电势能和电势练习题
§4电势能和电势
【典型例题】
【例1】在静电场中,下列说法中错误的是:()
电场强度为零的点,电势也一定为零
电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等
只在电场力作用下,正电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动
沿着电场线方向电势一定越来越低
【解析】电场强度和电势是从不同的角度描述电场性质的两个物理量,前者从力的角度,后者从能量的角度,两者之间没有直接的对于关系。
在等量同种电荷形成的电场中,它们连线的中点电场强度为零,但电势却不为零;匀强电场的场强处处相等,而沿着电场线方向电势却在不断降低;正电荷在电场中的移动方向还和它的初速度方向有关,
如果初速度是逆着电场线方向的,那么它移动的开始阶段从低电势向高电势。电场线的方向是电势的降落的方向。综上所述:A、B、C中的表述都是错误的。
【答案】A、B、C
【例2】如图所示,a、b为竖直向上的电
场线上的两点,一带电质点在a由静止释放,沿
电场线方向向上运动,到b点速度恰好为零,下列说法中正确的是:()
A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的
B、a点电势比b点的电势高
C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小
D、a点的电场强度比b点的电场强度大
【解析】带电质点在a点,由静止释放向上运动,说明电场力向上,且应满足E
a
q>mg,而又静止于
b点,说明电场力仍向上,用E
b
q=mg,选项A、D 正确,因不知质点的带电性质,故无法确定a、b 两点的电势高低,选项B错误,a到b的运动过
程中,电场力和重力做功,由动能定理可知,W
+W
重=0,因为W
练习题mv
为负值,故W
必为正值,而电
场力做正功,电势能减小,即b点的电势能小于a点电势能,选项C错误。
【例3】如图所示,光滑绝缘细杆竖直放
置,细杆右侧距杆0.3m处有一固定的点
电荷Q,A、B是细杆上的两点,点A与Q、
点B与的连线与杆的夹角均为 =37°。一中间有
小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下,通过A 点时加速度为零,速度为3m/s ,取g=10m/s 2,求小球下落到B 点时的加速度和速度的大小。
【解析】求小球至B 的加速度,从受力
分析出发,探求小球在A 、B 两点的受力情况,从而确定加速度的关系。
在A 处,小球受力如图所示,由题意可知:K ·0cos 2=-mg r Qq α……⑴在B 处,小球受力如图所示,由题意可知:K ·ma mg r Qq =+αcos 2
……⑵由⑴、⑵得a=2g=20m/s 2
小球从A 到B 受到的合力为变力,故不宜用牛顿定律和运动学公式求解,抓住A 、B 处在等势面上由A 到B 电场力做功为零这个特点,用动能定理求解。
mgh AB =22
2
121A B mv mv -解得v B =5m/s
【基础练习】
一、选择题:
1、下列说法中正确的是:(  )
A 、电场强度和电势都是矢量
B 、电势为零的地方,电场强度也一定为零
C 、把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功
D 、把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功
2、关于公式 =q E P
可知:(  )
A 、电场中某点的电势,与放在该点电荷具有的电势能成正比
B 、电场中某点的电势,与放在该点电荷的电荷量
成反比C 、电场中某点的电势,与该点是否有电荷,电荷的正负及电荷量的大小无关
D 、放入电场中某点的点电荷不同,电势能也不同,但电势能与电荷量的比值保持不变
3、如图所示,A 、B 、C 为电场中同
一电场线上三点,设电荷在电场
中只受电场力,则下列说法中正
确的是:(  )A 、若在C 点无初速地释放正电荷,则正电荷向B 运动,电势能减小