1、11.4 电势能和电势课时检测区基础达标1.如图所示，电场中 a、b、c 三点，ab=bc，则把点电荷+q 从 a 点经 b 点移到 c 点的过程中，电场力做功的大小关系有( )A.WabWbc B.Wab=WbcC.WabWbc D.无法比较【解析】选 C。由电场线的疏密可知，a 点的场强最小，c 点的场强最大，位移相同时，bc段受到的平均电场力大，所以 WabWbc，故 C 正确，A、B、D 错误。【补偿训练】(多选)如图所示，实线表示一簇关于 x 轴对称的等势面，在轴上有 A、B 两点，则 ( )A.A 点场强小于 B 点场强B.A 点场强方向指向 x 轴负方向C.A 点场强大于 B 点
2、场强D.A 点电势高于 B 点电势【解析】选 A、D。由于电场线与等势面总是垂直，所以 B 点电场线比 A 点密，B 点场强大于 A 点场强，故 A 正确，C 错误。电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，故 B 错误。由题图数据可知 D 正确。2.如图所示，在点电荷 Q 形成的电场中，正电荷 q 从 A 移到 B。在此过程中，下列说法正确的是 ( )A.电场力对电荷做正功B.电场力对电荷做负功C.电场力对电荷不做功D.由于不知道移动的路径，因此无法确定电场力是否做功【解析】选 A。在正点电荷 Q 形成的电场中，电场方向指向外侧，沿着电场线方向电势降低，所以 A 点电势大于 B 点电势。根据
3、电势能的定义 Ep=q，正电荷 q 从 A 移到 B，在此过程中，电势能减小。根据电场力做功量度电势能的变化知道电场力对电荷做正功，故 A2正确。3.(多选)如图所示，一带正电的点电荷固定于 O 点，两虚线圆均以 O 为圆心，两实线分别为带电粒子 M 和 N 先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e 为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法正确的是 ( )A.M 带负电荷，N 带正电荷B.M 在 b 点的动能小于它在 a 点的动能C.N 在 d 点的电势能等于它在 e 点的电势能D.N 在从 c 点运动到 d 点的过程中克服电场力做功【解析】选 A、B、C。如题图所示，粒子受到的电场力指向轨
4、迹的凹侧，可知 M 受到了引力作用，N 受到了斥力作用，故 M 带负电荷，N 带正电荷，选项 A 正确；由于虚线是等势面，故 M 从 a 点到 b 点电场力对其做负功，动能减小，选项 B 正确；d 点和 e 点在同一等势面上，N 在 d 点的电势能等于它在 e 点的电势能，故选项 C 正确；N 从 c 点运动到 d 点的过程中，电场力做正功，故选项 D 错误。4.如图所示，在场强 E=104 N/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、电荷量 q=210-6 C 的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g 取 1
5、0 m/s2。求：(1)小球到达最低点 B 的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？(2)若取 A 点电势为零，小球在 B 点的电势能、电势分别为多大？(3)小球到 B 点时速度为多大？绳子张力为多大？【解析】(1)从 AB 重力做正功，重力势能减少E=W G=mgL=4.510-3 J从 AB 电场力做负功，电势能增加E p=-WE=EqL=310-3 J(2)若取 A=0，则 EpB=310-3 J B= =1.5103 V(3)从 AB 由动能定理知mgL-EqL= m 代入数据122得 vB=1 m/s3在 B 点由牛顿第二定律知F=mg+m 代入数据2得 F=510-2 N。答案：(1)重力势能减少 4.510-3 J电势能增加 310-3 J (2)310-3 J 1.510 3 V (3)1 m/s 510 -2 N
