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

第1節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì)（作業(yè)時(shí)間：30分鐘）靜電力做功的特點(diǎn)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(xì)桿的兩端，置于電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，桿與場強(qiáng)方向平行，其位置如圖所示。若此桿繞過O點(diǎn)垂直于桿的軸線轉(zhuǎn)過180°，則在此轉(zhuǎn)動(dòng)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(diǎn)垂直于桿的軸線轉(zhuǎn)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(diǎn)垂直于桿的軸線轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動(dòng)過程中電場力做的功為故選C。2．如圖所示，在勻強(qiáng)電場中有A、B兩點(diǎn)，將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，第一次沿直線移動(dòng)該電荷，電場力做功為；第二次沿路徑移動(dòng)該電荷，電場力做功；第三次沿曲線移動(dòng)該電荷，電場力做功為，則（

）A． B． C． D．【答案】C【詳解】假設(shè)A、B兩點(diǎn)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(dòng)該電荷，電場力做功相等，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。二、電勢(shì)能與電勢(shì)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(diǎn)，E表示電場強(qiáng)度，表示電勢(shì)，則（）A．，B．，C．，電子在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能D．電子分別從不同的路徑由A運(yùn)動(dòng)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(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系可知，電子在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能。故AB錯(cuò)誤；C正確；D．根據(jù)電場力做功特點(diǎn)可知，電子分別從不同的路徑由A運(yùn)動(dòng)到B，電場力做功相同。故D錯(cuò)誤。故選C。4．在電場中，把電荷量為3×10－9C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，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(diǎn)具有的電勢(shì)能是6×10－8JB．B點(diǎn)電勢(shì)是30VC．電荷的電勢(shì)能減少了9×10－8JD．電荷的電勢(shì)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(shì)能面，所以B點(diǎn)電勢(shì)不確定，電勢(shì)能也不確定，故AB錯(cuò)誤；CD．又因?yàn)殡妶隽ψ龉Φ扔陔妱?shì)能的變化量，克服電場力做功，說明電勢(shì)能增加，即電荷的電勢(shì)能增加了9×10－8J，故C錯(cuò)誤；D正確。故選D。電勢(shì)與電勢(shì)的變化5．不帶電的導(dǎo)體P置于電場強(qiáng)度方向向右的電場中，其周圍電場線分布如圖所示，導(dǎo)體P表面處的電場線與導(dǎo)體表面垂直，a、b為電場中的兩點(diǎn)，則（）A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)等于b點(diǎn)的電勢(shì)B．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度C．導(dǎo)體P內(nèi)部的電場強(qiáng)度大于a點(diǎn)的電場強(qiáng)度D．正試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能大【答案】D【詳解】A．根據(jù)沿電場線方向電勢(shì)降低結(jié)合圖中a、b的位置可知，a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電場線的疏密可知，a點(diǎn)電場線比b點(diǎn)更密，則a點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故B錯(cuò)誤；C．導(dǎo)體P處于靜電平衡狀態(tài)，則其內(nèi)部場強(qiáng)處處為0，所以導(dǎo)體P內(nèi)部的電場強(qiáng)度小于a點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故C錯(cuò)誤；D．由于a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，則正試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)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(gè)點(diǎn)。下列說法正確的是（）A．三個(gè)點(diǎn)中B點(diǎn)電場強(qiáng)度最大B．三個(gè)點(diǎn)中C點(diǎn)電勢(shì)最高C．負(fù)試探電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能比在A點(diǎn)高D．正試探電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，電場力做負(fù)功【答案】A【詳解】A．三個(gè)點(diǎn)中B點(diǎn)處的電場線最密集，可知B點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大，選項(xiàng)A正確；B．沿電場線電勢(shì)降低，可知三個(gè)點(diǎn)中C點(diǎn)電勢(shì)最低，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因B點(diǎn)電勢(shì)最高，則負(fù)試探電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能比在A點(diǎn)低，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．正試探電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，電場力做正功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。7．如圖所示，直角三角形ACB中，電量為q的正點(diǎn)電荷固定在C點(diǎn)。另一負(fù)點(diǎn)電荷沿AB邊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則下列說法正確的是（）A．電場力所做總功為負(fù)B．其電勢(shì)能先增大后減小C．電場力先做負(fù)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(diǎn)電荷形成的電場中，離點(diǎn)電荷越近電勢(shì)越高，所以從A到B電勢(shì)先升高后降低，負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，故其電勢(shì)能先減小后增大，說明電場力先做正功后做負(fù)功，負(fù)電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能，則電場力所做的總功為負(fù)，故A正確，BC錯(cuò)誤；D．根據(jù)知，從A到B電場強(qiáng)度先增大后減小，故負(fù)電荷受到的電場力先增大后減小，故D錯(cuò)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(diǎn)，c、d關(guān)于PQ連線的中垂線對(duì)稱。一個(gè)離子從a運(yùn)動(dòng)到（不計(jì)重力），軌跡如圖所示，則下列判斷正確的是（）A．P帶負(fù)電 B．c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C．c點(diǎn)的電勢(shì)高于d的電勢(shì) D．離子從a到b，電勢(shì)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(yùn)動(dòng)到b只受電場力作用，由合外力指向運(yùn)動(dòng)軌跡凹的一側(cè)可得：電場力指向P，離子從a到b的過程電場力做負(fù)功，故電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，故AD錯(cuò)誤；B．c、d兩點(diǎn)關(guān)于P、Q中垂線對(duì)稱，兩點(diǎn)處電場線分布對(duì)稱，故場強(qiáng)大小相同；再根據(jù)電場線方向可得，兩點(diǎn)場強(qiáng)方向不一致，故電場強(qiáng)度不同，故B錯(cuò)誤；C．c，d在同一電場線上，由沿著電場線電勢(shì)降低可得c點(diǎn)的電勢(shì)高于d的電勢(shì)，故C正確；故選C。9．如圖所示，真空中等量同種正點(diǎn)電荷放置在兩點(diǎn)，在的連線上有對(duì)稱點(diǎn)，連線的中垂線上有對(duì)稱點(diǎn)，O為連線的中點(diǎn)，則下列說法正確的（）A．正點(diǎn)電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能B．正點(diǎn)電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能小于在點(diǎn)的電勢(shì)能C．在連線的中垂線上，點(diǎn)電勢(shì)最高D．負(fù)點(diǎn)電荷從點(diǎn)由靜止釋放，在它從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)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(qiáng)度疊加原理及對(duì)稱性可知，等量正點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)電場強(qiáng)度為零，兩側(cè)電場強(qiáng)度沿連線指向點(diǎn)且關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱，故兩點(diǎn)電勢(shì)相等，因此在兩點(diǎn)電勢(shì)能相等，故AB錯(cuò)誤；C．中垂線上的電場線方向沿中垂線遠(yuǎn)離點(diǎn)，故點(diǎn)電勢(shì)最高，故C正確；D．中垂線上沿中垂線遠(yuǎn)離點(diǎn)的過程中電場強(qiáng)度大小為先增大后減小，兩點(diǎn)電場強(qiáng)度是否最大無法判斷，故從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)過程中加速度變化情況無法確定，故D錯(cuò)誤。故選C。10．電荷量相等的兩點(diǎn)電荷在空間形成的電場有對(duì)稱美，如圖所示，真空中固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷A、B，A、B連線中點(diǎn)為O．在A、B所形成的電場中，以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為R的圓面垂直于A、B連線，以O(shè)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(gè)平面邊線交點(diǎn)分別為e、f，則下列說法正確的是（

）A．在a、b、c、d、e、f六點(diǎn)中找不到任何兩個(gè)場強(qiáng)和電勢(shì)均相同的點(diǎn)B．將一電荷由e點(diǎn)沿圓弧egf移到f點(diǎn)電場力始終不做功C．將一電荷由a點(diǎn)移到圓面內(nèi)各點(diǎn)過程電勢(shì)能的變化量都不相同D．沿線段eOf移動(dòng)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(gè)等勢(shì)面，e、f的電勢(shì)相等，根據(jù)電場線分布的對(duì)稱性可知e、f的場強(qiáng)相同.故A錯(cuò)誤；B.圖中圓弧egf是一條等勢(shì)線，其上任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差都為零，將一電荷由e點(diǎn)沿圓弧egf移到f點(diǎn)電場力不做功.故B正確；C.a點(diǎn)與圓面內(nèi)任意一點(diǎn)間的電勢(shì)差相等，根據(jù)公式W=qU可知，將一電荷由a點(diǎn)移到圓面內(nèi)任意一點(diǎn)時(shí)，電場力做功相同，則電勢(shì)能變化量相同，故C錯(cuò)誤；D.沿線段eOf移動(dòng)電荷，電場強(qiáng)度先增大后減小，則電場力先增大后減小，故D錯(cuò)誤.11．如圖所示，O、A為某電場中一條平直電場線上的兩個(gè)點(diǎn)，將負(fù)點(diǎn)電荷從O點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場力作用下運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，其電勢(shì)能隨位移x的變化關(guān)系如圖所示。則該負(fù)點(diǎn)電荷從O到A的過程中，下列說法正確的是（）A．電場力做負(fù)功B．O點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)高C．從O到A，電場強(qiáng)度先減小后增大D．從O到A，電場強(qiáng)度一直增大【答案】C【詳解】A．由題圖可知負(fù)點(diǎn)電荷從O到A的過程中，電勢(shì)能減小，電場力做正功，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．由知，從O到A電勢(shì)升高，則O點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)低，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；CD．圖像的切線斜率大小反映電場力的大小，即電場強(qiáng)度的大小，則從O到A，電場強(qiáng)度先減小后增大，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。12．A、B為一電場中x軸上的兩點(diǎn)，如圖甲所示。一電子僅在電場力作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，x軸上各點(diǎn)電勢(shì)隨其坐標(biāo)變化的關(guān)系如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．該電場是點(diǎn)電荷形成的電場B．A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小關(guān)系為C．電子從A運(yùn)動(dòng)到B的過