1.4 电场力的功 电势能 课时提升练（含解析） 一、选择题 1．电荷量大小分别为 Q 和 9Q 的两个点电荷 A、B 分别固定于 x 轴上两处，且其中一 个点电荷固定于 x＝0 处。在它们形成的电场中，有一个检验电荷﹣q 沿 x 轴从+∞向坐 标原点 O 运动，其电势能 Ep 随 x 的变化关系如图所示，图线最低处对应的 x 轴坐标为 x0，则可以确定的是（　　） A．A 带正电且处于 x＝0 处 B．B 带负电且处于 x＝﹣2x0 处 C．在 x＝x0 处电场强度等于零 D．在 x 轴上 x＞x0 范围内，场强方向向左 2．如图，真空中固定着两个等量异种点电荷，O 是两电荷连线的中点，a、b、c、d 是 连线上的四个点，e、f 是连线的中垂线上的两个点，ab=bO=Oc=cd，eO=Of。则（　 ） A．中垂线上三个点的电场强度大小关系为 Ee=Ef>EO B．连线上相邻两点间的电势差关系为 Uab=UbO=UOc=Ucd C．从 e 点静止释放一检验正点电荷，该电荷将在 e、f 两点间做直线往返运动 D．将一检验负点电荷先从 a 点沿直线移到 c 点，再沿直线移到 e 点，该电荷的电势能 先增大后减小 3．如图甲所示， A 、 B 为某电场中的一条电场线上的两点，现有一正点电荷仅在电场 力作用下以速度 ） vA 从 A B 向 运动，其 v t 图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　 A．电场中 A B 、 两点电势 B．电场中 A 、 B 点场强 C．点电荷受到的电场力 D．点电荷在 A B  A  B EA  E B FA  FB 、 两点的电势能 EPA  EPB 4．电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B 是电场中的两点，一带正电的粒子只 受电场力作用由 A 运动到 B，则（　　） A．该粒子在 B 点的加速度比 A 点的大 B．该粒子在 B 点的速度比在 A 点的大 C．电场中 B 点的电势比 A 点的电势高 D．该粒子在 B 点的电势能比 A 点的高 5．如图所示，下列说法正确的是（　　） A．图甲为等量同种点电荷形成的电场线 B．图乙离点电荷距离相等的 a 、 b 两点场强相同 C．图丙中在 c 点静止释放一正电荷，不可能沿着电场线运动到 d 点 D．图丁中某一电荷放在 e 点与放到 f 点（两点到极板距离相等），电势能不同 6．如图甲所示，在一条电场线上有 A，B 两点，若从 A 点由静止释放一电子，假设电 子仅受静电力作用，电子从 A 点运动到 B 点的速度一时间图象如图乙所示，则（　 　） A．电子在 A、B 两点受的静电力 FA<FB B．A、B 两点的电场强度 EA>EB C．A，B 两点的电势  A>  B D．电子在 A，B 两点具有的电势能 EpA<EpB 7．一带负电的粒子只在电场力作用下沿 x 轴正向运动，其电势能 Ep 随位移 x 变化的关 系如图所示，其中 O~x2 段是关于直线 x=x1 对称的曲线，x2~x3 段是直线，则下列说法正 确的是（　　） A．x1 处电场强度不为零 B．粒子在 x2~x3 段做匀速直线运动 C．x2~x3 段的电场强度大小方向均不变，为一定值 D．在 O、x1、x2、x3 处电势  O、  1、  2、  3 的关系为  3>  2=  O>  1 8．对静电场有关知识的理解，下列说法正确的是（　　） A．点电荷的电荷量一定很小 B． E F q Ek 2 q和 r 中的 q 都是场源电荷 C．某点的电势不为零，则该点的电场强度一定不为零 D．电场力对某负电荷做负功，该电荷的电势能一定增大 9．等量异种点电荷固定在水平向右的匀强电场中，电场分布如图所示。实线表示电场 线，虚线表示等势线，a、b 是图中的两点。下列说法正确的是（　　） A．a 点的电势比 b 点高 B．a 点的电场强度比 b 大 C．负电荷在 a 点具有的电势能比 b 点大 D．正电荷从 a 点移到 b 点电场力做负功 10．电荷在电场中移动时的下列判断中，正确的是（　　） A．正电荷顺着电场线移动，电场力做负功，电势能增加 B．正电荷逆着电场线移动，克服电场力做功，电势能减少 C．负电荷顺着电场线移动，克服电场力做功，电势能减少 D．负电荷逆着电场线移动，电场力做正功，电势能减少 11．如图，M、N 是匀强电场中的两个点，将某正电荷从 M 点沿图示虚线移动到 N 点 过程中（　　） A．电场力做负功，电势能减少 B．电场力做负功，电势能增加 C．电场力做正功，电势能减少 D．电场力做正功，电势能增加 12．若电场中， a、b 两点间的电势差 Uab=1V ，将一电子从 a 点移到 b 点克服电场力 做的功为 1eV，则（　　） A．场强方向一定由 b 指向 a B．场强方向一定由 a 指向 b C．电子的电势能增加 1 eV D．电子的电势能减少 1 eV 13．如图，在水平向右、大小为 E 的匀强电场中，在 O 点固定一电荷量为 Q 的正电荷， A、B、C、D 为以 O 为圆心半径为 r 的同一圆周上的四点，B、D 连线与电场线平行， A、C 连线与电场线垂直则（　　） A．A 点和 C 点的电场强度相同 B．D 点的电场强度最大 C．B 点的电场强度最大 D．将一正电荷 q 从 A 沿圆周移动到 B，静电力做正功 14．关于物理学思想方法下列叙述中正确的是（　　） A．伽利略开创的研究物理规律的科学方法——抽象思维、数学推导和科学实验相结 合，这种方法是物理学最基本的研究方法 B．对物理问题建立理想化模型是物理学中经常采用的一种科学研究方法，质点、时间 间隔和时刻等就是典型的物理模型 C．运用类比的方法定义物理量是物理学中定义物理量常用方法之一，比如根据定义电 势能的方法定义动能、弹性势能等 D．数学极限思想是物理学中常用的方法之一，比如当时间 t 趋向于无穷小时，我们 x 把 t 到 t  t 时间间隔内的平均速度 v  t 近似等于物体在 t 时刻的瞬时速度就是这种 方法的应用 15．如图所示，真空中有两个电荷量均为 Q 的正点电荷，在两电荷连线的中垂面上有 一正方形 ABCD，正方形的中心点位于两正点电荷的连线上，下列说法正确的是（　 ） A．A、B、C、D 四个点的电势相同 B．A、B、C、D 四个点的电场强度相同 C．负试探电荷沿直线从 A 点移到 B 点的过程中，其电势能先减小后增大 D．正试探电荷沿直线从 A 点移到 C 点的过程中，所受电场力一定先减小后增大 二、解答题 16．如图所示，在正的点电荷 Q 的电场中有 a、b 两点，它们到点电荷 Q 的距离 r1<r2。 （1）a、b 两点哪点电势高； （2）将一负电荷放在 a、b 两点，在哪点电势能较大； （3）若 a、b 两点间的电势差为 100V，将二价负离子由 a 点移到 b 点是静电力对电荷 做功还是电荷克服静电力做功，做功多少。 17．如图所示，A、B 为可视为点电荷的两个带正电小球，固定在足够大的光滑绝缘水 8 5 平面上，A 球质量 mA=0.2kg，带电量 Q  3 �10 C ；B 球质量 mB=0.1kg、带电量 q=1×10-7 C，两球之间距离 L=0.1m 处．（静电力恒量 k=9×l09N·m2/C2）求： （1）A 球在 B 球处产生的电场强度； （2）若同时释放两球，求两球运动过程中加速度大小之比； （3）释放两球后，经过一段时间，B 球速度为 vB=4m/s，A 球速度为 vA=2m/s，两球总 的电势能的变化量． 参考答案 1．C 【详解】 A．从图像可知在 x=0 处的电势能大于零，故在此处应有一负电荷，并且由电势能的变化 可知，电荷不可能在 O 点的右侧，所以在 O 点的电荷是 A，故 A 错误； BC．在 x=x0 处电势能最小，此处应为平衡位置，且 Ep-x 图像的斜率表示电场力，即 x=x0 处 电场力为零，则电场强度等于零；所以 B 应为正电荷，电荷量为+9Q，设 B 的横坐标为 x， 则有 k 9Q  x0  x  2  kQ x02 解得 x  2 x0 故 B 错误，故 C 正确； D．在 x 轴上 x>x0 的区域，试探电荷-q 沿 x 轴从+∞向坐标原点 O 运动，其电势能 Ep 随 x 的 减小而减小，可知电场力做正功，根据负电荷所受电场力方向与电场方向相反，则电场方 向向右，故 D 错误。 故选 C。 2．D 【详解】 A．如图所示为等量异种电荷的电场线 中垂线上 O 点场强最大，往上下两侧场强减小，结合对称性可得 Ee=Ef<EO A 错误； B．连线上从 a 到 d 场强先减小后增大，参考 U  Ed 可知，沿电场方向相同距离的电势差先 减小后增大，结合对称性可得 Uab=Ucd>UbO=UOc B 错误； C．检验正点电荷在 e 点受到的电场力方向垂直于中垂线，所以该电荷不可能在 e、f 两点 间做直线往返运动，C 错误； D．将一检验负点电荷先从 a 点沿直线移到 c 点再沿直线移到 e 点，该电荷所经过的区域电 势先降低后升高，由 Ep  q 可知，负点电荷的电势能先增大后减小，D 正确。 故选 D。 3．B 【详解】 A．由于电荷做减速运动，电场力的方向与运动方向相反，电场力的方向从 B 指向 A，正 电荷受力的方向沿着电场线，因此电场线的方向由 B 指向 A，而沿着电场力线的方向，电 势逐渐降低，故电场中 A 、 B 两点电势  B  A A 错误； BC．由于电荷做匀减速的运动，加速度保持不变，故电场力不变 FA  FB 因此 EA  EB B 正确，C 错误； D．由于从 A 到 B 的过程中，电场力做负功，电势能增加，因此 EPA  EPB D 错误。 故选 B。 4．B 【详解】 A．A 处电场线较密，则 A 处的场强较大，同一电荷在 A 点所受的电场力较大，由牛顿第二 定律知：正电荷在 A 点的加速度大，A 错误； CD．电场线与等势面垂直，电场线由高电势面指向低等势面，故  A  B ，带正电的粒子 在 B 点的电势能比 A 点的电势能低，CD 错误； B．由 A 到 B 电场力做正功，电势能减少，动能增加，粒子在 B 点的速度大于 A 点的速度， B 正确； 故选 B。 5．C 【详解】 A. 图甲为等量异种点电荷形成的电场线，A 错误； B. 图乙离点电荷距离相等的 a 、 b 两点场强大小相等但方向不同，B 错误； C.由于电场线是弯曲的，点电荷具有惯性，因此从 c 点静止释放的正电荷，不可能沿着电