“四翼”檢測(cè)評(píng)價(jià)（五） 電勢(shì)能和電勢(shì)

“四翼”檢測(cè)評(píng)價(jià)（五）電勢(shì)能和電勢(shì)eq\a\vs4\al(A)組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．如圖，a、b為電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大 B．b點(diǎn)電勢(shì)高C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一樣大 D．負(fù)電荷在b點(diǎn)的電勢(shì)能大解析：選D只有一根電場(chǎng)線，無法判斷電場(chǎng)強(qiáng)度大小，故A、C錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，所以a點(diǎn)電勢(shì)高，b點(diǎn)電勢(shì)低，則由電勢(shì)能定義可知負(fù)電荷在b點(diǎn)的電勢(shì)能大，故C錯(cuò)誤，D正確。2．(2022·華師大二附中期中)在靜電場(chǎng)中，將一負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，靜電力做了負(fù)功，則()A．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B．b點(diǎn)的電勢(shì)比a點(diǎn)高C．電場(chǎng)線方向一定從a指向bD．該電荷電勢(shì)能增大解析：選D由題中條件不能比較ab點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系，A錯(cuò)誤；將一負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，靜電力做了負(fù)功，電勢(shì)能增加，則電勢(shì)降低，即b點(diǎn)的電勢(shì)比a點(diǎn)低，B錯(cuò)誤，D正確；a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，但是電場(chǎng)線方向不一定從a指向b，C錯(cuò)誤。3．(2023·湖北高考)在正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中有M、N兩點(diǎn)，其電勢(shì)分別為φM、φN，電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為EM、EN。下列說法正確的是()A．若φM>φN，則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn)B．若EM<EN，則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的近C．若把帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，則φM<φND．若把帶正電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，則EM>EN解析：選C沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)可知，若φM>φN，則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的近，故A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)可知，若EM<EN，則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn)，故B錯(cuò)誤；若把帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)增加，故有φM<φN，故C正確；若把帶正電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，則電勢(shì)增加，根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)可知EM<EN，故D錯(cuò)誤。4．(2022·四川樂山期末)把頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里，加上電場(chǎng)，可以模擬出電場(chǎng)線的分布情況，如圖甲是模擬孤立點(diǎn)電荷和金屬板之間的電場(chǎng)照片，圖乙為簡化后的電場(chǎng)線分布情況，則()A．由圖甲可知，電場(chǎng)線是真實(shí)存在的B．圖甲中，沒有頭發(fā)屑的地方?jīng)]有電場(chǎng)C．圖乙中A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D．圖乙中電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能解析：選D電場(chǎng)是真實(shí)存在的，而電場(chǎng)線是為了形象描述電場(chǎng)而假想出來的，沒畫電場(chǎng)線的地方不代表沒有電場(chǎng)，題圖甲中頭發(fā)屑是因?yàn)槭艿届o電力的作用而按電場(chǎng)線的方向排列出來，A、B錯(cuò)誤；用電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，題圖乙中A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，C錯(cuò)誤；若把電子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，需克服靜電力做功，故電勢(shì)能增大，可知題圖乙中電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能，D正確。5.如圖所示，電場(chǎng)中a、b、c三點(diǎn)，ab＝bc，則把點(diǎn)電荷＋q從a點(diǎn)經(jīng)b點(diǎn)移到c點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做功的大小關(guān)系有()A．Wab＞W(wǎng)bc B．Wab＝WbcC．Wab＜Wbc D．無法比較解析：選C由電場(chǎng)線的疏密可以判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系，a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最小，c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大。位移相同時(shí)，點(diǎn)電荷在bc段受到的平均電場(chǎng)力較大，所以Wab＜Wbc，選項(xiàng)C正確。6.如圖所示，在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)分別有等量同種電荷＋Q，在x軸上有一C點(diǎn)，且CO＝OD，∠ADO＝60°。下列判斷正確的是()A．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C．若將點(diǎn)電荷＋q從O點(diǎn)移向C點(diǎn)，電勢(shì)能增加D．若將點(diǎn)電荷－q從O點(diǎn)移向C點(diǎn)，電勢(shì)能減少解析：選AAB兩點(diǎn)分別有帶等量同種電荷，O是AB的中點(diǎn)，兩等量同種電荷＋Q分別在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，因此在O點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零，A正確；O是AB的中點(diǎn)，CD所在直線為AB的中垂線。根據(jù)等量同種電荷的中垂線的電場(chǎng)線特點(diǎn)可知D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不為零，B錯(cuò)誤；若將點(diǎn)電荷＋q從O點(diǎn)移向C點(diǎn)，正電荷沿著電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，C錯(cuò)誤；若將點(diǎn)電荷－q從O點(diǎn)移向C點(diǎn)，負(fù)電荷沿著電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，D錯(cuò)誤。7．(2022·山東日照期末)(多選)如圖甲所示，A、B是一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，若在A點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)電子，電子僅在靜電力的作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EA、EB和電勢(shì)φA、φB的比較，正確的是()A．EA＝EB B．EA>EBC．φA>φB D．φA<φB解析：選BD電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)a＝eq\f(qE,m)，因此加速度大小和電場(chǎng)強(qiáng)度大小成正比，由題圖乙可知，電子的加速度在逐漸減小，因此從A到B，電場(chǎng)強(qiáng)度也在逐漸減小，即EA>EB，A錯(cuò)誤，B正確；電子由靜止釋放，將向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng)，因此φA<φB，C錯(cuò)誤，D正確。8．在電場(chǎng)中把一個(gè)電荷量為6×10－6C的負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服靜電力做功3×10－5J。(1)電荷從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能如何變化？變化了多少？(2)若規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為多大？解析：(1)電荷克服靜電力做功，即靜電力做負(fù)功，則WAB＝－3×10－5J。由WAB＝EpA－EpB知，電勢(shì)能增加了3×10－5J。(2)若EpB＝0，則由WAB＝EpA－EpB得EpA＝－3×10－5J。答案：(1)增加3×10－5J(2)－3×10－5Jeq\a\vs4\al(B)組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新9.如圖所示，實(shí)線MN是正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的一條電場(chǎng)線(方向未畫出)，虛線abc是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。下列說法正確的是()A．電子可能是從a向c運(yùn)動(dòng)，也可能是從c向a運(yùn)動(dòng)B．正點(diǎn)電荷Q可能在M側(cè)，也可能在N側(cè)C．電子在a點(diǎn)時(shí)的加速度小于在b點(diǎn)時(shí)的加速度D．電子在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能解析：選A由于不知道電子速度變化，由運(yùn)動(dòng)軌跡圖不能判斷電子向那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，故A正確；由運(yùn)動(dòng)軌跡可知，靜電力方向指向凹的一側(cè)即左側(cè)，所以，在MN上電場(chǎng)方向向右，那么Q靠近M端且為正電荷，所以電子在a點(diǎn)時(shí)的加速度大于在b點(diǎn)時(shí)的加速度，故B、C錯(cuò)誤；電子所受靜電力方向指向左側(cè)，那么，若電子從b向c運(yùn)動(dòng)，則靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加；若電子從c向b運(yùn)動(dòng)，則靜電力做正功，電勢(shì)能減小，所以，一定有Epb＜Epc，求解過程與Q所帶電荷無關(guān)，只與電場(chǎng)線方向相關(guān)，故D錯(cuò)誤。10．(2022·山西大同期中)(多選)如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三條電場(chǎng)線，實(shí)線為一帶正電的粒子僅在靜電力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn)，由此可知()A．帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的速度小于在Q點(diǎn)時(shí)的速度B．帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小C．帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和比在Q點(diǎn)時(shí)的小，比在P點(diǎn)時(shí)的大D．帶電粒子在P點(diǎn)的加速度大于在Q點(diǎn)的加速度解析：選BD電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，靜電力指向曲線的內(nèi)側(cè)，所以靜電力的方向向右，若粒子從P經(jīng)過R運(yùn)動(dòng)到Q，靜電力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的速度大于在Q點(diǎn)時(shí)的速度，帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)能量守恒定律，帶電質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中各點(diǎn)處的動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變，故C錯(cuò)誤；由電場(chǎng)線疏密可知，P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大，靜電力大，加速度大，故D正確，故選B、D。11．(多選)如圖所示，實(shí)線為不知方向的三條電場(chǎng)線，從電場(chǎng)中M點(diǎn)以相同速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，則()A．此電場(chǎng)線是由帶正電的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的B．兩個(gè)粒子的電勢(shì)能都減小C．N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，而P點(diǎn)沒有電場(chǎng)線，所以P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零D．a(chǎn)的加速度減小，b的加速度增加解析：選BD由于不知道電場(chǎng)線的方向，兩個(gè)帶電粒子的電性也不知道，故不能確定此電場(chǎng)線是由帶正電的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的，還是由帶負(fù)電的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的，A錯(cuò)誤；兩個(gè)帶電粒子受到的靜電力方向如圖所示。可知靜電力方向與速度方向的夾角均小于90°，靜電力對(duì)兩粒子均做正功，故兩個(gè)粒子的電勢(shì)能都減小，B正確；根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度可知，N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，但P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，C錯(cuò)誤；從a粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，電場(chǎng)強(qiáng)度越來越小，靜電力越來越小，故加速度越來越小，從b粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，電場(chǎng)強(qiáng)度越來越大，靜電力越來越大，故加速度越來越大，D正確。12.如圖所示，不帶電的物體A與帶電體B疊放在一起靜止在空中，帶電體C固定在絕緣地面上不動(dòng)?，F(xiàn)將物體A移走，物體B從靜止經(jīng)過時(shí)間t達(dá)到最大速度vm＝2m/s。已知三個(gè)物體均可以看作質(zhì)點(diǎn)，A與B的質(zhì)量分別為0.35kg、0.28kg，B、C的電量分別為qB＝＋4×10－5C，qC＝＋7×10－5C且保持不變，靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：(1)開始時(shí)B、C間的距離L；(2)當(dāng)物體B達(dá)到最大速度時(shí)距帶電體C的距離；(3)在時(shí)間t內(nèi)系統(tǒng)電勢(shì)能的變化量ΔEp。解析：(1)開始時(shí)A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，以A、B整體為研究對(duì)象，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可得mBg＋mAg＝keq\f(qBqC,L2)代入數(shù)據(jù)可得L＝2m。(2)當(dāng)撤去A后，B在庫侖力和重力的作用下向上做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)庫侖力和重力相等