新课标人教版高中物理选修3-1习题课：电场能的性质

习题课　电场能的性质 第一章 静电场1．电场力做功 WAB＝qUAB，电场力做功与路径___________关，只与初末位置的___________有关． WAB＝EpA－EpB，电场力做正功，电势能___________，电场力做负功，电势能___________．无电势差减小增大3．等势面 (1)等势面一定与电场线垂直，即与电场方向垂直． (2)沿等势面移动电荷，电场力不做功． (3)电场线从___________指向___________． 4．电场强度和电势差的关系：U＝Ed， 适用条件：___________电场，d为沿电场线方向的距离．高等势面低等势面匀强 如图所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势线. A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于 直线AB对称．则(　　) A．A点和B点的电势相同 B．C点和D点的电场强度相同 C．正电荷从A点移至B点，电场力做正功 D．负电荷从C点移至D点，电势能增大电场能的性质的应用C[解析]　同一等势线上各点电势相等，所以φA＝φC，沿着电场线方向电势降低，所以φC>φB，即φA>φB，选项A错误；由W＝qUAB可知正电荷从A点移至B点，电场力做正功,选项C正确；C点和D点电场强度的方向不同，选项B错误；C点和D点位于同一等势线上，即UCD＝0，由W＝qUCD可得负电荷从C点移至D点，电场力不做功，电势能不变，选项D错误． 空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示．下列说法中正确的是(　　) A．O点的电势最低 B．x2点的电势最高 C．x1和－x1两点的电势相等 D．x1和x3两点的电势相等E－x、φ－x图象问题的求解C[解析]　题图中从O点沿＋x轴方向，场强为正值，位移为正 值，所以图线与x轴包围的面积表示的电势差为正，表示沿＋x轴方向的电势逐渐降低，即O点电势依次大于x1点、x2点、 x3点的电势，选项A、B、D错误．而图中沿－x轴方向，场强为负值、位移为负值，所以图线与x轴包围的面积表示的电势差也为正，即沿－x轴方向的电势也逐渐降低．因从－x1点移到x1点，E-x图线在O点两侧所包围的面积相等，表示这两点间的电势差为零，所以－x1和x1两点电势相等，选项C正确．此电场实际上是等量同种正电荷，从两电荷连线的中点沿中垂线向两侧外移动的电场模型．故选C. 空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C的电场强度在x方向上的分量分别为EBx、ECx.下 列说法正确的有(　　) A．EBx的大小大于ECx的大小 B．EBx的方向沿x轴正方向 C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大 D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功AD[解析]　在φ-x图中，图象的斜率表示场强的大小．结合题 中图象的特点可知EBx＞ECx，EOx＝0,故A项正确,C项错误.根据电场中沿着电场线的方向电势逐渐降低可知，EBx沿x轴负方向，B项错误．负电荷在x轴上受电场力沿x轴负向，在负x轴上受电场力沿x轴正向，故可判断负电荷从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功，D项正确．故选AD. 一个质量为m、带有电荷量为－q的小物体，可在水平轨道Ox上运动．O端有一与轨道垂直的固定墙．轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox轴正方向，如图所示，小物体以速度v0 从距O点为x0的点沿Ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力Ff作用，且Ff