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2020-2021学年高一第一学期物理人教版2019必修第三册章节（6）
电势能和电势
1.将一正电荷从无限远处移到电场中M点，电势能减少了；将另一负电荷（正、负电荷所带电荷量的绝对值相等）从无限远处移到电场中的N点，电势能增加了。若以无限远处为零电势点，两点的电势分别为，则下列判断正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
2.如图，静电场中的—条电场线上有两点，箭头代表
电场的方向，则(
)
A.M点的电势比N点的低
B.M点的场强大小一定比N点的大
C.电子在M点的电势能比在N点的低
D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大
3.某区域的电场线分布如图，是电场中的两点。这两点相比(
)
A．点的场强较大
B．点的场强较大
C．点的电势较高
D．点的电势较高
4.质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的。两个强作用电荷相反(类似于正负电荷)的夸克在距离很近时几乎没有相互作用(称为“渐近自由”)；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力(导致所谓“夸克禁闭”)。作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力与它们之间的距离的关系为：
式中为大于零的常量，负号表示引力。用表示夸克间的势能，令，取无穷远为势能零点。下列图示中正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
5.如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经点飞向点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是(
)
A．粒子带正电
B．粒子在点加速度大
C．粒子在点动能大
D．粒子在点电势能大
6.如图所示，空间分布着匀强电场，场中有与电场方向平行的四边形，其中M为的中点，N为的中点.将电荷量为的粒子，从A点移动到B点，电势能减小；将该粒子从D点移动到C点，电势能减小.下列说法正确的是(
)
A.D点的电势一定比A点的电势高
B.匀强电场的电场强度方向必沿方向
C.若之间的距离为d，则该电场的电场强度的最小值为
D.若将该粒子从M点移动到N点，电场力做的功为
7.如图所示，甲分子固定在坐标原点，乙分子沿轴运动，两分子间的分子势能与两分子间距离的关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为。若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是(
)
A．乙分子在点时，加速度最大
B．乙分子在点时，其动能为
C．乙分子在点时，分子间的作用力的合力为零
D．乙分子的运动范围
8.如图所示，线段均匀带正电，是与平行且正对的轻薄绝缘光滑细管，c是的中点，已知c点的电势为，设a点的电势为，b点的电势为，那么(
)
A.
B.
C.且
D.从a端射入一个电子，电子沿细管做匀速直线运动
9.在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形，顶点分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示.若将一个带负电的粒子置于b点，然后由静止释放，粒子将沿着对角线往复运动.则粒子从b点运动到d点的过程中(
)
A.先做匀加速运动，后做匀减速运动
B.先从高电势到低电势，后从低电势到高电势
C.电势能改变量大于机械能改变量
D.电势能先减小后增大
10.一带负电的粒子只在电场力的作用下沿着轴正方向运动，其电势能随位移变化的关系如图所示，下列说法正确的是(
)
A．处的电势高于处的电势
B．和处的电场强度均为正值
C．处的电场强度小于处的电场强度
D．带负电的粒子从处到处电场力做负功
11.如图所示，是匀强电场中一正方形的四个顶点，场强方向平行正方形所在平面。已知三点的电势分别为，，，则(
)
A．点的电势，场强方向平行方向
B．点的电势，场强方向平行方向
C．点的电势，场强方向平行方向
D．点的电势，场强方向平行方向
12.电场中有两点，将一带电量为的点电荷从无穷远处移动到点，电场力做功，将该电荷放在点，其电势能为，则两点的电势差为（
）
A.20V
B.－20V
C.60V
D.－60V
13.如图所示，点和点固定有两个等量同种正点电荷，点为其连线的中点，连线上的两点关于点对称。两点位于连线的中垂线上，一带电粒子（重力忽略不计）以一初速度从点开始沿做直线运动，到达点时，速度刚好为0，若规定无穷远处电势为0，下列说法正确的是（
）
A.点的电势为0
B.两点的电场强度相同
C.带电粒子一定带正电
D.带电粒子在点的电势能小于在点的电势能
14.如图所示，质量为m、电荷量为q的小球从电场强度大小为E的匀强电场中的O点出发，以初速度沿直线做匀变速运动，直线与水平面的夹角为30°，若小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为g，且，则下列说法正确的是(
)
A.电场方向竖直向上
B.小球运动的加速度大小为g
C.小球最大高度为
D.小球电势能的最大值为
15.如图所示，质量为、电荷量为的小球在电场强度的匀强电场中，以初速度沿直线做匀变速运动，直线与水平面的夹角为30°，若小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为，则下列说法中正确的是（
）
A.电场方向一定竖直向上
B.电场强度E的最小值为
C.如果电场强度为，则小球相对初始位置的最大高度为
D.如果电场强度为，小球电势能的最大值为
16.如图所示，在平行金属带电极板电场中将电荷量为的点电荷从点移到板，电场力做负功，把该点电荷从点移到板，电场力做正功为，板接地。则：
（1）点的电势是多少？
（2）等于多少伏？板的电势是多少？
17.如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为的负点电荷从A点运动到B点，电场力做功为，间距离，与水平面的夹角为60°。
（1）负点电荷的电势能是增加还是减少？增加（减少）了多少？
（2）间电势差是多少？
（3）电场强度E是多大？
（4）如果A点的电势为，那么B点的电势为多大？电荷量为的正电荷在A点具有的电势能是多少？
18.地面上空间存在一方向竖直向上的匀强电场，是电场中的两点在同一竖直线上，在上方,高度差为；一长的绝缘细线一端固定在点，另一端分别系质量均为的小球，不带电，的电荷量为。分别水平拉直细线释放小球，小球运动到点时剪断细线之后，测得从点到落地所用时间为，从点到落地所用时间为2。重力加速度为。求：
（1）电场强度的大小；
（2）从点到落地通过的水平距离。
19.一个有初速的、电量为为的带电粒子，在电场中只受电场力作用，从点运动到点的过程中，克服电场力做了的功。则两点的电势差_______，在此过程中，电荷的动能_________（填“增加”或“减少”）了________。
参考答案
1.答案：C
解析：因无限远处的电势为零，则正电荷在M点的电势能为，负电荷在N点的电势能为。由可知，两点的电势，且，故，选项C正确。
2.答案：C
解析：电势沿电场的方向降低，A错误；负电
荷从M点向N移动时克服电场力做功，电
势能增大，故电子在M点的电势能比在N点的低，选项C正确；因为由一条电场线不
能判断两点的电场强度的大小，所以
也不能判断电子在M点受到的电场力大小
比在N点的大，选项B、D错误。
3.答案：C
4.答案：D
5.答案：D
解析：A.粒子从A到B，电场力对粒子运动做负功，因此粒子带负电。故A错误；
B.由于B点的电场线密，所以B点的电场力大，则B点的加速度较大。故B错误；
C.粒子从A到B，电场力对粒子运动做负功，电势能增加，导致动能减少，故C错误；D正确；
故选：D
6.答案：D
解析：因为将电荷量为的粒子，从A点移动到B点，电势能减小，所以A点的电势比B点的电势高；同理D点电势比C点的电势高；两点电势关系无法确定，匀强电场的电场强度方向不一定沿方向，选项A、B错误.若之间的距离为d，则该电场的电场强度取最小值时必沿方向，此时有，则，选项C错误.M点的电势，同理，则若将该粒子从M点移动到N点，电场力做的功为，选项D正确.
7.答案：D
8.答案：C
解析：如图所示，取的中点C，则根据对称性可知段和段在c点产生的电势均为φ，且，段在a点产生的电势为φ，段在a点产生的电势小于φ，所以且，选项C正确，A、B错误；从a端射入一个电子，由分析知电子沿细管先做加速运动，后做减速运动，选项D错误.
9.答案：D
解析：由两等量正点电荷连线的中垂线上电场分布可知，与的交点O处场强为0，电场线的方向由此交点沿连线指向两边，由于带负电的粒子受到的电场力跟电场线的方向相反，所以带负电的粒子受到的电场力始终指向的连线与中垂线的交点O，由于该电场是不均匀的，粒子从b到d所受的电场力是变化的，所以加速度是变化的，故A错误；由两等量正电荷的电场分布知道，在两电荷连线的中垂线上的O点的电势最高，所以从b到d，电势是先增大后减小，故B错误；从b到d，由于只有电场力对粒子做功，只有电势能与动能的相互转化，粒子的电势能与机械能之和守恒，因此，粒子的电势能改变量等于机械能改变量，故C错误；粒子由b到连线的中点O的过程中，电场力对其做正功，电势能减小，由O到d电场力对粒子做负功，粒子的电势能增大，故D正确.
10.答案：C
解析：A．由图知，负电荷在处的电势能大于处的电势能，据可得，处的电势低于处的电势，故A项错误；
B．由图知，负电荷的电势能随的增大而减小，则轴各点的电势随的增大而增大；沿电场线方向电势降低，则和处的电场强度方向均沿轴负方向，故B项错误；
C．据和场强大小可得则处的电场强度小于处的电场强度，故C项正确；
D．从处到处，负电荷的电势能减小，则从处到处电场力对负电荷做正功，故D项错误。
故选C。
11.答案：B
解析：CD.匀强电场中，由公式知沿着任意方向每前进相同的距离，电势差都相等，故连接连线的中点为，则点的电势为；连接，如图所示：则为一条等势线，点在连线上，所以点电势;故C项，D项均错误
AB.过点作出垂直于的有向线段，由高电势点直线，如图中红线所示，即为电场线，那么场强方向平行方向；故A错误，B正确
12.答案：D
解析：将一带电量为的点电荷从无穷远处移动到点,电场力做功,则说明点的电势能为;点的电势为：,点的电势为：得：，故D正确，ABC错误。
13.答案：D
解析：点电势为中垂线上最高，故点电势>0，A错误；根据电场叠加可知，两点电场强度等大反向，故两点电场强度不相同，B错误；从到，只有电场力做功，可知整体电场力对带电微粒做负功，动能减小，电势能増大，故带电微粒在点的电势能小于点电势能，根据电场力做功的特点可知，带电微粒在段一定做减速运动，故电场力方向向下，带电粒子带负电，故D正确C错误。
14.答案：BD
解析：以小球为研究对象进行受力分析如图所示，因小球所受电场力与重力大小相等，而合力方向只能与运动方向共线，所以可知电场力的方向只能如图所示，与水平方向成夹角，所以选项A错误；故可知小球所受合力大小，所以小球的加速度大小为g，方向与运动方向相反，故选项B正确；小球的最大位移，故可知其上升的最大高度为，所以选项C错误；电场力做的功为，故可知小球的电势能增大了，因初始位置电势能为零，所以可知到达最高点时电势能最大，为，故选项D正确.
15.答案：D
16.答案：(1)把该点电荷从点移到板,电场力做正功为，
根据可得：
∵,
板接地,
∴
(2)点电荷从点移到板,电场力做负功，
根据可得：,
板接地,
∴
17.答案：（1）减少；
（2）8
V
（3）4
V/m
（4）4
V；
解析：解：（1）负点电荷从A运动到B，电场力做正功，则负点电荷的电势能减少，减少了。
（2）间电势差
则
（3）匀强电场的电场强度
（4）因，则
电荷量为的正电荷在A点具有的电势能为
18.答案：（1）设电场强度的大小为，从点到落地运动的加速度为，有
解得：
（2）设在点的速度为，从点到落地通过的水平距离为，则
解得：
19.答案：；减少；

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