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一、单项选择题(每小题6分，共42分)
1.下列说法中正确的是( )
A．电场线密集处场强大，电势高
B．沿电场线方向场强减小，电势降低
C．在电势高处电荷具有的电势能大
D．场强为零处，电势不一定为零
2．在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个－q的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为( )
A．EpA＝－W，φA＝W/q
B．EpA＝W，φA＝－W/q
C．EpA＝W，φA＝W/q
D．EpA＝－W，φA＝－W/q
3．如图所示，在O点的点电荷＋Q形成的电场中，试探电荷＋q由A点移到B点电场力做功为W1，以OA为半径画弧交OB于C，再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2，由C点移到B点电场力做功为W3，则三者关系为( )
A．W1＝W2＝W3<0
B．W1>W2＝W3>0
C．W1＝W3>W2＝0
D．W3>W1＝W2＝0
4．三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为φa、φb，则( )
A．Ea>Eb，φa>φb
B．EaC．Ea>Eb，φa<φb
D．Eaφb
5．a和b为电场中的两个点，如果把q＝－2×10－8 C的负电荷从a点移动到b点，电场力对该电荷做了4×10－7 J的正功，则该电荷的电势能( )
A．增加了4×10－7 J B．增加了2×10－8 J
C．减少了4×10－7 J D．减少了8×10－15 J
6．孤立点电荷电场中的一簇等势面如图中虚线所示，其电势分别为φ1、φ2、φ3，其中A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点，且AB＝BC.现将一负电荷由A移到B，电场力做正功W1；由B移至C，电场力做正功W2，则( )
A．W1＝W2，φ1<φ2<φ3
B．W1＝W2，φ1>φ2>φ3
C．W1>W2，φ1<φ2<φ3
D．W1φ2>φ3
7．两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中( )
A．做直线运动，电势能先变小后变大
B．做直线运动，电势能先变大后变小
C．做曲线运动，电势能先变小后变大
D．做曲线运动，电势能先变大后变小
二、多项选择题(每小题8分，共24分)
8．某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是( )
A．c点场强大于b点场强
B．a点电势高于b点电势
C．若将一试探电荷＋q由a点释放，它将沿电场线运动到b点
D．若在d点再固定一点电荷－Q，将一试探电荷＋q由a移至b的过程中，电势能减小
9．如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和－Q，x轴上的P点位于－Q的右侧，下列判断正确的是( )
A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同
B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同
C．若将一试探电荷＋q从P点移到O点，电势能增大
D．若将一试探电荷＋q从P点移至O点，电势能减小
10．图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线．两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相
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1．D 电场线密集处场强大，电势不一定高，A错；沿电场线方向电势降低，但场强不一定减小，B错；正电荷在电势高处具有较大电势能，但对于负电荷正好相反，C错；场强大小与电势高低无必然关系，D对．
2．A 由W＝－EpA，可得：EpA＝－W，由φ＝得：φA＝＝＝.故只有A正确．
3．C 因A、C两点处于同一等势面上，所以W1＝W3>W2＝0，所以C正确．
4．C 根据电场线的疏密表示场强的大小可知：Ea>Eb；根据顺着电场线电势越来越低的规律可知：φa<φb，C正确．
5．C 电场力做正功电势能减小，而且W＝ΔE，即C选项正确．
6．C 由于该电场是由一孤立的点电荷形成的，根据等势面的分布情况可知，将一负电荷由A移到B电场力做正功为W1，则负电荷受到的电场力方向由A指向B，由此可知该电场为负点电荷形成，EA>EB>EC，由于AB＝BC，所以W1>W2，沿电场线电势逐渐降低，故φ1<φ2<φ3，选项C正确．
7．C 根据题中给出的等势面分布情况可以画出电场中电场线的分布情况，带负电的粒子受电场力作用将向上偏，做曲线运动，电场力对带电粒子先做正功，但带电粒子最终又离开电场，所以带电粒子从零势面进入电场最后又到无穷远处，又回到零等势面，所以带电粒子的动能不变，即电场力后做负功，电势能先减小后增大，故选项C正确．
8．BD 电场线疏密表示电场强度的大小，则Eb>Ec，因此A选项错；沿电场线方向，电势逐渐降低，则φa>φb，因此B选项正确；由力与运动关系可知C选项错；在d点再固定一点电荷－Q，将正电荷由a移至b的过程中，电场力做正功，电势能减小，则D选项正确．
9．AC 根据等量异种电荷的电场分布可知，在x轴上还有一点与P点的电场强度相同，即和P点关于O点对称，故A选项正确，B选项错误；若将一试探电荷＋q从P点移至O点，以无穷远电势为零，则＋q在P点时电势能为负值，而O点的电势为零，试探电荷在O点的电势能为零，故C选项正确．
同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点．若不计重力，则( )
A．M带负电荷，N带正电荷
B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零
三、非选择题(共34分)
11．(16分)将带电荷量为6×10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做功为3×10－5 J，再从B点移到C点，电场力做功为1.2×10－5 J，求：
(1)电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能共改变了多少？
(2)若规定A点电势为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？
(3)若规定B点电势为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？
12．(18分)如图所示，在电场强度为E＝1×104 N/C、方向水平向右的匀强电场中，用一根长L＝1 m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m＝0.2 kg、电荷量为q＝5×10－6 C、带正电的小球．细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动．现将杆由水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中．
(1)电场力对小球做功多少？小球电势能如何变化？
(2)小球在最低点的动能为多少？
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10.BD 由O点电势高于c点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电、N粒子带负电，A错误．N粒子从O点运动到a点，电场力做正功．M粒子从O点运动到c点电场力也做正功．因为UaO＝UOc，且M、N粒子质量相等，电荷的绝对值相等，由动能定理易知B正确．因O点电势低于a点电势，且N粒子带负电，故N粒子运动中电势能减少，电场力做正功，C错误．O、b两点位于同一等势线上，D正确．
11．(1)1.8×105 J (2)3×10－5 J
(3)－3×105 J －1.2×105 J
解析：(1)电荷从A到B点的过程电势能增加
ΔEp1＝3×10－5 J
再从B点移到C点时，电势能减少ΔEp2＝1.2×10－5 J
则电荷从A移到C的过程中电势能增加了
ΔE＝ΔEp1－ΔEp2＝3×105 J－1.2×105 J＝1.8×105 J
(2)若规定A点电势为零，则
EpB＝0＋ΔEp1＝3×105 J
EpC＝0＋ΔE＝1.8×105 J
(3)若规定B点电势为零，则由A到B过程电势能增加3×105 J
ΔEp1＝EpB－EpA
EpA＝EpB－ΔEp1＝0－3×105 J＝－3×105 J
电荷由B到C时电势能减少ΔEp2＝1.2×105 J，则
ΔEp2＝－(EpC－EpB)＝EpB－EpC
EpC＝EpB－ΔEp2＝0－1.2×10－5 J＝－1.2×10－5 J
12．(1)5×10－2 J 电势能减少 (2)2.05 J
解析：(1)电场力做功仅与初末位置有关．
W电＝qE·L＝5×10－6×1×104×1 J＝5×10－2 J.
电场力做正功小球电势能减少．
(2)由动能定理得：mgL＋W电＝EkB－0
所以EkB＝0.2×10×1 J＋5×10－2 J＝2.05 J.
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电势能和电势课
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