 点电势
C. 将电子从 点移动到 点，静电力做正功
D. 将电子从 点移动到 点，其电势能增大
2. 如图所示，真空中有一对平行金属板，分别接在电源的两极上，一个带正电荷的粒子，在静电力的作用下由静止开始从正极板附近向负极板运动，则该带电粒子在运动过程中
A. 静电力对它做正功，电势能增加 B. 静电力对它做正功，电势能减少
C. 静电力对它做负功，电势能增加 D. 静电力对它做负功，电势能减少
3. 某电场中电场强度 沿 轴变化如图所示，一正电荷从 移动到 ，电势能
A. 始终增大 B. 始终减小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
4. 把 的试探电荷放在电场中的 点，具有 的电势能，若把 的试探电荷放在 点，则电荷所具有的电势能是
A. B. C. D.
5. 关于公式 ，可知
A. 电场中某点的电势，与放在该点的电荷具有的电势能成正比
B. 电场中某点的电势，与放在该点的电荷的电荷量成反比
C. 电场中某点的电势，与该点是否有电荷、电荷的正负及电荷量的大小有关
D. 放入电场中某点的电荷不同，电势能也不同，但电势能与电荷量的比值保持不变
6. 如图所示， 、 为两个固定的等量同种正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷 ，现给电荷 一个垂直于 、 连线的初速度 ，若不计 所受的重力，则在电荷 以后的运动过程中，下列说法中正确的是
A. 加速度始终增大 B. 电势能先增大后减小
C. 静电力先增大后减小 D. 速度先增大后减小
7. 如图所示，真空中 点固定一点电荷， 、 是该点电荷电场中的两点，下列关于这两点的场强 的大小和电势 的高低关系的判断正确的是
A. B. C. D.
8. 质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的。两个强作用电荷相反（类似于正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为“渐近自由”）；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力（导致所谓“夸克禁闭”）。作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力 与它们之间的距离 的关系为：，式中 为大于零的常量，负号表示引力。用 表示夸克间的势能，令取无穷远为势能零点。下列 图示中正确的是
A. B.
C. D.
9. 如图所示为一对不等量异种点电荷的电场线分布，下列说法正确的是
A. 的电性无法确定
B. 处没画电场线，故 处电场强度为零
C. 点电势一定高于 点电势
D. 将一电子从 移到 点，静电力对电子做正功
10. 如图所示， 、 为某电场中一条平直电场线上的两个点，将负点电荷从 点静止释放，仅在静电力作用下运动到 点，其电势能随位移 变化的关系如图所示。则电荷从 到 的过程中，下列说法正确的是
A. 静电力做负功
B. 点电势比 点电势高
C. 从 到 ，电场强度先减小后增大
D. 从 到 ，电场强度一直增大
二、填空题（共4小题；共26分）
11. 用来形象描述静电场分布的曲线是 ；通常用 来描述电场的能的性质。
12. 电场力做功的特点是： ，因此可以引入电势能。 是反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。
13. 电势反映了电场的 的性质.电势与电势能的关系是：。电势的大小仅由 决定，与电荷 的大小、电性 。电势是标量，但有 之分，电势降落最快的方向就是 。
14. 如图所示，在电场强度为 的匀强电场中有相距为 的 、 两点，连线 与电场线的夹角为 ，将一电荷量为 的正电荷从 点移到 点。若沿直线 移动该电荷，电场力做的功 ；若沿路径 移动该电荷，电场力做的功 ；若沿曲线 移动该电荷，电场力做的功 。由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 如果把电荷量为 的电荷从无穷远处移到电场中的 点，需要克服静电力做功 ，那么：
（1）电荷在 点的电势能和 点的电势各是多少
（2）在电荷移入电场前， 点的电势是多少
16. 将带电荷量为 的正电荷，从无限远处移到电场中的 点，要克服静电力做功 ，（规定电荷在无限远处电势能为零）问：电荷的电势能是增加还是减少 电荷在 点的电势能是多少
17. 如图为电场的电场线，现将一电荷量 的负电荷从 点移到 点、从 点移到 点，从 点移到 点电场力做功分别为： 、 、 。若取 点电势为零，试求 、 、 三点电势.
答案
第一部分
1. D
【解析】电场线越密集，场强越大，由题图可知 点处的电场线比 点处的密集，所以 点场强比 点大，选项A错误；
沿电场线方向电势降低，所以 点的电势高于 点的电势，选项B错误；
将电子从 点移动到 点，由于电子带负电，沿电场线方向运动静电力做负功，电子的电势能增大，选项C错误，D正确。
2. B
【解析】左边极板带正电荷，右边极板带负电荷，故电场强度方向向右，粒子带正电荷，故所受静电力向右，位移向右，故静电力做正功，静电力做功等于电势能的减少量，故电势能减少，转化为了动能，选项B正确，A 、C 、D错误。
3. C
4. D
【解析】 点电势为 ，把 的试探电荷放在电场中的 点， 点的电势不变，则该电荷的电势能为 ，选项D正确，A、B、C错误。
5. D
【解析】此公式采用了比值定义法，不能说电场中某点的电势与放在该点的电荷具有的电势能成正比，与放在该点的电荷的电荷量成反比，因为电势是由电场本身决定的，选项A、B错误；电场中某点的电势，与该点是否有电荷、电荷的正负及电荷量的大小无关，选项C错误；放入电场中某点的电荷不同，电势能也不同，但电势能与电荷量的比值保持不变，选项D正确。
6. C
【解析】根据等量同种点电荷电场的特点，可知两个电荷连线的中点处的电场强度为零，从中点到无穷远，场强先增大后减小，所以电荷 受到的静电力先增大后减小，加速度先增大后减小，选项A错误，C正确；在全过程中静电力做正功，电势能一直减小，电荷 的速度一直增大，选项B、D错误。
7. A
【解析】由点电荷电场强度公式 可知，离点电荷越远电场强度越小，所以 ，选项A正确，B错误；如果点电荷为正电荷，根据沿电场线方向电势降低可知，，同理，如果点电荷为负电荷，则 ，选项C、D错误。
8. D
【解析】从 到 ， 不做功，势能不变，从 到 ， 做负功，势能增加，从 到无穷远处，势能不变，且规定为 ，D正确。
9. C
【解析】根据电场线的特点可知， 带正电，选项A错误；电场线实际并不存在，没有画出电场线的位置不代表没有电场，根据电场强度叠加原理可得出 处场强不为零，选项B错误；沿着电场线方向电势降低，所以 点电势一定高于 点电势，选项C正确；根据负电荷沿着电场线方向运动电势能增加，可知将一电子从 点移到 点，电势能增加，静电力对电子做负功，选项D错误。
10. C
【解析】由题图知负电荷从 到 的过程中，电势能减小，静电力做正功，据 知，电势升高，则 点电势比 点电势低，选项A、B错误；根据 可知， 图线的切线斜率大小反映场强的大小，则从 到 ，电场强度先减小后增大，选项C正确，D错误。
第二部分
11. 电场线；电势
12. 与路径无关，只与初末位置有关；电动势
13. 能；电场本身；无关；正负；电场线的方向
14. ；；；电场力做功的大小与电荷经过的路径无关，只与电荷的始末位置有关
【解析】路径 、 、曲线 在电场线方向上的投影都是 。
因此沿这三条路径电荷由 运动到 ，电场力做的功都是 。
因此电场力做功的特点是：与电荷经过的路径无关，只与电荷的始末位置有关。
第三部分
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 ，。
（2）
【解析】 点的电势是由电场本身决定的，跟 点是否有电荷无关，所以在电荷移入电场前， 点的电势仍为 。
16. 增加；
【解析】把电荷从无限远处移到电场中的 点，要克服静电力做功，即静电力做负功，电荷的电势能增加。，，解得 。
17. ；；
【解析】根据电势的概念求解：电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势能点时，电场力所做的功。
由于本题中移动的是负电荷，故不难理解： 、 、 三点的电势应等于单位负电荷由该点移到零势能点（ 点）时，电场力所做的功的负值，即
。
第1页（共1 页）