1.4电场力的功 电势能 课时提升过关练（word版含答案）

1.4电场力的功 电势能 课时提升过关练（含解析）
一、选择题
1．如图，真空中固定着两个等量异种点电荷，O是两电荷连线的中点，a、b、c、d是连线上的四个点，e、f是连线的中垂线上的两个点，ab=bO=Oc=cd，eO=Of。则（　　）
A．中垂线上三个点的电场强度大小关系为Ee=Ef>EO
B．连线上相邻两点间的电势差关系为Uab=UbO=UOc=Ucd
C．从e点静止释放一检验正点电荷，该电荷将在e、f两点间做直线往返运动
D．将一检验负点电荷先从a点沿直线移到c点，再沿直线移到e点，该电荷的电势能先增大后减小
2．如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B．图乙离点电荷距离相等的、两点场强相同
C．图丙中在点静止释放一正电荷，不可能沿着电场线运动到点
D．图丁中某一电荷放在e点与放到f点（两点到极板距离相等），电势能不同
3．如图，水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，小球从A到B过程中克服重力做功2J，电场力做功3J，则（　　）
A．小球在B点的动能比在A点少1J
B．小球在C点的电势能比在B点少3J
C．小球在C点的机械能比在A点多12J
D．小球在C点的动能为6J
4．沿x轴正方向，电场为正，则正电荷从x1运动到x2，电势能的变化是（　　）
A．电势能先增大再减小 B．电势能先增大再减小在增大
C．电势能先减小再增大 D．电势能先减小再增大再减小
5．如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法正确的是（　　）
A．电势，电场强度
B．电势，电场强度
C．将电荷从A点移到B点静电力做了负功
D．将电荷分别放在A、B两点时具有的电势能
6．如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等差等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸板，a、b、c是其路径上的三点，且ab=bc，不计液滴重力，下列说法正确的是（　　）
A．a点的电势比b点的高
B．a点的电场强度比b点的小
C．液滴从a到b的动能增量与从b到c的动能增量相同
D．液滴在a点的电势能比在b点的大
7．如图所示，等量异种点电荷、连线中点处有一电子，在外力作用下处于静止状态。现让电荷沿连线向右移动一小段距离，此过程中电子一直处于静止状态。下列说法正确的是（　　）
A．外力逐渐减小，电子的电势能逐渐增大
B．外力逐渐增大，电子的电势能逐渐增大
C．外力逐渐增大，电子的电势能逐渐减小
D．外力逐渐减小，电子的电势能逐渐减小
8．某区域的电场线如图所示，左右对称分布，、为区域内的两点．下列说法正确的是（　　）
A．点的电场强度一定小于点的电场强度
B．点的电势一定高于点的电势
C．将电子从点移动到点，电场力做正功
D．正电荷在点的电势能小于其在点的电势能
9．质量为的带电小球射入匀强电场后，以方向竖直向上、大小为的加速度向下运动，在小球下落的过程中（　　）
A．小球的电势能增加了
B．小球的动能减少了
C．电场力做负功
D．小球的重力势能减少了
10．匀强电场中有一与电场方向平行的扇形AOB区域，如图所示，圆心角=120°，半径R=1m，其中C、D、F将圆弧AB四等分。已知=9V，=0，=3V，以下说法正确的是（　　）
A．电场场强的大小为6V/m
B．
C．电子在D点的电势能比在F点高3eV
D．电场方向沿AB连线方向
11．如图所示，半径为R、圆心为O的圆处于匀强电场中，电场强度方向与圆面平行，ab和cd均为该圆直径。将电荷量为q（q>0）的粒子从a点移动到b做的功为W（W>0）；将该粒子从c点移动到d点电场力做的功为2W。该匀强电场的电场强度大小为（　　）
A． B． C． D．
12．如图为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点，其中A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法中正确的是（　　）
A．某不计重力的正电荷在A、B两点的加速度相同
B．某负电荷在C点的电势能大于B点的电势能
C．某正电荷从C点移动到B点，电场力做正功
D．C点场强大于B点场强
13．两个等量同种正点电荷固定于光滑水平绝缘桌面上，在水平桌面内两电荷连线中垂线上有A，B，C三点，如图甲所示，一个所带电荷量大小为2C，质量为1kg的小物块（可看作质点，且不影响点电荷形成的场）从C点静止释放，其运动的v-t图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置。则下列说法正确的（　　）
A．B点为中垂线上电场强度最大的点
B．由C点到A点的过程中物块的电势能先减小后变大
C．该小物块带负电
D．AB两点电势差
14．如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴。一个电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。经过A、B、C三点。已知。该电子的电势能随坐标x变化的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　）
A．A点电势低于B点电势
B．A点的电场强度大于B点的电场强度
C．电子经过A点的速率大于经过B点的速率
D．两点电势差大于两点电势差
15．如图所示，在静电场中，一个负电荷q受到一个非静电力作用，由A点移动到B点，则下列说法正确的是（ ）
A．非静电力和电场力做功之和等于电荷电势能增量和动能增量之和
B．非静电力做功等于电势能增量和动能增量之和
C．电荷克服电场力做功等于电势能的增量
D．非静电力做功和电场力做功之和等于电荷动能的增量
二、解答题
16．在如图所示的匀强电场中，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离x=0.10 m．一个电荷量C的点电荷所受电场力的大小N． 求：
(1)电场强度E的大小；
(2)将该点电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W．
17．如图所示，在电场强度E=1.0×104N/C的匀强电场中，同一条电场线上A、两点之间的距离d=0.20m。将电荷量 的点电荷放在电场中的A点。
（1）计算电场力的大小；
（2）若将该点电荷从A点移到点，求在此过程中点电荷所受电场力做的功；
参考答案
1．D
【详解】
A．如图所示为等量异种电荷的电场线
中垂线上O点场强最大，往上下两侧场强减小，结合对称性可得
Ee=EfA错误；
B．连线上从a到d场强先减小后增大，参考可知，沿电场方向相同距离的电势差先减小后增大，结合对称性可得
Uab=Ucd>UbO=UOc
B错误；
C．检验正点电荷在e点受到的电场力方向垂直于中垂线，所以该电荷不可能在e、f两点间做直线往返运动，C错误；
D．将一检验负点电荷先从a点沿直线移到c点再沿直线移到e点，该电荷所经过的区域电势先降低后升高，由
可知，负点电荷的电势能先增大后减小，D正确。
故选D。
2．C
【详解】
A. 图甲为等量异种点电荷形成的电场线，A错误；
B. 图乙离点电荷距离相等的、两点场强大小相等但方向不同，B错误；
C.由于电场线是弯曲的，点电荷具有惯性，因此从点静止释放的正电荷，不可能沿着电场线运动到点，C正确；
D. 图丁中e点与f点在同一等势面上，电势相等，因此某一电荷放在e点与放到f点，电势能一定相同，D错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．从根据动能定理可得
即
即粒子在B点的动能比在A点多，A错误；
B．设在A点初速度为，小球在竖直方向只受重力，做加速度为g的匀变速运动，故从和的时间相等，而水平方向只受到电场力作用，设从的水平分位移为，从的水平分位移为，则可知
则
由于电场力做正功，则粒子在C点的电势能比在B点少，B错误；
CD．根据功能关系可知：从机械能增加量为
由于重力势能不变，即从动能增加，即粒子在C点的动能大于，D错误，C正确。
故选C。
4．C
【详解】
由E-x图像可知，从x1到x2电场线先沿x轴正向，后沿x轴负向，则正电荷从x1运动到x2电场力先做正功，后做负功，即电势能先减小后增加。
故选C。
5．B
【详解】
AB．根据“沿电场线电势逐渐降低”可知
根据电场线的疏密，可知
故A错误；B正确；
C．将电荷从A点移到B点静电力做了正功。故C错误；
D．根据
可知，将电荷分别放在A、B两点时具有的电势能
故D错误。
故选B。
6．D
【详解】
A．高压电源右为正极，则所加强电场的场强向左，而沿着电场线电势逐渐降低，可知
故A错误；
B．等差等势线的疏密反映场强的大小，由图可知a处的等势线较密，则
故B错误；
C．从a到b的平均场强大于从b到c的平均场强，因此液滴从a到b的过程中受到的电场力较大，在此过程做功较多，由动能定理知此过程动能增量较大，故C错误；
D．液滴在电场力作用下向右加速，则电场力做正功，动能增大，电势能减少，因此
故D正确；
故选D。
7．C
【详解】
让电荷沿连线向右移动一小段距离，电子所在的位置场强增大，电子所受的电场力增大，由平衡条件可知，外力F逐渐增大；由题图可知，电子所在的位置场强方向向右，则P带正电，P向右移动时，电子所在的位置电势逐渐升高，电子的电势能逐渐减小。
故选C。
8．B
【详解】
A．电场线越密，场强越大，则A点场强一定大于B点场强，故A错误；
B．因为顺着电场线方向电势降低，则A点电势一定高于B点电势，故B正确；
C．因为A点电势高于B点电势，即电子在A点的电势能小于在点的电势能，所以电场力做负功，故C错误；
D．因为A点电势高于B点电势，所以正电荷在A点的电势能大于其在点的电势能，故D错误。
故选B。
9．B
【详解】
AC．小球的加速度的方向向上，大小是2g，由牛顿第二定律可得
所以电场力
方向向上
电场力做功，电势能增加，故AC错误；
B．根据动能定理
小球的动能减少了，故B正确；
D．小球下落的过程中，重力势能减少，故D错误。
故选B。
10．A
【详解】
连接AB、OC、OD、OE，交点分别为I、H、G，为等边三角形，、为等腰三角形，如图所示
由几何关系可得
AI=IG=GB
即I、G为AB的三等分点，由于匀强电场电势均匀变化，可得
，
故OF为电势3V的等势面，由几何关系可得DI连线垂直于OA，与OF平行，为电势6V的等势面，即
，
所以，根据
可知电子在D点的电势能比在F点低3eV；根据电场方向垂直于等势面且指向电势较低一侧，所以场强方向沿AO连线方向，场强大小为
故选A。
11．A
【详解】
设场强在x方向、y方向上的分量为、，由题意得
即
又
故选A。
12．B
【详解】
A．A、B两点处于同一等势面上，电场方向不同，不计重力的正电荷在A、B两点的加速度不相同，故A错误；
B．由公式
可知，B点的电势大于C点的电势，负电荷在C点的电势能大于B点的电势能，故B正确；
C．正电荷从低电势移动到高电势，电势能变大，电场力做负功，故C错误；
D．由图可知，B处等势面比C处密，可知，C点场强小于B点场强，故D错误。
故选B。
13．AD
【详解】
C．物块只受电场力的作用而从C向A方向运动，说明电场力方向是由C向A方向的，而在CBA段中垂线上电场方向是由C指向A的，说明物块带正电，故C错误；
A．由v-t图像可以看出，物块经过B点时，图线斜率最大，即加速度最大，说明此时电场力达到最大值，即电场强度最大，故A正确；
B．由v-t图像可知，物块由C点到A点的过程中动能增大，说明电场力做正功，所以电势能一直减小，故B错误；
D．由动能定理
可得
故D正确。
故选AD。
14．ABD
【详解】
AC．一个电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，由图乙知电势能一直减小，则电子从A到B电场力做正功，电势升高，根据动能定理，动能增加，速度增大，A点电势低于B点电势，经过A点的速率小于经过B点的速率，C错误，A正确；
B．根据
可知图象的斜率大小体现电场强度的大小，因此从A到B，电场强度减小，A点的电场强度大于B点的电场强度，B正确；
D．由图可知，电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，根据
可得A、B两点电势差UAB大于B、C两点电势差UBC，D正确。
故选ABD。
15．BCD
【详解】
AD．由动能定理可知，非静电力和电场力做功之和等于电荷动能的增加量．A错误，D正确；
B．由功能关系知，非静电力做功等于电荷动能增加量和电势能的增加量之和，B正确；
C．电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增加量，C正确。
故选BCD。
16．解：（1）电场强度E的大小
（2）电场力所做的功
【详解】
试题分析：（1）电场强度E的大小 ①
（2）（3分）电场力所做的功 ②
考点：电场强度与电场力做功的计算．
17．（1）；（2）
【详解】
根据公式，可得电场力的大小为
（2）电荷从A到B的过程中，电场力做功为