高二物理《电势与电势能》专项练习题
一、电场力的功
1、特点:电场力做功与路径无关，只与初末位置有关。
2、计算方法（1）由公式W=qE·d（d为电荷初末位置在电场方向上的位移）
（2）由公式WAB?qUAB（UAB为电荷初末位置A→B间电势差,注意下标的使用） （3）由电场力做功和电势能的变化的关系：WAB?EPA?EPB(EPA.EPB分别是电荷电场中A、B两点的电势能）
（4）由动能定理：W电场力?W其他力??EK
二、电势能
1.电势能：电荷在电场中由其相对位置决定的能（类似重力势能）
2.电荷在电场中某点的电势能等于电荷从这点移到零电势能点(通常选大地或无限远处)过程中电场力做的功。EPA=WA→∞
电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加；电场力不做功，电势能不变。 3.比较电势能的大小 （1）场电荷判断法
①离场正电荷越近，检验正电荷的电势能越大；检验负电荷的电势能越小. ②离场负电荷越近，检验正电荷的电势能越小；检验负电荷的电势能越大. （2）电场线法
①正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大.
②负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小.
（3）做功判断法
无论正、负电荷，电场力做正功，电荷从电势能较大的地方移向电势能较小的地方，反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方. 三、电势 １.定义：?A?EPA ＥPA为试探电荷在该点Ａ的电势能，q为电荷量，可以带符号运算。 q2.单位：伏特V，1V=1J/Ｃ
3.电势是标量，有正负，但没有方向。规定大地或无限远电势为零。
4.物理意义：描述电场能的特性，由场源电荷量和相对位置来决定，与是否放试探电荷无关。 5.电势高低判断的三种方法 (1)根据公式计算：?A?EPA，带符号代入运算。 q(2)沿着电场线的方向电势是降低的，逆着电场线方向电势是升高的。
(3)将ＷAB和q带符号代入，根据UAB的正负判断Ａ、Ｂ两点电势的高低，UAB=A-B。若UAB>０，则A>B；若UAB=０，则A=B；若UAB<０则A 1、定义：电场中电势相等的点构成的面叫等势面。 2、等势面与电场线的关系 （1）电场线总是与等势面垂直，且从高等势面指向低等势面。 （2）电场线越密的地方，等势面也越密集。 （3）沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，正电荷电场力做正功，负电荷电场力做负功。 （4）电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具 （5）实际中测量等电势点较容易，所以往往通过描绘等势线来确定电场线。 五、电势差 1.定义：UAB??A??B，与零电势点的选取无关。UAB??UBA 2.与电场力做功的关系：WAB?qUAB（任何电场成立，可带符号运算） 3. 在匀强电场中电势差与电场强度的关系： (1)电场强度等于沿电场线单位距离上的电势差 (2)公式Ｅ＝U/d，U是指两点间的电势差，d是指这两点间沿电场线方向的距离，或者相邻等势面间的 距离，因此电场强度是电势降落最快的方向。 (3)U=Ed只适用匀强电场的计算，对非匀强场可以用来定性分析，如非匀强电场中各相邻的等势面的电势差一定时，E越大处，d越小，即等势面而越密集。 (4)匀强电场中相互平行的方向上相等的距离上电势降落相等。 六、练习 1．一个电容器，带了电量Q后，两极板电势差为U，若它带的电量减少Q/2，则 （ ） A．电容为原来的1/2，两极板电压不变 B．电容为原来2倍，两极板电压不变 C．电容不变，两极板电压是原来的1/2 D．电容不变，两极板电压是原来的2倍 2．下列说法正确的有 （ ） A．把两个同种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加 B．把两个同种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加 C．把两个异种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加 D．把两个异种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定减小 3．关于电场线和等势面，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．没有电场线的地方，场强为零 D．电场线和等势面一定垂直 4．某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动 轨迹如图所示，可以判定 ( ) A．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度 B．粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能 D．A点的电势高于B点的电势 5．如图所示，Q是带正电的点电荷，P1和P2为其电场中的两点，若E1、E2为P1、P2两点的 电场强度的大小，φ1、φ2为P1、P2两点的电势，则 （ ） A．E1>E2，φ1>φ2 B．E1>E2，φ1<φ2 C．E1 7．在图中，A、B两个等量正电荷位置固定，一个电子（重力忽略）沿A、B中垂线自 无穷远处向A、B连线的中点O飞来，则电子在此过程中 （ ） A．加速度不断增大，电势能减小 B．加速度先增加后减小，电势能减小 C．加速度不断减小，速度不断增大 D．加速度先减小后增大，速度不断增大 8．图中实线表示电场中的三个等势面，各等势面的电势值如图中所示。把一个负电荷沿A→B →C移动，电荷在这三点所受的电场力为FA、FB、FC，电场力在AB段和BC段做的功为WAB和WBC，那么（ ） A．FA=FB=FC，WAB＝ＷBC B．FA C．FA>FB>FC，WAB<ＷBC D．FA>FB>FC，WAB＝ＷBC －9 9．一个带正电的质点，电量q=2.0×10C，在静电场中，由a点移到b点，在这过程中，除 －－ 电场力外，其他力做的功为6.0×105J，质点的动能增加了8.0×105J，求a、b两点间的电势差Uab为多少？ 10．如图所示，竖直实线为电场线，质量为m，电量为－q的质点P从电场边缘A射入电场，并沿直线AB从B飞出，AB直线与电场线夹角为θ，A、B两点相距为d，则A、B两点的电势差为多少？ 11．如图所示，有一电子经电压U0加速后，进入两块间距为d，电压为U的平行金属板间，若电子从两板正中间射入，且恰好能穿出电场，求： （1）金属板的长度；（2）电子穿出电场时的动能. 12．一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图所示。如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d、板长为L。设粒子束不会击中极板，求粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为多少？（粒子的重力忽略不计） 13．如图所示，相距为d、水平放置的两块平行金属板a、b，其电容量为C，开始时两板均不带电，a板接地且中央有孔，现将带电量为q、质量为m的带电液滴一滴一滴地从小孔上方高处无初速地滴下，竖直落向b板，到达b板后电荷全部传给b板（重力加速度为g，不计a、b板外电磁场及阻力的影响），求：（1）第几滴滴在a、b板间将作匀速直线运动？ （2）能够到达b板的液滴不会超过多少滴？ 14．如图（a）所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），A、B两点的坐标分别为0.2m和0.5m。放在A、B两点的检验电荷q1、q2受到的电场力跟检验电荷所带电量的关系如图（b）所示。则A点的电场强度大小为________N/C，点电荷Q的位置坐标为x=________m。
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