人教版高二物理選修3-1第一章 1.4 電勢能和電勢課后訓(xùn)練題（含答案解析）

1、電勢能和電勢一、單選題 1.如圖所示的勻強(qiáng)電場中，一個(gè)電荷量為q的正點(diǎn)電荷，沿電場線方向從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離為d.在此過程中電場力對電荷所做的功為W，則A點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小為()ABqWdCD2.如圖所示，在真空中固定有甲、乙兩個(gè)正點(diǎn)電荷，甲的電荷量大于乙的電荷量，O為甲、乙連線的中點(diǎn)，M、N為甲、乙連線上的兩點(diǎn)，且M、N到O點(diǎn)的距離相等，即MOON.現(xiàn)將一負(fù)點(diǎn)電荷丙由M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，在此過程中，下列說法正確的是()A 丙在M點(diǎn)受電場力比在N點(diǎn)所受電場力大B 丙在M點(diǎn)所受電場力比在N點(diǎn)受電場力小C 丙的電勢能一定在逐漸增大D 丙的電勢能一定先增大后減小3.電荷量分別為q、q、q

2、的三個(gè)帶電小球，分別固定在邊長均為L的絕緣三角形框架的三個(gè)頂點(diǎn)上，并置于場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，如圖所示若三角形繞穿過其中心O垂直于三角形所在平面的軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過120°，則此過程中系統(tǒng)電勢能變化情況為()A 減少EqLB 增加EqLC 減少 2EqLD 增加2EqL4.下列關(guān)系式中正確的是（）A 室外氣溫：-2-5B 某物體的速度：-2 m/s-12 m/sC 物體的重力勢能：-2 J-12 JD 電場中某點(diǎn)的電勢：-2 V-5 V5.如圖是某一電場中的一簇電場線，現(xiàn)把一個(gè)正電荷分別放在AB兩點(diǎn)下列說法正確的是（ ）A 此正電荷在A點(diǎn)受到的電場力比B點(diǎn)大B 此正電荷在A點(diǎn)的電勢能比B點(diǎn)

3、大C 電場中B點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)的電勢D 若把此正電荷從A點(diǎn)靜止釋放，它將沿電場線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)6.在靜電場中，下列有關(guān)電勢能、電勢判斷正確的是（）A 電勢能、電勢都是僅有電場本身因素決定，與處于電場中的電荷無關(guān)B 電勢高的地方，電荷的電勢能一定大C 電勢能等于兩點(diǎn)的電勢差D 某點(diǎn)電勢的大小等于單位電荷在該點(diǎn)與在參考點(diǎn)的電勢能差的大小7.關(guān)于等勢面，下列說法正確的是()A 等勢面上各點(diǎn)電荷受力不一定相同B 同一等勢面上的各點(diǎn)場強(qiáng)大小必定相等C 電荷所受靜電力的方向必和該點(diǎn)等勢面垂直，并指向電勢升高的方向D 電荷從電場中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)，靜電力沒做功，電荷必在同一等勢面上移動(dòng)8.圖甲中AB是某電場中的一

4、條電場線若將一負(fù)電荷從A點(diǎn)處由靜止釋放，負(fù)電荷沿電場線從A到B運(yùn)動(dòng)過程中的速度圖像如圖乙所示關(guān)于A、B兩點(diǎn)的電勢高低和場強(qiáng)大小關(guān)系，下列說法中正確的是 （ ）AA>B，EA>EBBA>B，EA<EBCA<B，EA>EBDA<B，EA<EB9.在光滑的絕緣水平面上，有一個(gè)正三角形abc，頂點(diǎn)a、b處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，c處固定一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷，它們的電荷量都相等，如圖所示，D點(diǎn)為正三角形外接圓的圓心，E、G、H分別為ab、ac、bc的中點(diǎn)，E、F兩點(diǎn)關(guān)于c點(diǎn)對稱下列說法中正確的是()AD點(diǎn)的場強(qiáng)為零，電勢也為零BE、F兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等、方向相反

5、CG、H兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同D 將一帶正電的試探電荷由E點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)的過程中，該電荷的電勢能減小10.如圖所示為一個(gè)均勻帶正電的細(xì)圓環(huán)，半徑為R.取環(huán)面中心O為原點(diǎn)，以垂直于環(huán)面的軸線為x軸設(shè)軸上某點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離為x，設(shè)無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，P點(diǎn)的電勢為，真空中靜電力常量為k.下面判斷正確的是()A 圖中P點(diǎn)電場強(qiáng)度E的方向是沿x軸負(fù)方向，O點(diǎn)電勢為零B 圖中P點(diǎn)電場強(qiáng)度E的方向是沿x軸正方向，O點(diǎn)電場強(qiáng)度E為零C 從O點(diǎn)到P點(diǎn)，電場強(qiáng)度E一定逐漸增大，電勢一定逐漸增大D 從O點(diǎn)到P點(diǎn)，電場強(qiáng)度E一定逐漸減小，電勢一定逐漸減小11.某靜電場的電場線分布如圖所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小分別為E

6、P和EQ，電勢分別為P和Q，則()AEP>EQ，P>QBEP>EQ，P<QCEP<EQ，P>QDEP<EQ，P<Q12.下列四個(gè)圖中，a、b兩點(diǎn)電勢相等、電場強(qiáng)度也相等的是()A BC D13.如圖所示，一帶電粒子在電場中沿曲線AB運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)穿出電場，a、b、c、d為該電場中的等勢面，這些等勢面都是互相平行的豎直平面，不計(jì)粒子所受重力，則()A 該粒子一定帶負(fù)電B 此電場不一定是勻強(qiáng)電場C 該電場的電場線方向一定水平向左D 粒子在電場運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能不斷減少14.空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場的等勢面分

7、布如圖所示，a、b、c、d為電場中的4個(gè)點(diǎn).則()AP、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同號Ba點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同Cc點(diǎn)的電勢低于d點(diǎn)的電勢D 負(fù)電荷從a到c，電勢能減少15.如圖所示，勻強(qiáng)電場中的PAB平面平行于電場方向，C點(diǎn)為AB的中點(diǎn)，D點(diǎn)為PB的中點(diǎn)。將一個(gè)帶負(fù)電的粒子從P點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，電場力做功WPA=1.6×108J；將該粒子從P點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力做功W PB=3.2×108J。則下列說法正確的是( )A 直線PC為等勢線B 若將該粒子從P點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場力做功為WPC=2.4×108JC 電場強(qiáng)度方向與AD平行D 點(diǎn)P的電勢高于點(diǎn)A的電勢二、多選題 16.

8、(多選)如圖所示，帶正電的點(diǎn)電荷固定于Q點(diǎn)，電子在庫侖力作用下，做以Q為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動(dòng)M、P、N為橢圓上的三點(diǎn)，P點(diǎn)是軌道上離Q最近的點(diǎn)，電子在從M經(jīng)P到N點(diǎn)的過程中()A 速率先增大后減小B 速率先減小后增大C 電勢能先減小后增大D 電勢能先增大后減小17.(多選)關(guān)于電勢的高低，下列說法正確的是()A 沿著電場線的方向電勢逐漸降低B 電勢降低的方向一定是電場線的方向C 正電荷只在電場力的作用下，一定向電勢低的地方移動(dòng)D 負(fù)電荷只在電場力的作用下，由靜止釋放，一定向電勢高的地方移動(dòng)18.(多選)如圖所示，在點(diǎn)電荷電場中的一條電場線上依次有A、B、C三點(diǎn)，分別把q和q的試探電荷依次放在三點(diǎn)上，

9、關(guān)于它們所具有的電勢能的正確說法是()A 放上q時(shí)，它們的電勢能EpA>EpB>EpCB 放上q時(shí)，它們的電勢能EpA<EpB<EpCC 放上q時(shí)，它們的電勢能EpA>EpB>EpCD 放上q時(shí)，它們的電勢能EpA<EpB<EpC19.(多選)如圖所示，實(shí)線表示一簇關(guān)于x軸對稱的等勢面，在軸上有A、B兩點(diǎn)，則()AA點(diǎn)場強(qiáng)小于B點(diǎn)場強(qiáng)BA點(diǎn)場強(qiáng)方向指向x軸負(fù)方向CA點(diǎn)場強(qiáng)大于B點(diǎn)場強(qiáng)DA點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢20.(多選)如圖所示，a、b為豎直向上的電場線上的兩點(diǎn)，一帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)由靜止釋放，沿電場線方向向上運(yùn)動(dòng)，到b點(diǎn)恰好速度為零，下列說法中正確的

10、是()A 帶電質(zhì)點(diǎn)在a、b兩點(diǎn)受到的電場力都是豎直向上的Ba點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢高C 帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的電勢能小Da點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大21.(多選)如圖所示，在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷Q，在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷Q且COOD，ADO60°.下列判斷正確的是()AO點(diǎn)電場強(qiáng)度為零BD點(diǎn)電場強(qiáng)度為零C 若將點(diǎn)電荷q從O移向C，電勢能增大D 若將點(diǎn)電荷q從O移向C，電勢能增大22.（多選）如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場中的三個(gè)等勢面，它們的電勢分別為a、b和c，且abc.一帶正電的粒子射入該電場中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中KLMN所示，可知()A 粒

11、子從K到L的過程中，電場力做負(fù)功B 粒子從L到M的過程中，電場力做負(fù)功C 粒子從K到L的過程中，電勢能增加D 粒子從L到M的過程中，動(dòng)能減少 23.如圖所示，A、B、C為一條電場線上的三點(diǎn)，以B點(diǎn)為零電勢點(diǎn)，一個(gè)電子從A移到B和C電場力分別做功3.2×1019J和9.6×1019J，則電場線的方向_，A點(diǎn)電勢A_ V，C點(diǎn)電勢C_ V如果以C點(diǎn)為零電勢點(diǎn)，則A點(diǎn)電勢A_ V，B點(diǎn)電勢B_ V. 24.將帶電荷量為1×108C的電荷，從無限遠(yuǎn)處移到電場中的A點(diǎn)，要克服靜電力做功1×106J，問：(1)電荷的電勢能是增加還是減少？電荷在A點(diǎn)具有多少電勢能？(

12、2)A點(diǎn)的電勢是多少？(3)若靜電力可以把帶電荷量為2×108C的電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中的A點(diǎn)，說明電荷帶正電還是帶負(fù)電？靜電力做了多少功？(取無限遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn))答案解析1.【答案】C【解析】根據(jù)電場力做功的表達(dá)式WqEd可得電場強(qiáng)度的大小為E，故C正確2.【答案】A【解析】甲的電荷量大于乙的電荷量，則電場強(qiáng)度為0的地方可能在ON之間，也可能在N的右側(cè)若是前者，設(shè)甲的電量為Q1，乙的電量是Q2，甲乙兩者之間的距離是2L，MOONr則：EMEN所以EMEN0即EMEN；若是后者，電場強(qiáng)度為0的點(diǎn)在N的右側(cè)，所以電場的方向從M到N，大小是從M到N逐漸減小所以M處的場強(qiáng)比N處的場強(qiáng)大，

13、即電荷丙在M點(diǎn)所受到的電場力比在N點(diǎn)受到的電場力大故A正確，B錯(cuò)誤；由于甲的電荷量比乙的電荷量大，則電場強(qiáng)度為0的地方可能在ON之間，也可能在N的右側(cè)若是前者，丙的電勢能將先增大后減??；若是后者，則丙的電勢能一直增大，故C、D錯(cuò)誤3.【答案】D【解析】當(dāng)三角形繞穿過其中心O垂直于三角形所在平面的軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)120°后，頂角帶正電小球移動(dòng)到右下，右下邊帶負(fù)電小球移動(dòng)到左下，左下的小球移動(dòng)到頂點(diǎn)，位置如圖所示：對比兩圖可得，下邊的兩個(gè)小球互換了位置，則轉(zhuǎn)動(dòng)過程電場力總共做功為WqE(L)(q)EL2qEL，電場力做負(fù)功，即電勢能增加2EqL，故D正確4.【答案】B【解析】-5表示溫度比零

14、攝氏度低5，-2表示溫度比零攝氏度低2，故：-2-5，故A錯(cuò)誤；速度是矢量，負(fù)號只表示方向，大小要根據(jù)絕對值進(jìn)行比值，故：-2m/s-12m/s；故B正確；重力勢能的負(fù)值表示相對于零勢能面的位置，負(fù)號后面數(shù)越大表示物體所處的位置比零勢能面低的越多，故物體的重力勢能：-2J-12J，C錯(cuò)誤；電勢與高度相似，負(fù)號后面的數(shù)越大表示該點(diǎn)的電勢比零勢面低的越多，故：-2V-5V，故D錯(cuò)誤5.【答案】B【解析】根據(jù)電場線的疏密知，A點(diǎn)的場強(qiáng)小于B點(diǎn)，則正電荷在A點(diǎn)所受電場力小于B點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；沿著電場線方向電勢逐漸降低，A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)，則正電荷在A點(diǎn)電勢能比B點(diǎn)大，故B正確，C錯(cuò)誤；將正電荷從A點(diǎn)靜止釋

15、放，運(yùn)動(dòng)軌跡不沿電場線方向，故 D錯(cuò)誤。6.【答案】D【解析】根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=q，可知電勢能既與電場有關(guān)，又與電荷有關(guān)電勢僅由電場本身因素決定，與處于電場中的電荷無關(guān)，故A錯(cuò)誤電勢高的地方，正電荷的電勢能一定大，而負(fù)電荷的電勢能一定小，故B錯(cuò)誤電勢能與電勢差是兩個(gè)不同概念，故C錯(cuò)誤根據(jù)電勢的定義式=知，某點(diǎn)電勢的大小等于單位電荷在該點(diǎn)的電勢能大小，而電勢能大小等于電荷在該點(diǎn)與在參考點(diǎn)的電勢能差的大小，故D正確7.【答案】A【解析】等勢面的疏密程度反映場強(qiáng)的大小，同一等勢面，場強(qiáng)不一定相等，同一電荷受力不一定相同，故A正確，B錯(cuò)誤；正電荷的受力方向與等勢面垂直并指向電勢降低的地方，負(fù)

16、電荷受力方向相反，故C錯(cuò)誤；電場力不做功，說明這兩點(diǎn)電勢相等，并不代表電荷在同一等勢面上移動(dòng)，故D錯(cuò)誤8.【答案】C【解析】負(fù)電荷從A釋放（初速為0）后，能加速運(yùn)動(dòng)到B，說明負(fù)電荷受到的電場力方向是從A指向B，那么電場方向就是由B指向A，由于沿電場線方向電勢逐漸降低，所以AB兩點(diǎn)的電勢關(guān)系是，負(fù)電荷從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，它的加速度是逐漸減小的（乙圖中的“斜率”表示加速度），由牛頓第二定律知，負(fù)電荷從A移動(dòng)到B時(shí)，受到的電場力是逐漸減小的，由知，C正確.9.【答案】D【解析】D點(diǎn)到a、b、c三點(diǎn)的距離相等，故三個(gè)電荷在D點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同，且夾角互為120°，故a、b兩個(gè)點(diǎn)電荷在D點(diǎn)的合

17、場強(qiáng)方向向右，點(diǎn)電荷c在D點(diǎn)的場強(qiáng)方向也向右，所以D點(diǎn)的場強(qiáng)大小不為0，合場強(qiáng)的方向向右故A錯(cuò)誤；a、b在E點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)為0，在F點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)不為0；c在EF兩點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，方向相反所以三個(gè)點(diǎn)電荷在EF兩點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)是不相等的故B錯(cuò)誤；電場強(qiáng)度是矢量，場強(qiáng)的合成滿足平行四邊形定則通過對GH兩點(diǎn)的矢量合成可得，GH兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同，但方向不同故C錯(cuò)誤；在直線DE上，a、b的合場強(qiáng)向右，故a、b始終對帶正電的試探電荷有斥力作用，而c對試探電荷有吸引力，所以電荷將一直做加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增大，電勢能減小故D正確10.【答案】B【解析】將圓環(huán)看成若干個(gè)點(diǎn)電荷，則由電場強(qiáng)度相互疊加可知，P點(diǎn)

18、電場強(qiáng)度E的方向是沿x軸正方向，O點(diǎn)電場強(qiáng)度E為零，設(shè)無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，因沿著電場線的方向，電勢降低，則P點(diǎn)的電勢大于零，故A錯(cuò)誤，B正確；從O點(diǎn)到P點(diǎn)，電場強(qiáng)度E可能一直逐漸增大，也可能先增大后減小，而電勢卻是一直減小，故C、D錯(cuò)誤11.【答案】A【解析】沿著電場線的方向電勢降低，故P>Q；電場線較密的地方電場強(qiáng)度大，故EP>EQ，故選A.12.【答案】D【解析】勻強(qiáng)電場的等勢面是垂直于電場線的一簇等間距的平行平面，選項(xiàng)A中a、b兩點(diǎn)不在同一等勢面上，所以，這兩點(diǎn)的電勢是不相等的，但這兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等；選項(xiàng)B中a、b兩點(diǎn)在同一個(gè)等勢面上，電勢相等，但這兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等、方向不同

19、；選項(xiàng)C中a、b兩點(diǎn)對稱于兩電荷的連線，所以電勢相等，但在中垂線上場強(qiáng)的方向是平行于中垂線的，而且都指向外側(cè)，故兩點(diǎn)的場強(qiáng)的方向不同；選項(xiàng)D中，a、b兩點(diǎn)的電勢相等，場強(qiáng)的方向是沿連線的，而且方向相同，故本題選D.13.【答案】D【解析】由于不能確定電場線方向，故不能確定粒子所帶電性，A、C錯(cuò)誤；等勢面互相平行，故一定是勻強(qiáng)電場，B錯(cuò)誤；粒子所受電場力一定沿電場線指向軌跡凹側(cè)，而電場線和等勢面垂直，由此可確定電場力一定做負(fù)功，故動(dòng)能不斷減少，D正確.14.【答案】D【解析】根據(jù)題圖可知，該電場是等量異號點(diǎn)電荷的電場，故A錯(cuò)誤.根據(jù)電場的對稱性，a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，而方向不同，故B錯(cuò)誤

20、.c點(diǎn)所在等勢面離P點(diǎn)(正電荷)較d點(diǎn)所在等勢面離P點(diǎn)近，c點(diǎn)的電勢較高，故C錯(cuò)誤.負(fù)電荷從a到c，電場力做正功，所以電勢能減少，故D正確.15.【答案】B【解析】一個(gè)帶電粒子從P點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，還是從P點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力都做正功，P到AB間都有電勢差，故直線PC不可能為等勢線，故A錯(cuò)誤；C是AB的中點(diǎn)，故C點(diǎn)電勢為AB的中點(diǎn)電勢，故該粒子從P點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場力做功為J,故B正確；粒子從P點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力做功J,D點(diǎn)為PB的中點(diǎn)，故粒子從D點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力做功J，粒子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場力做功為J,故AD為等勢面，電場強(qiáng)度方向與AD垂直，C錯(cuò)誤；將一個(gè)帶負(fù)電的粒子從P點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，電

21、場力做正功，從低電勢向高電勢運(yùn)動(dòng)，即P點(diǎn)電勢低于A點(diǎn)電勢，D錯(cuò)誤.16.【答案】AC【解析】正點(diǎn)電荷形成電場的等勢面是以點(diǎn)電荷為圓心的一系列同心圓，且越靠近點(diǎn)電荷電勢越高，所以電子從M點(diǎn)到P點(diǎn)電場力做正功，電勢能減小，動(dòng)能增加；電子從P點(diǎn)到N點(diǎn)電場力做負(fù)功，電勢能增加，動(dòng)能減小，故A、C正確17.【答案】AD【解析】沿著電場線的方向電勢逐漸降低，故A正確；電勢降低的方向不一定是電場線的方向，故B錯(cuò)誤；若正電荷具有初速度，即使只受電場力作用，也可由低電勢點(diǎn)向高電勢點(diǎn)移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；負(fù)電荷只在電場力的作用下由靜止釋放，一定向電勢高的地方移動(dòng)，故D正確18.【答案】AD【解析】點(diǎn)電荷在電場中的電勢能Epq，正點(diǎn)電荷附近，為正值，當(dāng)q為正電荷時(shí)，EpA>EpB>EpC；當(dāng)q為負(fù)電荷時(shí)，EpA<EpB<EpC.故A、D正確19.【答案】AD【解析】由于電場線與等勢面總是垂直，所以B點(diǎn)電場線比A點(diǎn)密，B點(diǎn)場強(qiáng)大于A點(diǎn)場強(qiáng)，故A正確，C錯(cuò)誤電場線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，故B錯(cuò)誤，D正確20.【答案】ABD【解析】質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)由靜止釋放，沿電場線方向向上運(yùn)動(dòng)，說明電場力的方向一定向上，質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)受到的電場力大于重力，到b點(diǎn)恰好速度為零，說明質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)必是先加速后減速，故質(zhì)點(diǎn)在b點(diǎn)受到的