1、 - 1 - 第十章静电场中的能量 1.电势能和电势 课后篇课后篇巩固提升 基础巩固 1.下列说法正确的是( ) A.电荷从电场中的 A 点运动到了 B 点,路径不同,静电力做功的大小就可能不同 B.电荷从电场中的某点开始出发,运动一段时间后,又回到了该点,则静电力做功为零 C.正电荷沿着电场线运动,静电力对正电荷做正功,负电荷逆着电场线运动,静电力对负电荷做 负功 D.电荷在电场中运动,因为静电力可能对电荷做功,所以能量守恒定律在电场中并不成立 解析静电力做功和电荷运动路径无关,所以选项A错误;静电力做功只和电荷的初、 末位置有关, 所以电荷从某点出发又回到了该点,静电力做功为零,选项 B
2、正确;正电荷沿电场线的方向运动, 则正电荷受到的静电力和电荷的位移方向相同,故静电力对正电荷做正功,同理,负电荷逆着电 场线的方向运动,静电力对负电荷做正功,选项 C 错误;电荷在电场中虽然有静电力做功,但是电 荷的电势能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律,选项 D 错误。 答案 B 2.在静电场中,将一正电荷从 A 点移到 B 点,静电力做了负功,则( ) A.B 点的电场强度一定比 A 点大 B.电场线方向一定从 B 指向 A C.B 点的电势一定比 A 点高 D.该电荷的动能一定减少 解析从 A 到 B,静电力对正电荷做负功,该电荷电势能增加,qA0 C.N0 解析取无穷远处电势
3、=0。对正电荷有 WM=0-EpM=-qM,M=- =- - V;对负电荷有 WN=EpN-0=-qN,N=- =- - V,所以 N0 C.N0 解析取无穷远处电势 =0。 对正电荷:WM=0-EpM=-qM, M=- - - ; 对负电荷:WN=EpN-0=-qN, N=- - - ; 所以 NM0,选项 C 对。 答案 C 3.将一个电荷量为-210-8 C 的点电荷,从零电势点 S 移到 M 点要克服静电力做功 410-8 J,则 M 点电势能 = J,M 点电势 M= V。若将该电荷从 M 点移到 N 点,静电力做功 1410-8 J,则 N 点电势 N= V。 解析由 WSM=Ep
4、S-EpM,得 EpM=EpS-WSM=410-8 J 由 EpM=qM,得 M= - - - V=-2 V WMN=EpM-EpN,得 EpN=EpM-WMN=-1010-8 J 由 EpN=qN得 N= - - - - V=5 V。 答案 410-8 -2 5 4.电荷量为 q=110-4 C 的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的 匀强电场,电场强度 E 与时间 t 的关系及物块速度 v 与时间 t 的关系分别如图甲、乙所示,若重 力加速度 g 取 10 m/s2,求: - 4 - (1)物块的质量 m 和物块与水平面之间的动摩擦因数; (2)物块运动 2 s 过程中,其电势能的改变量。 解析(1)由题图可知: E1=3104 N/C,E2=2104 N/C,a1=2 m/s2。 E1q-mg=ma1 E2q-mg=0 由代入数据得:m=0.5 kg,=0.4。 (2)Ep=-E1ql1-E2ql2 =-(3104110-4 21+210 4110-421)J=-7 J。电势能减少 7 J。 答案(1)0.5 kg 0.4 (2)电势能减少 7 J
