2.1静电力做功与电势能基础巩固（word版含答案）

2.1静电力做功与电势能基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第三册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，两个相同的小球带电量分别为+4Q和+Q，被固定在光滑、绝缘水平面上的A、B两点，O是AB的中点，C、D分别是AO和OB的中点．一带电量为+q的小球从C点由静止释放，仅在电场力作用下向右运动，则小球从C点运动到D点的过程中（　　）
A．速度一直增大 B．加速度一直减小
C．电场力先做正功后做负功 D．电势能先增大后减小
2．如图，在正点电荷Q产生的电场中，将两个试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，不考虑q1、q2间的相互作用，下列说法正确的是（　　）
A．A点场强小于B点场强
B．q1带电量小于q2带电量
C．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能
D．若将q1从A点移动到B点，电场力对q1做功为零
3．电子束焊机是一种高精密的焊接设备，它利用高速运动的电子束流轰击工件使动能转化为热能进行焊接加工。在曲面K与A之间加上高压U后，K与A之间的电场线如图所示，A到曲面各点的距离均为d，电子由静止被加速后轰击工件，电子的电量大小为e，不考虑电子重力，则下列说法正确的是（　　）
A．待焊接的工件应放置在K极 B．A、K之间的电场强度大小为
C．电子在加速运动过程中加速度逐渐增大 D．电子经高压U加速后电势能增大了
4．在电场中一条电场线上有A、B两点，如图所示。将负电荷q从A点移至B点，克服电场力做功，取B点为零势能点，下列说法正确的有（ ）
A．电场线的方向由A指向B
B．A点电势低于B点电势
C．电荷q在A点的电势能大于零
D．电场中有另一点C，若UAC >0，则把电荷q从B移至C电场力做正功
5．如图所示实线为电场某区域的电场线分布情况示意图，由图可知（　　）
A．一个负电荷在A点受到电场力小于在B点受到的电场力
B．A点电势低于B点电势
C．一个正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能
D．一个负电荷由A点移动到B点，克服电场力做功
6．下列关于电荷的电势能的说法正确的是( )
A．电荷在电场强度大的地方，电势能一定大
B．电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零
C．只在静电力的作用下，电荷的电势能一定减少
D．只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增加，也可能减少
7．电场中有a、b两点，a点电势为6V，带电量为C的负离子仅在电场力作用下从a点运动到b点的过程中，电场力做正功J，则 （　　）
A．a、b两点中，b点场强较大
B．b点电势是8V
C．该电荷的电势能增加
D．该电荷速度一定减小
8．两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则
A．C点的电场强度大小为零
B．A点的电场强度大小为零
C．NC间场强方向沿x轴正方向
D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功
9．如图所示，0点是两个点电荷+6Q和-Q连线的中点，M、N是+6Q和-Q连线中垂线上关于0点对称的两点.取无穷远处为零电势点，下列说法正确的是( )
A．O点的场强不为零，电势为零
B．M.N两点的电势不为零，场强方向水平向右
C．将一正的试探电荷由M点移到0点，该试探电荷的电势能变大
D．将一负的试探电荷由0点移到N点，电场力对试探电荷做正功
10．如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是（　　）
A．电势关系为φA>φB，电场强度大小关系为EA>EB
B．电势关系为φA<φB，电场强度大小关系为EAC．将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能增大
D．将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能关系为EpA11．在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服（如图甲）。图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A供电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等势面，c、d、e、f是不同等势面上的四个点，以下说法中正确的是（　　）
A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强
B．在c、d、e、f四点中，f点的电势最高
C．若将某电子由c移到f，其电势能将增大
D．若将电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动
12．在轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，一带负电的试探电荷在两电荷连线上的电势能EP随变化关系如图所示，其中A、两点电势能为零，D段中C点电势能最大，则
A．q1是负电荷，是正电荷且q1 >q2
B．BC间场强方向沿轴负方向
C．C点的电场强度大于A点的电场强度
D．将一正点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功
13．下列说法中正确的是(　　)
A．根据F＝可知，当r→0时F→∞
B．静电力常量的数值不是由实验得出的
C．电场线可以表示电场的强弱和方向，是客观存在的
D．电势能越大的地方电场线越密
14．测定电子的电荷量的实验装置示意图如图所示，置于真空中的油滴室内有两块水平放置的平行金属板并分别与电压为的恒定电源两极相连，板的间距为．现有一质量为的带电油滴在极板间匀速下落，已知元电荷、重力加速度，则（ ）
A．油滴中电子的数目为
B．油滴从小孔运动至过程中，电势能增加
C．油滴从小孔运动至过程中，机械能增加
D．若将极板向下缓慢移动一小段距离，油滴将加速下降
15．等量异种点电荷固定在水平向右的匀强电场中，电场分布如图所示。实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b是图中的两点。下列说法正确的是（　　）
A．a点的电势比b点高
B．a点的电场强度比b大
C．负电荷在a点具有的电势能比b点大
D．正电荷从a点移到b点电场力做负功
二、填空题（共4题）
16．图中各点间距相等，如果在点固定一个正点电荷，点固定一个和其电荷量相等的负点电荷，则、、三点中电场强度最大的是___________点，如果将一个电荷量为的点电荷从点移到点，其电势能将___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
17．如图虚线为一匀强电场的等势面．一带负电微粒从A点沿图中直线在竖直平面内运动到B点,不计空气阻力,此过程中粒子电势能____,动能___．(填“增加”、“不变”或“减少”)
18．两带电小球，电量分别为+q和﹣q，固定在一长度为L的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示。若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180°，则在此转动过程中电场力做的功为____。
19．.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一正电荷在等势面φ3上时具有动能60 J，它运动到等势面φ1上时，速度恰好为零，粒子运动到φ2那的动能是__________J, 令φ2＝0，那么，当该电荷的电势能为12 J时，其动能大小为________J.
三、综合题（共4题）
20．电荷量为的正电荷，在电势差的两点间移动时，电势能将发生怎样的变化？变化了多少？能否知道该正电荷在A、B两点时具有的电势能？
21．回答下列题目后小结：如何根据试探电荷的电势能来判断电场中两点电势的高低？
(1)在点的电势能比在点的大，、两点哪点电势高？
(2)在点的电势能比在点的大，、两点哪点电势高？
(3)在点的电势能为负值，在点的电势能是负值，、两点哪点电势高？
22．如图所示，匀强电场的场强E为，，，e是边的中点（图中未标出）试求：
（1）将的点电荷沿路径从移动到，静电力做的功；
（2）将的点电荷沿任意路径从a移动到e，静电力做的功；
（3）将的点电荷沿路径移动一周，静电力做的功。
23．如图，带电量为+Q的小球（可视为点电荷）固定在光滑绝缘水平面上O处。已知：O、B间距离为L，A是OB的中点。（静电力恒量k）
（1）画出A、B两点电场强度的示意图；
（2）若质量为m、电量为q的小球以v0初速从B点运动到A时速度恰为0，求它在A点的加速度；
（3）请分析说明上述过程中电势能的变化情况。
参考答案
1．C
2．B
3．C
4．A
5．D
6．D
7．B
8．A
9．C
10．D
11．C
12．A
13．B
14．B
15．A
16．a 减小
17．增加 减少
18．
19．30J 18J
20．不能
21．(1)A点电势高；(2)D点电势高；(3)F点电势高
22．（1）；（2）；（3）0
23．
（1）如图所示
（2）电量为q小球在A点时，受到的库仑力为
根据牛顿第二定律有
联立解得
方向向右
（3）电量为q小球在由B运动到A的过程中，只有库仑力做负功，所以电势能逐渐增大。小球的动能转化为电势能，故电势能增加。