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．在某电场中，一电荷量为的试探电荷仅在静电力作用下从A点移到B点，克服静电力做功为W，取A点为电势零点，则（　　）
A．A、B两点间的电势差为
B．B点电势为
C．电荷在B点的动能比在A点的动能大W
D．电荷在B点的电势能比在A点的电势能小W
2．一正点电荷的等势面分布如图所示，A、B、C、D四点位于等势面上．则（ ）
A．移动单位正电荷从B点到A点，电场力做正功
B．移动单位负电荷从A点到D点，电场力做正功
C．单位负电荷位于A点的电势能大于位于C点的电势能
D．单位正电荷位于C点的电势能大于位于D点的电势能
3．某电场区域的电场线如图所示．把一个电子从A点移到B点时，下列判断中正确的是
A．电子所受的电场力减小，电势能减小
B．电子所受的电场力减小，电势能增大
C．电子所受的电场力增大，电势能减小
D．电子所受的电场力增大，电势能增大
4．将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则（　　）
A．a点的电场强度比b点的小
B．a点的电势比b点的低
C．检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大
D．将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功
5．真空中有一沿x轴分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示，下列说法中正确的是
A．某一正电荷在x1点处所受的电场力与该电荷在x2点处所受的电场力大小相等
B．x2处电场强度和x1处的电场强度大小相等、方向相反
C．0至R之间的电场为匀强电场
D．正电荷沿x轴移动，从x1移到R处电场力做功小于从R移到x2处电场力做的功
6．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
7．一带电小球在从空中的P点运动到Q点的过程中，重力做功6 J，克服电场力做功1 J，克服空气阻力做功2 J，则下列判断正确的是
A．在P点的动能比在Q点大3 J
B．在P点的重力势能比在Q点小6 J
C．在P点的电势能比在Q点大1 J
D．在P点的机械能比在Q点大3 J
8．如图所示，真空中有一平面直角坐标系x0y，在x轴上固定着关于O点对称的等量异种点电荷+Q和-Q0)，a是y轴上的一点，c是x轴上的一点，ab、bc分别与x轴和y轴平行．则( )
A．a点的电势与0点的相等
B．a点的电场强度与0点的相同
C．把一正点电荷从b点沿直线移到c点，电场力不做功
D．把一负点电荷从a点沿直线移到b点，电场力做正功
9．反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，如图为反天刀周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的点，下列说法正确的是（　　）
A．头部带负电
B．A点电场强度大于C点电场强度
C．C点电势大于B点电势
D．正电荷从C向A运动，其电势能变大
10．如图所示，经过AOB三点的直线上有两个等量的正电荷，经过aOd三点的直线是两点电荷连线的垂直平分线，已知ab=bO=Oc=cd，下列说法正确的是（ ）
A．把单位正电荷沿直线从a移到b，再把它从b移到O，两过程中静电力做的功相等
B．把单位正电荷沿直线从a移到O，再把它从O移到d，静电力所做的总功不等于0
C．把单位正电荷沿直线从O点开始沿直线Oba匀速移动到无限远处的过程中，静电力做功的功率先增大后减小
D．把单位正电荷沿直线从O点开始沿直线Oba匀速移动到无限远处的过程中，静电力所做的总功等于0
11．如图带正电的点电荷固定于Q点，电子仅在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动，M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点，M、N到Q点的距离相同，电子从M经P到达N点的过程中（　　）
A．电子和Q的连线在相同时间内扫过的面积不相同
B．速率先减小后增大
C．电场力做的总功为零
D．电子的机械能守恒
12．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
13．如图所示，一个电量为+Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点，另一个电量为-q、质量为m的点电荷乙从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点时速度最小且为v。已知静电力常量为k，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ，A、B间距离为L，则以下说法不正确的是（ ）
A．O、B间的距离为
B．从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为W=μmgL+mv02-mv2
C．从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为W=μmgL+mv2-mv02
D．从A到B的过程中，两电荷的电势能一直减少
14．如图所示，真空中同一平面内固定两点电荷+2Q和-Q，以点电荷+2Q为圆心的圆上有a、b、c、d四点，其中b点为两点电荷连线与圆的交点，a、c两点关于连线对称，ad为圆的直径，且d距-Q较远。当电子经过这四点时，下列说法正确的是(　　)
A．b处电势能最大 B．d处电势能最大
C．d处电场力最大 D．a、c两处电场力相同
15．设电子在运动过程中只受电场力作用，则下列说法中正确的是
A．在电场中的任意一点由静止释放电子，都将沿电场线运动
B．在任何电场中电子都不可能沿某个等势面运动
C．给电子一定的初速度，它可能沿正点电荷电场中的某个等势面运动
D．给电子一定的初速度，它可能沿匀强电场中的某个等势面运动
二、填空题（共4题）
16．电荷的周围存在着由它产生的电场，这种观点最早是由_____（选填“法拉第”、“库伦”）提出的，电荷在电场中不仅受到电场力的作用，而且还具有电势能．已知电场中某点的电势为2.0×102V，将一电荷量为﹣2.0×10﹣8C的试探电荷置于该点时，它的电势能为_____J．
17．如图所示，把一负电荷从电场中的A点移到B点，其电势能______（填“增大”、“减小”或“不变”），理由是：______________________。
18．如图所示，实线为一簇电场线，虚线是间距相等的等势面，一带电粒子沿着电场线方向运动，不计重力，当它位于等势面φ1上时，其动能为21eV，当它运动到等势面φ4上时，动能恰好等于零，设φ2=0，则它运动到等势面φ1上时电势能是_____eV，当粒子的动能为8eV时，其电势能为_______eV。
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．把q1=4×10-9C的试探电荷放在电场中的A点，具有6×10-8J的电势能，求：
(1)A点的电势；
(2)若把q2=2×10-10C的试探电荷放在电场中的A点，电荷所具有的电势能是多少？
21．为使带电量为3×10-5C的负点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B（AB=0.4m），必须对该电荷施加一个大小为F=1.5×10-4N的恒力，如图所示，已知A点电势φA=100V，α=37°，不计电荷的重力。
(1)匀强电场的场强为多少？指出电场线的方向；
(2)B点的电势为多少？A、B间的电势差为多少？
(3)q在由A运动到B的过程中电势能的变化量是多少？
22．如图，匀强电场的场强为，a、b两点间的距离为0.1m，ab连线与电场方向的夹角为。已知：，，求：
（1）a、b两点间的电势差为多大；
（2）若将电量为的点电荷从a点移到b点，电场力做功为多少。
23．如图所示，匀强电场的电场线与平行，把带电荷量为的电荷从A点移到B点，静电力做功.B处电势为1V，求：
（1）场强方向；
（2）A点电势；
（3）电子在A点的电势能.
参考答案
1．B
2．D
3．C
4．D
5．A
6．D
7．D
8．A
9．B
10．C
11．C
12．C
13．B
14．A
15．C
16．法拉第 ﹣4×10﹣6
17．增大 负电荷从A移动到B克服电场力做功，电势能增大（从A到B，顺电场线方向移动，电势降低，又因为负电荷，根据，电势能增大）
18．-7 6
19．30J 18J
20．(1)15V；(2)3×10-9J
21．(1)5N/C，电场线的方向与力F的方向相同；(2)98.4V，1.6V；(3) 4.8×10-5J
22．（1）120V；（2）
23．（1）由C点指向A点 （2） （3）