电势能和电势讲解及习题(含答案)

B．无论是正还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越少，电荷在该点的电势能越大

C．无论是正还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大

D．无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大

2．电势

例2 如果把q＝1.0×108C的电荷从无穷远移到电场中的A点，需要克服电场力做功W=1.2×104J，那么 (1) q在A点的电势能和A点的电势各是多少? (2) q未移入电场前A点的电势是多少?

例3在静电场中，下列说法正确的是 （ ）

A．电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零 B．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同 C．电场强度的方向总是跟等势面垂直的 D．沿着电场强度的方向，电势总是不断降低的 练习：

1、关于电场线和等势面，不正确的说法是（ ）．．．

A．电场中电势越高的地方，等势面越密

B．电场中场强越大的地方，电场线越密C．电场中场强越大的地方，等势面越密D．电场强度的方向总是和等势面垂直的

例4．如图6所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称 ，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN。P点在y轴右侧， MP⊥ON。则 A．M点的电势比P点的电势高 B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功 C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差 D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做匀速运动

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图6

例5用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（ ）

练习： 如图8－5所示，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a，b端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是：

A．闭合K1，有电子从枕型导体流向地 B．闭合K2，有电子从枕型导体流向地 C．闭合K1，有电子从地流向枕型导体 D．闭合K2，没有电子通过K2

例6. 如图9－9所示，真空中存在竖直向下的匀强电场，一个带电油滴（重力不能忽略）沿虚线由a向b运动，以下判断正确的是

b A．油滴一定带正电

a B．油滴的电势能一定增加

E C．油滴的动能一定减少

D．油滴的动能与电势能之和一定减少

图9-9

练习： 1 如图1-4-7所示，虚线a、b和c是某电场中的三个等势面，它们的电势为Ua、Ub、Uc，其中Ua>Ub>Uc．一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由

c 图可知 b a A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功 L M N B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功

K C．粒子从K到L的过程中，电势能增加 图1-4-7

D．粒子从L到M的过程中，动能减少

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2．有一电场的电场线如图所示，场中A、B两点的场强和电势分别用EA、EB和φA、φA

表示，则

A．EA>EB、φA>φA B．EA>EB、φA<φA C．EAφA D．EA例7 图1—4—4中a、b和c表示点电荷的电场中的三个等势面．它们的电势分别为U、U和U．一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则它经过等势面c时的速率为__________．

例8．如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为他A15V，B3V，C3V，求D点的电势D＝_____________． 练习：1如图所示，正方形ABCD处在一个匀强电场中，电场线与正方形所在平面平行．已知A、B、C三点的电势依次为φA=6.0V，φB=4.0V， φC= - 2.0V． A ⑴D点的电势φD= V。

⑵在图中画出过A点的电场线（要把作图过程画在图上）

例9．质量为m的带电小球用绝缘线悬挂于O点，并处于水平向右的大小为E的匀强电场中（设电场足够大），小球静止时，丝线与铅垂线夹角为θ，如图所示，求:(1)小球带何种电荷？电荷量为多少？（2）若将丝线烧断，小球将做什么样的运动？

5

练习.一个电子以v0=4×l07m／s的速度，方向与电场方向相同，射入电场强度E=2×l0V／m的匀强电场中，如图12所示已知电子电量e=-1.6×10-19C，电子质量m=9.1×10-31kg．试求： (1)从电子的入射点到达速度为0之点的两点间电势差是多少?两点间距离是多少?(2)电子到达速度为0之点所需的时间是多少?

图12 [同步检测]

1．电场中有A、B两点，把电荷从A点移到B点的过程中，电场力对电荷做正功，则 （ ）

A．电荷的电势能减少 B．电荷的电势能增加 C．A点的场强比B点的场强大 D．A点的场强比B点的场强小

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2314D

B

C

2．如图1—4—8所示，A、B是同一条电场线上的两点，下列说法正确的是

( )

A．正电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能 B．正电荷在B点具有的电势能大于在A点具有的电势能 C．负电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能

D．负电荷在B点具有的电势能大于在A点具有的电势能 图1—4—8 3．外力克服电场力对电荷做功时 ( )

A．电荷的运动动能一定增大 B．电荷的运动动能一定减小 C．电荷一定从电势能大处移到电势能小处 D．电荷可能从电势能小处移到电势能大处

4．关于电势的高低，下列说法正确的是 （ ）

A．沿电场线方向电势逐渐降低 B．电势降低的方向一定是电场线的方向

C．正电荷在只受电场力作用下，一定向电势低的地方运动

D．负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动

5．如图1—4—9所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1＝__________；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功

图1—4—9 W2＝__________；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做功W3＝__________．由此可

知电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是_________________________________．

6．下列关于电场性质的说法，正确的是 ( ) A．电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高 B．电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高 C．电场强度为零的地方，电势一定为零 D．电势为零的地方，电场强度一定为零

7．关于电势与电势能的说法，正确的是 ( )

A．电荷在电势越高的地方，电势能也越大

B．电荷在电势越高的地方，它的电荷量越大，所具有的电势能也越大

C．在正点电荷的电场中任一点，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能

D．在负点电荷的电场中任一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能

8．某电场的电场线如图1—4—10所示，电场中有A、B、C三点，已知一个负电荷从A点移到B点时，电场力做正功．

(1) 在图中用箭头标出电场线的方向；并大致画出过A、B、C三点的等势线． (2) 在A、B、C三点中，场强最大的点是_________，电势最高的点是_________．

图1—4—10

图1—4—11

图1—4—12

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9．如图1—4—11所示，在场强E＝104N／C的水平匀强电场中，有一根长l＝15 cm

－

的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m＝3 g，带电荷量q＝2×106C的小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，则小球到达最低达最低点B时的速度是多大?

作业：

1．在电场中，已知A点的电势高于B点的电势，那么 ( )

A．把负电荷从A点移到B点，电场力做负功 B．把负电荷从A点移到B点，电场力做正功

C．把正电荷从B点移到A点，电场力做负功 D．把正电荷从B点移到A点，电场力做正功

2．如图1—4—13所示，Q是带正电的点电荷，P和P为其电场中的两点．若E1、E2为P

1、P

2两点的电场强度的大小，φ

1、φ

2为P

1、P

2两点的电势，则

( )

A．E1 > E2，φ1>φ2 B．E1 > E2，φ1<φ2 C．E1< E2，φ1>φ2

D．E1< E2，φ1<φ2 3．如图1—4—14所示的电场线，可判定 ( ) A．该电场一定是匀强电场 B．A点的电势一定低于B点电势

C．负电荷放在B点的电势能比放在A点的电势能大 D．负电荷放在B点所受电场力方向向右

4．图1—4—15为某个电场中的部分电场线，如A、B两点的场强分别记为 EA EB，电势分别记为A、B，则 ( ) A．EA > EB 、A > B B．EA < EB 、A > B

C．EA EB 、A <B

5．有两个完全相同的金属球A、B，如图1—4—16，B球固定在绝缘地板上，A球在离B球为H的正上方由静止释放下落，与B球发生对心碰后回跳的高为h．设碰撞中无动能损失，空气阻力不计 ( )

A．若A、B球带等量同种电荷，则h>H B．若A、B球带等量同种电荷，则h=H C．若A、B球带等量异种电荷，则h>H

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图1—4—13

图1—4—14

B A 图1-4-15

图1—4—16

D．若A、B球带等量异种电荷，则h=H

6．下列说法中，正确的是 ( ) A．沿着电场线的方向场强一定越来越弱 B．沿着电场线的方向电势—定越来越低

C．匀强电场中，各点的场强一定大小相等，方向相同 D．匀强电场中各点的电势一定相等

7．关于电场中电荷的电势能的大小，下列说法正确的是 ( ) A．在电场强度越大的地方，电荷的电势能也越大 B．正电荷沿电场线移动，电势能总增大 C．负电荷沿电场线移动，电势能一定增大 D．电荷沿电场线移动，电势能一定减小

8．如图3—4—17所示，P、Q是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，OAA．EA一定大于EB，A一定大于B B．EA不一定大于EB，A一定大于B C．EA一定大于EB，A不一定大于B

D．EA不一定大于EB，A不一定大于B

9．电场中某点A的电势为10V，另一点B的电势为-5V，将一电荷量为Q = -210-9C

的电荷从A点移到B点时，电场力做的功为多少？这个功是正功还是负功？

10．将带电荷量为1×10功1×10

68图1—4—17

C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做

J．问：

(1) 电荷的电势能是增加还是减小? 电荷在A点具有多少电势能?(2) A点的电势是多少?

(3) 若电场力可以把带电荷量为2×10

8C的电荷从无限远处移到电场中的A点，说明

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电荷带正电还是带负电? 电场力做了多少功? (取无限远处为电势零点)

11．如图1—4—18所示，一个质量为m、带有电荷-q的小物体，可以在水平轨道ox上运动，o端有一与轨道垂直的固定墙．轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿ox轴正方向，小物体以速度v0从x0点沿ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用，且fqE.设小物体与墙碰撞时不损失机械能，且电荷量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程．

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图1—4—18