解析版 人教版高中物理选修3-1 第一章 第4节电势能和电势 拔高训练

第一章：第4节 电势能和电势 拔高训练

（45分钟 100分）

一、不定项选择题部分（每题4分 共60分）

1．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：正电荷的电势能增加时，其所在处的电势升高；负电荷的电势能增加时，其所在处的电势降低，所以B、C正确．

答案：BC

2.如图所示，在O点的点电荷＋Q形成的电场中，试探电荷＋q由A点移到B点电场力做功为W1，以OA为半径画弧交OB于C，再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2，由C点移到B点电场力做功为W3，则三者关系为( )

A．W1＝W2＝W3<0 C．W1＝W3>W2＝0 答案：C

解析：因A、C两点处于同一等势面上，所以W1＝W3>W2＝0，所以C正确。

3．如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点。下列说法正确的是( )

B．W1>W2＝W3>0 D．W3>W1＝W2＝0

A．M点电势一定低于N点电势 B．M点场强一定大于N点场强

C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功 答案：C

解析：从图示电场线的分布示意图可知，MN所在直线的电场线方向由M指向N，则M点电势一定高于N点电势；由于N点所在处电场线分布密，所以N点场强大于M点场强；正电荷在电势高处电势能大，故在M点电势能大于在N点电势能；电子从M点移动到N点，要克服电场力做功。综上所述，C选项正

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确。

4．如图所示，某点O处固定点电荷＋Q，另一带电－q的粒子以O为焦点做椭圆轨道运动，运动过程中经过最近点a和最远点b，下述说法正确的是( )

A．粒子在a点运动速率大于在b点速率 B．粒子在a点运动加速度大于在b点加速度 C．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 D．＋Q所产生的电场中，a点电势高于b点 答案：ABD

解析：C粒子在从b到a的过程中，电场力做正功，动能增大，电势能减小；粒子在从a到b的过程中，电场力做负功，动能减小，电势能增大，可知粒子在a点的动能大于在b点的动能，则粒子在a点运动速率大于在b点速率，粒子在a点电势能小于在b点电势能。故A正确，C错误。粒子在运动过程中只受到库仑力作用，粒子在a点离Q点近，根据库仑定律分析可知粒子在a点受到的库仑力大，加速度大，故B正确。＋Q所产生的电场中，

电场线从Q出发到无穷远终止，a点离Q较近，电势较高。故D正确。

5．位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则( )

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点电势能不变 答案：C

解析：同一检验电荷在a、b两点受力方向不同，所以A错误；因为A、B两处有负电荷，所以，等势线由外向内表示的电势越来越低。将正电荷从c点移到d点，正电荷的电势能增加，静电力做负功，B错误；负电荷从a点移到c点，电势能减少，静电力做正功，C正确；正电荷沿虚线从e点移到f点的过程中，电势先降低再升高，电势能先减小后增大，D错误。

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6.如图所示，A、B是真空中的两个等量异种点电荷，M、N、O是AB连线的垂线上的点，且AO＞OB．一带负电的试探点电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，M、N为轨迹和垂线的交点，设M、N两点的场强大小分别EM、EN，电势分别为φM、φN，取无穷远为零电势．下列说法中正确的是( )

A．点电荷A一定带正电 B．EM小于EN C．φM＞φN

D．该试探点电荷在M处的电势能小于N处的电势能

解析：根据曲线运动中轨迹和受力的关系可知，受力指向轨迹的内侧，则

点电荷B带正电，故A选项错误；根据等量异种点电荷电场线和等势线的分布情况可知，N处的电场线密，场强强，N处的电势高，故B选项正确，C选项错误；负电荷在电势高的地方电势能小，D选项错误．

答案：B

7．如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负试探电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是( )

A．电荷从a到b加速度减小 C．b处电势高

解析：通过下表对各项逐一分析

选项 A B C D 答案：BD 8．两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是( )

透析过程 b处电场线比a处密，说明b处场强大于a处场强，所以b处加速度大于a处加速度 由a到b电场力做负功，电势能增大 试探电荷为负电荷，F的方向指向凹侧，所以电场线方向从疏到密，所以φa>φb 由能量守恒，电势能增加，则动能减小，b点速度小 结论 × √ × √ B．b处电势能大 D．电荷在b处速度小

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A．带正电

C．电势能先变大后变小

B．速度先变大后变小

D．经过b点和d点时的速度大小相同

解析：由曲线运动中力和轨迹的关系可知，力指向轨迹的内侧，电场力方向竖直向上，沿着电场线电势逐渐降低，电场线的方向竖直向下，据此可得带电粒子带负电，故A选项错误；负电荷在电势低的地方电势能大，由a运动到c的过程中，电势能增大，由c运动到e的过程中，电势能减小，故电势能先增大再减小，C选项正确；只有电场力做功，粒子的动能和电势能之和保持不变，电势能先增大再减小，则动能先减小后增大，速度先减小再增大，故B选项错误；b、d处于同一等势面，粒子在两点电势能相等，由上述分析可知，两点处动能相等，速度大小相等，故D选项正确．

答案：CD

9．如图所示，Q1、Q2为两个固定点电荷，其中Q1带正电，它们连线的延长线上有a、b两点。一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度图象如图所示，则( )

A．Q2带正电 B．Q2带负电

C．试探电荷从b到a的过程中电势能增大 D．试探电荷从b到a的过程中电势能减小 答案：BC

解析：逐项分析如下：

选项 A B C D 诊断 由v－t图，v↓，故试探电荷受向左的库仑力，因此Q2带负电 同上 由于静电力(库仑力)做负功，故其电势能增大 同选项C 结论 × √ √ × 10.如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为＋Q。图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面。有两个一价离子M、N(不计重力，也不计它们之间的电场力)先后从a点以相同的速率v0射入该电场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc，其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置。以上说法中正确的是( )

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