抄坝学校高一物理 专题 电势 电势差和电势能暑假作业高一全册物理试题

批扯州址走市抄坝学校专题08 电势电势差和电势
能
【知识点梳理】
一、电场线
1．电场线的义：为了直观形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一的曲线，使曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密表示电场强度的大小．
2．几种典型电场的电场线分布
〔1〕正点电荷的电场如图甲所示：电场线由正电荷出发，到无穷远终止．
〔2〕负点电荷的电场如图乙所示：电场线由无穷远出发，到负电荷终止．
〔3〕匀强电场的电场线分布如图丙所示．特点：间隔相的平行直线．
〔4〕点电荷与带电金属板的电场线的分布如图丁所示．
〔5〕量同种点电荷和量异种点电荷的电场
两点电荷的连线及其中垂线上的电场分布及特点的比拟如下：
比拟工程量同种点电荷量异种点电荷
电场线图示
中垂线上最大连线中点O处的场强为零
连线上最小由O沿中垂线向外场强的变化先变大后变小逐渐减小
关于O点对称的两点A与A′，B与B′
大、反向大、同向场强的关系
二、电场力做功与电势能
1．电场力做功的特点
〔1〕在电场中移动电荷时，电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，可见电场力做功与重力做功相似．〔2〕在匀强电场中，电场力做的功W＝Eqd，其中d为沿电场线方向的位移．
2．电势能
〔1〕义：电荷在电场中具有的势能．电荷在某点的电势能，于把它从该点移到零势能位置时电场力所做的功．
〔2〕电场力做功与电势能变化的关系电场力做的功于电势能的减少量，即W AB＝E pA－E pB。

〔3〕电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规为零，或把电荷在外表上的电势能规为零．
三、电势和势面
1．电势
〔1〕义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值．
〔2〕义式：φ＝E p q .
〔3〕矢标性：电势是标量，其大小有正负之分，其正〔负〕表示该点电势比电势零点高〔低〕．〔4〕相对性：电势具有相对性，同一点的电势因零势点的选取的不同而不同．
〔5〕沿着电场线方向电势逐渐降低．
2．势面
〔1〕义：电场中电势相的各点构成的面．
〔2〕特点
①电场线跟势面垂直，即场强的方向跟势面垂直．
②在势面上移动电荷时电场力不做功．
③电场线总是从电势高的势面指向电势低的势面．
④差势面越密的地方电场强度越大；反之越小．
四、电势差
1．电势差：电荷q 在电场中A 、B 两点间移动时，电场力所做的功W AB 跟它的电荷量q 的比值，叫做A 、B 间的电势差，也叫电压．
公式：U AB ＝W AB q .单位：伏〔V 〕．
2．电势差与电势的关系：U AB ＝φA －φB ，电势差是标量，可以是正值，也可以是负值，而且有U AB ＝－U BA ．
3．电势差U AB 由电场中A 、B 两点的位置决的，与移动的电荷q 、电场力做的功W AB 无关，与零电势点的选取也无关．
4．电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积．即U ＝Ed ，也可以写作E ＝U d
.
1.以下说法中错误的选项是
A ．重力做功与路径无关，与移动物体的初末位置的竖直高度差有关，即W A
B =mgh AB
B ．电场力做功与路径无关，与移动电荷的初末位置的电势差有关，即W AB =qU AB
C ．重力对物体做正功，其重力势能减少，做负功，那么重力势能增加
D ．电场力对正电荷做正功，正电荷电势能减少，对负电荷做正功，负电荷电势能增加
2.图中的实线表示电场线、虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M 点，再经过N 点，那么可以判〔 〕．
A ．M 点的电势高于N 点的电势
B ．粒子在M 点的电势能小于N 点的电势能
C ．粒子在M 点的加速度大于在N 点的加速度
D ．粒子在M 点的速度小于在N 点的速度
1、【度上学期六校教学联盟期末考试】如下图Q 是带负电的点电荷，P 1、和P 2为其电场中的两点．假设E 1、
E2为P1、P2两点的电场强度的大小，ϕ1、ϕ2为P1、P2两点的电势，那么〔〕
A．E1>E2，ϕ1>ϕ2 B．E1>E2，ϕ1<ϕ2
C．E1<E2，ϕ1>ϕ 2 D．E1<E2，ϕ1<ϕ2
2.如下图，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O，以下关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的选项是〔〕
A．O点的电场强度为零，电势最低
B．O点的电场强度为零，电势最高
C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高
D．从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低
3.如下图，在x轴相距为L的两点固两个量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、L/2为半径的圆，A、B、C．d是圆上的四个点，其中A．c两点在x轴上，B．d两点关于x轴对称。

以下判断不正确的选项是
A、B．d两点处的电势相同
B．四点中c点处的电势最低
C．B．d两点处的电场强度相同
D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小
4.如下图，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，以下说法中正确的选项是〔〕
A．A、B两处电势、场强均相同B．C、D两处电势、场强均相同
C．在虚线AB上O点的场强最大
D．带正电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能
5.某同学在研究带电粒子在电场中的运动时，得到了粒子由a点运动到b点的轨迹〔图中实线所示〕，图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是势面。

不计重力、以下说法正确的选项是〔〕
A ．如果图中虚线是电场线，a 点的场强大于b 点的场强
B ．如果图中虚线是势面，a 点的场强小于b 点的场强
C ．如果图中虚线是电场线，带电粒子由a 点运动到b 点，动能减小，电势能增大
D ．如果图中虚线是势面，带电粒子由a 点运动到b 点，动能减小，电势能增大
6.如下图，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳的静电场，实线为电场线，虚线为势线。

A 、B 两点与两球球心连线位于同一直线上，C ．D 两点关于直线AB 对称，那么〔 〕
A ．A 点和
B 点的电势相同
B ．
C 点和
D 点的电场强度相同
C ．正电荷从A 点移至B 点，电场力做正功
D ．负电荷从C 点移至D 点，电势能增大
7.如下图，在直线l 上A 、B 两点各固电量均为Q 的正电荷，O 为AB 的中点，C ．D 两点关于A 点对称，C ．D 两点的场强大小分别为C D E E 、，电势分别为C D ϕϕ、，那么以下说法正确的选项是
A ．C
D C D
E E ϕϕ>>、
B ．
C
D C D
E E ϕϕ<>、 C ．在直线l 上与D 点场强相同的点除D 点外可能还有2个
D ．将一负电荷从C 点移到D 点其电势能减小
8.如下图，一带电荷量为q +、质量为m 的小物块处于一倾角为037的光滑斜面上，当整个装置被置于一
水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止。

重力加速度为g ，0sin 0.637
=，0cos 0.837=。

求：
〔1〕水平向右电场的电场强度大小；
〔2〕假设将电场强度改为竖直向下，大小不变，小物块的加速度是多大；
〔3〕假设将电场强度改为水平向左，大小变为原来的2倍，小物块从高度H 处从静止释放，求小物块到达地面的时间为多少。

球形闪电是怎么回事？
球形闪电是一个离子凝团，是一种脱离子的电子离子混合物。

不过这种离子体不像在热核反时变得那样极度炽热，而是冷的，根本上就像日光灯里的气体一样，不能炽燃。

当气体放电时，它才能产生，而雷电时的闪电就是这样放电。

离子体凝团无论在闪电后还是在闪电的“锋芒上〞都能产生和出现。

在此情况下，
球形闪电窃取了闪电并从那里得到生成的力量。

专题08 电势 电势差和电势能
1、B 【解析】根据2kQ E
r =可知E 1>E 2；因电场线方向是由P 2到P 1，顺着电场线电势降低，故ϕ1<ϕ2，应
选项B 正确. 考点：电场强度；电势
2.【答案】B
【解析】
试题分析：圆环上均匀分布着正电荷，根据对称性可知，圆环上各电荷在O 点产生的场强抵消，合场强为零．圆环上各电荷产生的电场强度在x 轴有向右的分量，根据电场的叠加原理可知，x 轴上电场强度方向向右，根据顺着电场线方向电势降低，可知在x 轴上O 点的电势最高，故A 错误，B 正确； O 点的场强为零，无穷远处场强也为零，所以从O 点沿x 轴正方向，场强先增大后减小，x 轴上电场强度方向向右，电势降低，故CD 错误。

考点：电势；电场强度
3.【答案】C
【解析】
试题分析：由图知，b 、d 两点到两电荷的距离一样远，所以电势相，A 正确；四个点到正电荷的距离一样远，故正电荷在四点的电势相，根据沿电场线的方向电势降低，负电荷点c 点的电势最低，且为负值，叠
加后，c点电势最低，所以B正确；b、d两点处的电场强度的方向不同，所以C错误；a的电势高于c点的电势，正电荷由高电势移动到低电势，电场力做正功，电势能减小，D正确；应选C。

考点：电场强度、电势、电势能。

4.【答案】B
【解析】
试题分析：根据顺着电场线方向电势降低，结合量异种电荷电场线、势面分布对称性特点可知，A、B场强相同，A点电势高，A错误；根据量异种电荷电场线、势面分布对称性，C、D两处电势、场强均相同，B正确；根据电场线疏密表示场强的大小可知，在AB之间，O点场强最小，C错误；O点电势高于B点电势，正电荷在O处电势能大于在B处电热能，D错误；应选B。

考点：电势能；电场线．
考点：电场线6.【答案】C
【解析】
试题分析：A点比乙球面电势高，乙球面比B点电势高，故A点和B点的电势不相同，选项A错误；C、D 两点电场强度大小相，方向不同，选项B错误；φA>φB，W AB>0，选项C正确；C、D两点位于同一势面上，故此过程电势能不变，选项D错误；应选C。

考点：电场强度；电势及电势能
7.【答案】B
【解析】
试题分析：A 在C 点产生的场强方向为水平向右，B 在C 点产生的场强方向为水平向左，并且小于A 点在C 点的电场强度大小，故C 点的电场强度大小为两电荷在C 点产生电场强度之差，同理在D 点产生的电场强度为两点电场强度之和，故C D E E <，根据公式U Ed =可得C 到A 点的距离于D 到A 点的距离，但是AD 间的电场强度大于CA 间的电场强度大小，所以AD 间的电势差大于AC 间的电势差，可知D 点的电势小于C 点的电势，即C D ϕϕ>，故A 错误B 正确；根据电场强度的叠加可知在直线l 上，与D 点电势相的点可能有3个，分别处于CO 间、OB 间和B 的右侧，C 错误；因为AD 间的电势差大于AC 间的电势差，可知C 点的电势高于D 点，根据p E q ϕ=知，负电荷在C 点的电势能小于D 点的电势能，即将一负电荷从C 点移到D 点其电势能增大，D 错误；
考点：考查了电场强度，电势差，电势能
8.【答案】〔1〕34mg E q
=； 〔2〕2120
a g =；
〔3〕t =
【解析】
试题分析：〔1〕小物块受重力，电场力和弹力三个力处于平衡状态，根据平衡条件：
0tan 37Eq mg =，整理可以得到：34mg E q
=。

〔2〕根据牛顿第二律：()0sin 37Eq mg ma +=，整理可以得到：2120
a g =。

〔3〕物体将离开斜面做匀加速直线运动，竖直方向做自由落体运动，那么
竖直方向：212H g t =，整理可以得到：t =。

考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系.。