10-1-電勢能和電勢(作業(yè))(人教版2019必修第三冊)(解析版)

第1節(jié)電勢能和電勢（作業(yè)時間：30分鐘）靜電力做功的特點1．兩帶電小球，電量分別為+q和-q，固定在一長度為l的絕緣細桿的兩端，置于電場強度為E的勻強電場中，桿與場強方向平行，其位置如圖所示。若此桿繞過O點垂直于桿的軸線轉過180°，則在此轉動過程中電場力做的功為（）A．零 B．qEl C．2qEl D．qEl【答案】C【詳解】+q繞過O點垂直于桿的軸線轉過180°,電場力水平向右，電場力做正功，電場力做的功為-q繞過O點垂直于桿的軸線轉過180°,電場力水平向左，電場力做正功，電場力做的功為在此轉動過程中電場力做的功為故選C。2．如圖所示，在勻強電場中有A、B兩點，將一電荷量為q的正電荷從A點移到B點，第一次沿直線移動該電荷，電場力做功為；第二次沿路徑移動該電荷，電場力做功；第三次沿曲線移動該電荷，電場力做功為，則（

）A． B． C． D．【答案】C【詳解】假設A、B兩點相距l(xiāng)，直線與電場線的夾角為，根據(jù)功的定義可知，電場力做的功均為故沿三種路徑移動該電荷，電場力做功相等，故C正確，ABD錯誤。故選C。二、電勢能與電勢能的變化

3．如圖是靜電除塵集塵板與放電極間的電場線，A、B是電場中的兩點，E表示電場強度，表示電勢，則（）A．，B．，C．，電子在A點具有的電勢能大于在B點具有的電勢能D．電子分別從不同的路徑由A運動到B，電場力做功不同【答案】C【詳解】ABC．由電場線的方向和疏密程度，可知，根據(jù)電勢能與電勢的關系可知，電子在A點具有的電勢能大于在B點具有的電勢能。故AB錯誤；C正確；D．根據(jù)電場力做功特點可知，電子分別從不同的路徑由A運動到B，電場力做功相同。故D錯誤。故選C。4．在電場中，把電荷量為3×10－9C的正點電荷從A點移到B點，克服靜電力做功9×10－8J，以下說法中正確的是（）A．電荷在B點具有的電勢能是6×10－8JB．B點電勢是30VC．電荷的電勢能減少了9×10－8JD．電荷的電勢能增加了9×10－8J【答案】D【詳解】AB．根據(jù)電場力做功但由于不知道零勢能面，所以B點電勢不確定，電勢能也不確定，故AB錯誤；CD．又因為電場力做功等于電勢能的變化量，克服電場力做功，說明電勢能增加，即電荷的電勢能增加了9×10－8J，故C錯誤；D正確。故選D。電勢與電勢的變化5．不帶電的導體P置于電場強度方向向右的電場中，其周圍電場線分布如圖所示，導體P表面處的電場線與導體表面垂直，a、b為電場中的兩點，則（）A．a(chǎn)點的電勢等于b點的電勢B．a(chǎn)點的電場強度小于b點的電場強度C．導體P內部的電場強度大于a點的電場強度D．正試探電荷在a點的電勢能比在b點的電勢能大【答案】D【詳解】A．根據(jù)沿電場線方向電勢降低結合圖中a、b的位置可知，a點的電勢高于b點的電勢，故A錯誤；B．根據(jù)電場線的疏密可知，a點電場線比b點更密，則a點的電場強度大于b點的電場強度，故B錯誤；C．導體P處于靜電平衡狀態(tài)，則其內部場強處處為0，所以導體P內部的電場強度小于a點的電場強度，故C錯誤；D．由于a點的電勢高于b點的電勢，則正試探電荷在a點的電勢能比在b點的電勢能大，故D正確。故選D。6．某一區(qū)域的電場線分布如圖所示，A、B、C是電場中的三個點。下列說法正確的是（）A．三個點中B點電場強度最大B．三個點中C點電勢最高C．負試探電荷在B點的電勢能比在A點高D．正試探電荷從B點移動到A點，電場力做負功【答案】A【詳解】A．三個點中B點處的電場線最密集，可知B點的電場強度最大，選項A正確；B．沿電場線電勢降低，可知三個點中C點電勢最低，選項B錯誤；C．因B點電勢最高，則負試探電荷在B點的電勢能比在A點低，選項C錯誤；D．正試探電荷從B點移動到A點，電場力做正功，選項D錯誤。故選A。7．如圖所示，直角三角形ACB中，電量為q的正點電荷固定在C點。另一負點電荷沿AB邊從A點運動到B點，則下列說法正確的是（）A．電場力所做總功為負B．其電勢能先增大后減小C．電場力先做負功再做正功D．其所受電場力逐漸減小【答案】A【詳解】ABC．在正點電荷形成的電場中，離點電荷越近電勢越高，所以從A到B電勢先升高后降低，負電荷在電勢高處電勢能小，故其電勢能先減小后增大，說明電場力先做正功后做負功，負電荷在B點的電勢能大于在A點的電勢能，則電場力所做的總功為負，故A正確，BC錯誤；D．根據(jù)知，從A到B電場強度先增大后減小，故負電荷受到的電場力先增大后減小，故D錯誤；故選A。8．P、Q兩電荷的電場線分布如圖所示，a、b、c、d為電場中的四點，c、d關于PQ連線的中垂線對稱。一個離子從a運動到（不計重力），軌跡如圖所示，則下列判斷正確的是（）A．P帶負電 B．c、d兩點的電場強度相同C．c點的電勢高于d的電勢 D．離子從a到b，電勢能減少【答案】C【詳解】AD．根據(jù)電場線的方向可得，P帶正電，根據(jù)離子從a運動到b只受電場力作用，由合外力指向運動軌跡凹的一側可得：電場力指向P，離子從a到b的過程電場力做負功，故電勢能增大，動能減小，故AD錯誤；B．c、d兩點關于P、Q中垂線對稱，兩點處電場線分布對稱，故場強大小相同；再根據(jù)電場線方向可得，兩點場強方向不一致，故電場強度不同，故B錯誤；C．c，d在同一電場線上，由沿著電場線電勢降低可得c點的電勢高于d的電勢，故C正確；故選C。9．如圖所示，真空中等量同種正點電荷放置在兩點，在的連線上有對稱點，連線的中垂線上有對稱點，O為連線的中點，則下列說法正確的（）A．正點電荷在點的電勢能大于在點的電勢能B．正點電荷在點的電勢能小于在點的電勢能C．在連線的中垂線上，點電勢最高D．負點電荷從點由靜止釋放，在它從點運動到點的過程中，加速度先減小后增大【答案】C【詳解】AB．根據(jù)電場強度疊加原理及對稱性可知，等量正點電荷連線中點電場強度為零，兩側電場強度沿連線指向點且關于點對稱，故兩點電勢相等，因此在兩點電勢能相等，故AB錯誤；C．中垂線上的電場線方向沿中垂線遠離點，故點電勢最高，故C正確；D．中垂線上沿中垂線遠離點的過程中電場強度大小為先增大后減小，兩點電場強度是否最大無法判斷，故從點運動到點過程中加速度變化情況無法確定，故D錯誤。故選C。10．電荷量相等的兩點電荷在空間形成的電場有對稱美，如圖所示，真空中固定兩個等量異種點電荷A、B，A、B連線中點為O．在A、B所形成的電場中，以O點為圓心、半徑為R的圓面垂直于A、B連線，以O為幾何中心的邊長為2R的正方形平面垂直圓面且與A、B連線共面，兩個平面邊線交點分別為e、f，則下列說法正確的是（

）A．在a、b、c、d、e、f六點中找不到任何兩個場強和電勢均相同的點B．將一電荷由e點沿圓弧egf移到f點電場力始終不做功C．將一電荷由a點移到圓面內各點過程電勢能的變化量都不相同D．沿線段eOf移動的電荷，它所受的電場力先減小后增大【答案】B【詳解】A.圖中圓面是一個等勢面，e、f的電勢相等，根據(jù)電場線分布的對稱性可知e、f的場強相同.故A錯誤；B.圖中圓弧egf是一條等勢線，其上任意兩點間的電勢差都為零，將一電荷由e點沿圓弧egf移到f點電場力不做功.故B正確；C.a點與圓面內任意一點間的電勢差相等，根據(jù)公式W=qU可知，將一電荷由a點移到圓面內任意一點時，電場力做功相同，則電勢能變化量相同，故C錯誤；D.沿線段eOf移動電荷，電場強度先增大后減小，則電場力先增大后減小，故D錯誤.11．如圖所示，O、A為某電場中一條平直電場線上的兩個點，將負點電荷從O點由靜止釋放，僅在電場力作用下運動到A點，其電勢能隨位移x的變化關系如圖所示。則該負點電荷從O到A的過程中，下列說法正確的是（）A．電場力做負功B．O點電勢比A點電勢高C．從O到A，電場強度先減小后增大D．從O到A，電場強度一直增大【答案】C【詳解】A．由題圖可知負點電荷從O到A的過程中，電勢能減小，電場力做正功，故A項錯誤；B．由知，從O到A電勢升高，則O點電勢比A點電勢低，故B項錯誤；CD．圖像的切線斜率大小反映電場力的大小，即電場強度的大小，則從O到A，電場強度先減小后增大，故C項正確，D項錯誤。故選C。12．A、B為一電場中x軸上的兩點，如圖甲所示。一電子僅在電場力作用下從A點運動到B點，x軸上各點電勢隨其坐標變化的關系如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．該電場是點電荷形成的電場B．A、B兩點電場強度大小關系為C．電子從A運動到B的過