高二物理电势能和电势练习题
1.在电场中( )
A.特定点的电场强度大,该点的电势一定高
B.特定点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大
C.特定点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零
D.特定点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零
解析:选D.场强大处电势不一定高,A错;由Ep=qφ知:正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大,在电势为0处电势能为0,故B、C错,D对.
A.E1>E2,φ1>φ2 B.E1>E2,φ1<φ2
C.E1φ2 D.E1<E2,φ1<φ2
解析:选A.由E=kQr2知E1>E2,由电场线方向P1指向P2知,φ1>φ2,故A对.
A.电势φA>φB,场强EA>EB
B.电势φA>φB,场强EA<EB
C.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做正功,电势能减少
D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能EpA>EpB
解析:选BC.顺着电场线电势逐渐降低,即φA>φB,由电场线疏密可知,EA<EB,故A错、B对.由电场力做功与电势能变化的关系可知,+q从A移到B,电场力做正功,电势能减少,C对,负电荷从A移到B,电场力做负功,电势能增加,EpA<EpB,故D错.
A.从A到B电场力做功最大
B.从A到E电场力做功最大
C.电场力做功一样多
D.A点比D点电势高
解析:选C.B、C、D、E在同一等势面上,所以检验电荷在这四点时的电势能相等,由WAB=EpA-EpB可知,C正确;在-Q的电场中,D点离源电荷远,所以D点的电势比A点高,故D错.
解析:电场力做功与路径无关.在小球由A运动到最低点B的过程中,电场力对小球做的正功为W=qEL=5×10-6×104×1 J=0.05 J.电场力对小球做正功,小球电势能减少,减少的电势能为0.05 J.
答案:见解析
一、选择题
A.0 B.qEl
C.2qEl D.πqEl
解析:选C.电场力对两小球均做正功,大小与路径无关,对每个小球做功为qEl,共为2qEl.故C正确
A.W1=W2=W3<0 w1="">W2=W3>0
C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=0
解析:选C.因A、C两点处于同一等势面上,所以W1=W3>0,W2=0.所以C正确.
3.(2023年聊城高二检测)下列关于电势高低的判断,正确的是( )
A.负电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低
B.负电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低
C.正电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低
D.正电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低
解析:选BC.负电荷从P点移到M点,电势能增加,电场力做负功,电场力方向由M点到P点,电场线方向由P到M,故M点电势较低,所以A错B对.同理可得C对D错.
A.O点电场强度为零
B.D点电场强度为零
C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大
D.若将点电荷-q从O移向C,电势能增大
解析:选BD.根据对称性和叠加原理,O点有三个场强矢量,其中A、B两点的电荷在O点的场强矢量等大反向,矢量和为零,即O点的电场强度等于C点电荷在该处的场强;D点有三个场强矢量,方向分布互为120°,故合场强为零.选项A错,B对.
由于D点场强为零,作为分界点,D的左边场强方向向左,右边方向向右.则将点电荷+q从O移向C的过程中,静电力的方向跟移动方向相同,静电力做正功,电势能减小;将点电荷-q从O移向C的过程中,静电力的方向跟移动方向相反,静电力做负功,电势能增加.选项C错,D对.
A.Ea>Eb,φa>φb B.Ea<Eb,φa<φb
C.Ea>Eb,φa<φb D.Eaφb
解析:选C.由图可以看出a处电场线更密,所以Ea>Eb,根据对称性,a处的电势应与右侧负电荷附近对称点的电势相等,再根据沿电场线方向电势降低可以判定φb>φa,故C项正确.
6.(2023年高考天津理综卷)在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则( )
A.b点的电场强度一定比a点大
B.电场线方向一定从b指向a
C.b点的电势一定比a点高
D.该电荷的动能一定减小
A.两个物块的电势能逐渐减少
B.物块受到的库仑力不做功
C.两个物块的机械能守恒
D.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力
解析:选A.两物块之间的库仑力对两物块均做正功,电势能减少,A对,B错;两物块的重力势能不变,动能先增后减,故机械能不守恒,C错;物块先加速后减速,故库仑力先大于摩擦力,但随着距离的增大,库仑力逐渐减小,故后阶段摩擦力大于库仑力,D错.
A.粒子在M点的速率最大
B.粒子所受电场力沿电场线方向
C.粒子在电场中的加速度不变
D.粒子在电场中的电势能始终在增加
解析:选C.由图知该电场为匀强电场,因此带电粒子受到的电场力方向恒定,大小不变,因此C正确.由电荷运动轨迹与受力关系可判定电荷受力向左,B错,因此由N到M电场力对粒子做 负功,其速度应减小,A错,电势能在前段与后段不一样,D错.
A.a点和b点的电场强度相同
B.正电荷从c点移到d点,电场力做正功
C.负电荷从a点移到c点,电场力做正功
D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大
解析:选CD.a点和b点所在处的等势线疏密程度不同,故两处的场强不同,方向也不同,A错;从c点到d点电势升高,正电荷的电势能增大,电场力做负功,B错;从a点到c点、电势升高,负电荷的电势能减小,电场力做正功,C对;从e点沿虚线到f点,电势先减小后增大,则正电荷的电势能先减小后增大,D对.
二、计算题
10.将带电荷量为1×10-8 C的电荷,从无限远处移到电场中的A点,要克服静电力做功1×10-6 J,问:
(1)电荷的电势能是增加还是减少?电荷在A点具有多少电势能?
(2)A点的电势是多少?
(3)若静电力可以把带电荷量为2×10-8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点,说明电荷带正电还是带负电?静电力做了多少功?(取无限远处为电势零点)
解析:(1)静电力做负功,电荷的电势能增加,因无限远处电势能为零,电荷在A点具有的电势能为1×10-6 J. 新 课 标 第 一 网
(2)A点的电势为:φA=EpAq=1×10-61×10-8 V=100 V.
(3)因静电力做正功,说明电荷受力方向与运动方向相同,说明电荷带负电,静电力做功为:
W2=2W1=2×-6 J.
答案:(1)增加 1×10-6 J
(2)100 V (3)带负电 2×10-6 J
解析:由动能定理得:mgh+W电=12mv2
解得:W电=12mgh
φC=φB=-W电-q=mgh2q.
答案:12mgh mgh2qw
无限改装
1-4-18
解析:电场力做功与路径无关,滑动摩擦力始终做负功,由于Ff<qE,小物体最终停留在O端.由动能定理得:
qEx0-Ffs=0-12mv20
s=2qEx0+mv202Ff.
答案:2qEx0+mv202Ff
串联电路和并联电路检测题
1.三个阻值都为12 Ω的电阻,它们任意连接、组合,总电阻可能为( )
A.4 Ω B.24 Ω
C.8 Ω D.36 Ω
解析:选ACD.共有四种组合,三个串联,总电阻为36 Ω;三个并联,总电阻为4 Ω;两个串联再跟第三个并联,总电阻为8 Ω.两个并联再跟第三个串联,总电阻为18 Ω.
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏
C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮
答案:D
3.(2023年临沂检测)磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程.已知其中一表头G,内阻Rg=30 Ω,满偏电流Ig=5 mA,要将它改装为量程为0~3 A的电流表,所做的操作是( )
A.串联一个570 Ω的电阻
B.并联一个570 Ω的电阻
C.串联一个0.05 Ω的电阻
D.并联一个0.05 Ω的电阻
解析:选D.要改装电流表需并联一个分流电阻,设其阻值为R,应有IgRg=(I-Ig)R,所以R=IgRgI-Ig≈0.05 Ω,故D正确,A、B、C均错误.
A.R的中点偏上 B.R的中点偏下
C.R的中点 D.R的最上端