2018_2019学年高中物理第一章静电场4电势能和电势课时作业新人教版选修3_1

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高中物理第一章静电场 4 电势能和电势课时作业(含解析)新人教版选修3-1-新人教版高中选修3-

课时作业4 电势能和电势时间：45分钟一、单项选择题1．如下说法中正确的答案是( D ) A ．电场线密集处场强大，电势高 B ．沿电场线方向场强减小，电势降低 C ．在电势高处电荷具有的电势能大 D ．场强为零处，电势不一定为零解析：电场线密集处场强大，电势不一定高，A 错；沿电场线方向电势降低，但场强不一定减小，B 错；正电荷在电势高处具有较大电势能，但对于负电荷正好相反，C 错；场强大小与电势上下无必然关系，D 对．2．在点电荷Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，如此试探电荷在A 点的电势能与电场中A 点的电势分别为( A )A ．E p A ＝－W ，φA ＝W /qB ．E p A ＝W ，φA ＝－W /qC ．E p A ＝W ，φA ＝W /qD ．E p A ＝－W ，φA ＝－W /q解析：由W ＝－E p A ，可得：E p A ＝－W ，由φ＝E pq 得：φA ＝E p A q A ＝－W －q ＝W q.故只有A 正确．3.如下列图，在O 点的点电荷＋Q 形成的电场中，试探电荷＋q 由A 点移到B 点电场力做功为W 1，以OA 为半径画弧交OB 于C ，再把试探电荷由A 点移到C 点电场力做功为W 2，由C 点移到B 点电场力做功为W 3，如此三者关系为( C )A ．W 1＝W 2＝W 3<0B ．W 1>W 2＝W 3>0C．W1＝W3>W2＝0D．W3>W1＝W2＝0解析：因A、C两点处于同一等势面上，所以W1＝W3>W2＝0，所以C正确．4.三个点电荷电场的电场线分布如下列图，图中a、b两点处的场强大小分别为E a、E b，电势分别为φa、φb，如此( C )A．E a>E b，φa>φbB．E a<E b，φa<φbC．E a>E b，φa<φbD．E a<E b，φa>φb解析：根据电场线的疏密表示场强的大小可知：E a>E b；根据顺着电场线电势越来越低的规律可知：φa<φb，C正确．5.电场中等势面如下列图，如下关于该电场的描述正确的答案是( C )A．A点的电场强度比C点的小B．负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C．电荷沿等势面AB移动过程中，电场力始终不做功D．正电荷由A移到C，电场力做负功解析：等势面的疏密程度表示电场的强弱，所以A点的电场强度比C点的大，选项A 错误；由于A点电势比C点电势高，所以负电荷在A点电势能比C点电势能小，正电荷由A 移到C，电场力做正功，所以选项B、D错误；由于A点和B点在同一等势面上，所以电荷沿等势面AB移动过程中，电场力始终不做功，选项C正确．6.如下列图，高速运动的α粒子(带正电)被位于O点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，如此( B )A．α粒子在M点的速率比在Q点的大B．三点中，α粒子在N点的电势能最大C．在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低D．α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功解析：高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，离原子核越近，速率越小，电势能越大，所以α粒子在M点的速率比在Q点的小，三点中，α粒子在N点的电势能最大，选项A错误，B正确．在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的高，α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为正功，选项C、D错误．二、多项选择题7．如下列图，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的上方P点固定一个点电荷＋Q，P点与细管在同一竖直平面内，管的顶端A与P点连线水平．电荷量为－q的小球(小球直径略小于细管内径)从管中A点由静止开始沿管向下运动，在A点时小球的加速度为a.图中PB ⊥AC，B是AC的中点，不考虑小球电荷量对电场的影响．如此在＋Q形成的电场中( BCD )A．A点的电势高于B点的电势B．B点的电场强度大小是A点的4倍C．小球从A到C的过程中电势能先减少后增加D．小球运动到C点的加速度为g－a解析：正点电荷形成的电场中，等势面的分布是以点电荷为球心的同心球面，A、B两点处于不同的球面上，电势不相等，B 点离点电荷近，电势高于A 点，故A 选项错误；根据电场强度的定义式可知，点电荷周围的场强E ＝k Qr 2，根据几何关系r B r A ＝12，如此E B E A ＝r 2Ar 2B＝41，如此B 点的电场强度大小是A 点的4倍，故B 选项正确；根据点电荷形成的电场的场强分布情况可知，φA ＝φC <φB ，负电荷在电势高的地方电势能小，在电势低的地方电势能大，带负电的小球从A 到C 的过程中电势能先减少后增加，故C 选项正确；设静电力沿细管方向提供的加速度为a 电，小球在A 点时，在重力和静电力沿细管向下的分力提供向下的加速度，a ＝g sin30°＋a 电，在C 点时，加速度a ′＝g sin30°－a 电，联立解得a ′＝g －a ，故D 选项正确．8．如下列图，一带电粒子在两个固定的等量正点电荷的电场中运动，图中的实线为等势面，虚线ABC 为粒子的运动轨迹，其中B 点是两点电荷连线的中点，A 、C 位于同一等势面上．如下说法正确的答案是( CD )A ．该粒子可能带正电B ．该粒子经过B 点时的速度最大C ．该粒子经过B 点时的加速度一定为零D ．该粒子在B 点的电势能小于在A 点的电势能解析：从该带电粒子的运动轨迹看，固定电荷对它有吸引力，由固定电荷带正电可知，该粒子一定带负电，故A 错误；B 点是两点电荷连线的中点，合场强为零，故粒子受力为零，如此加速度为零，C 正确；因为离正电荷越远，电势越低，如此由题图知粒子从A 运动到B 的过程中，电势先增大后减小且φA <φB ，因粒子带负电，由E p ＝φq 得，由A 到B 过程中，电势能先减小后增大，即动能先增大后减小且E p A >E p B ，故B 错误，D 正确．9.如下列图，在粗糙的斜面上固定一点电荷Q ，在M 点无初速度地释放带有恒定电荷的小物块，小物块在Q 的电场中沿斜面运动到N 点静止，如此从M 到N 的过程中( AC )A ．小物块所受的静电力减小B ．小物块的电势能可能增加C ．小物块电势能变化量的大小一定小于抑制摩擦力做的功D ．M 点的电势一定高于N 点的电势解析：小物块从M 点由静止释放，至N 点又静止，说明物块先加速后减速，因此物块一定受摩擦力的作用．其能量在重力势能、电势能和内能之间转化．Q 为点电荷，由F ＝kr 2，因r M <r N ，所以F N <F M ，A 正确；由小物块的初、末状态可知，小物块从M 到N 的过程先加速再减速，这说明，物块在运动过程中沿斜面向下的力在减小，而重力和摩擦力均为恒力，所以电荷间的库仑力为斥力，且库仑力做正功，电势能减小，B 错误；由功能关系可知，抑制摩擦力做的功等于电势能的减少量和重力势能的减少量之和，故C 正确；因不知Q 和物块的电性，无法判断电势上下，D 错误．10.如下列图，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负试探电荷在这个电场中的轨迹，假设电荷是从a 处运动到b 处，以下判断正确的答案是( BD )A ．电荷从a 到b 加速度减小B ．b 处电势能大C ．b 处电势高D ．电荷在b 处速度小解析：由题图可知b 处的电场线比a 处的电场线密，说明b 处的场强大于a 处的场强．根据牛顿第二定律，试探电荷在b 处的加速度大于在a 处的加速度，A 选项错．由题图可知，电荷做曲线运动，必受到不等于零的合外力，即F ≠0，且F 的方向应指向运动轨迹的凹向．因为试探电荷带负电，所以电场线指向是从疏到密．再利用“电场线方向为电势降低最快的方向〞判断a 、b 处电势上下关系是φa >φb ，C 选项错．根据试探电荷的位移方向与所受电场力的夹角大于90°，可知电场力对试探电荷做负功．功是能量变化的量度，可判断由a →b 电势能增加，B 选项正确．又因电场力做功与路径无关，系统的能量守恒，电势能增加如此动能减小，即速度减小，D 选项正确．三、非选择题11．将带电荷量为1×10－8C 的电荷，从无限远处移到电场中的A 点，要抑制静电力做功1×10－6J ，(取无限远处电势为零)问：(1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A 点具有多少电势能？ (2)A 点的电势是多少？答案：(1)增加 1×10－6J (2)100 V解析：(1)因静电力做负功，如此电荷的电势能增加．因无限远处电势能为零，所以电荷在A 点具有的电势能为1×10－6J.(2)A 点电势为φA ＝E p A q ＝1×10－61×10－8V ＝100 V.12.如下列图，在电场强度为E ＝1×104N/C 、方向水平向右的匀强电场中，用一根长L ＝1 m 的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m ＝0.2 kg 、电荷量为q ＝5×10－6C 、带正电的小球．细杆可绕轴O 在竖直平面内自由转动．现将杆由水平位置A 轻轻释放，在小球运动到最低点B 的过程中．(g 取10 m/s 2)(1)电场力对小球做功多少？小球电势能如何变化？ (2)小球在最低点的动能为多少？答案：(1)5×10－2J 电势能减少 (2)2.05 J 解析：(1)电场力做功仅与初末位置有关．W 电＝qE ·L ＝5×10－6×1×104×1 J＝5×10－2 J.电场力做正功小球电势能减少．(2)由动能定理得：mgL ＋W 电＝E k B －0所以E k B ＝0.2×10×1 J＋5×10－2J ＝2.05 J.13.如下列图，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E ＝3.0×104N/C.有一个质量m ＝4.0×10－3 kg 的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角θ＝37°.取g ＝10 m/s 2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，tan37°＝0.75，不计空气阻力的作用．求：(1)求小球所带的电荷量与电性；(2)如果将细线轻轻剪断，求细线剪断后，小球运动的加速度大小；(3)从剪断细线开始经过时间t ＝0.20 s ，求这段时间内小球电势能的变化量．答案：(1)1.0×10－6C 正电荷 (2)12.5 m/s 2(3)4.5×10－3J解析：(1)小球受到重力mg 、电场力F 和细线的拉力T 的作用，由共点力平衡条件，得F ＝qE ＝mg tan θ 解得q ＝mg tan θE＝1.0×10－6C 电场力的方向与电场强度的方向一样，故小球所带电荷为正电荷(2)剪断细线后，小球做匀加速直线运动，设其加速度为a ，由牛顿第二定律，得mgcos θ＝ma解得a ＝gcos θ＝12.5 m/s 2(3)在t ＝0.20 s 的时间内，小球的位移为L ＝12at 2＝0.25 m小球运动过程中，电场力做的功W ＝qEL sin θ＝mgL sin θtan θ＝4.5×10－3 J所以小球电势能的变化量(减少量) ΔE p＝4.5×10－3 J.。

2019学年高中物理第1章静电场第4节电势能和电势练习新人教版选修3_1

第4节电势能和电势基础巩固1.(2018·江西新余市四中、上高二中高二测试)如图所示是以+Q为圆心的一组同心圆(虚线),电场中有A,B,C,D四点.现将一带正电荷量q的点电荷由A点沿不同的路径移动到D点.静电力沿路径①做功为W1,沿路径②做功为W2,沿路径③做功为W3,则( B )A.W2<W3<W1B.W1=W2=W3C.W2>W3>W1D.因不知道+q的具体数值,故无法做出判断解析:因为静电力做功只与初末位置有关,而与电荷的运动路径无关,故沿三条路径由A移动到D的过程中,静电力做功相等,选项B正确.2.外力克服静电力对电荷做功时( D )A.电荷的动能一定增大B.电荷的动能一定减小C.电荷一定从电势能大处移到电势能小处D.电荷一定从电势能小处移到电势能大处解析:由于合力做功的情况不能确定,所以不能确定电荷的动能是增大还是减小,选项A,B错误;静电力对电荷做负功,电势能一定增加,选项C错误,D正确.3.关于静电场,下列说法正确的是( D )A.电势等于零的物体一定不带电B.电场强度为零的点,电势一定为零C.同一电场线上的各点,电势一定相等D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加解析:电场中某一位置的电势是否为零与零电势点位置的选取有关,不论物体是否带电,也不管物体带电多少,放在零电势位置的所有物体,其电势一定为零,选项A错误;电场强度为零的点电势不一定为零,选项B错误;沿着电场线移动电荷时,静电力做了功,电荷的电势能发生改变,因此,移动过程中各位置的电势也不断变化,同一电场线上的各点,电势一定不同,选项C错误;负电荷沿电场线移动时,静电力做负功,电荷的电势能增加,选项D正确.4.(多选)关于电势,下列说法正确的是( ABD )A.电场中某点的电势,其大小等于单位正电荷由该点移动到零电势点时,静电力所做的功B.电场中某点的电势与零电势点的选取有关C.由于电势是相对的,所以无法比较电场中两点的电势高低D.电势是描述电场能的性质的物理量解析:由电势的定义可知选项A正确;由于电势是相对量,电势的大小与零电势点的选取有关,选项B正确;虽然电势是相对的,但电势的高低是绝对的,因此选项C错误;电势与电势能相联系,它是描述电场能的性质的物理量,选项D正确.5.(2018·山东青岛城阳区高二期中)一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示,容器内表面为等势面,A,B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是( C )A.A点的电场强度比B点的大B.小球表面的电势比容器内表面的低C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,静电力所做的功不同解析:由题图知,B点处的电场线比A点处的密,则A点的电场强度比B点的小,选项A错误;沿电场线方向电势降低,选项B错误;电场强度的方向总与等势面垂直,选项C正确;检验电荷由A点移动到B点,静电力做功一定,与路径无关,选项D错误.6.(多选)如图所示,A,B,C为电场中同一电场线上的三点.设电荷在电场中只受静电力作用,则下列说法中正确的是( AD )A.若在C点无初速度地释放正电荷,则正电荷向B运动,电势能减少B.若在C点无初速度地释放正电荷,则正电荷向B运动,电势能增加C.若在C点无初速度地释放负电荷,则负电荷向A运动,电势能增加D.若在C点无初速度地释放负电荷,则负电荷向A运动,电势能减少解析:若在C点释放正电荷,由于它只受到向右的静电力作用,故电荷在静电力作用下沿直线由C向B运动,静电力做正功,电势能减少,选项A正确,B错误;若从C点释放负电荷,电荷在向左的静电力作用下由C向A运动,静电力做正功,电势能减少,选项C错误,D正确.7.(2018·湖北黄冈中学高二测试)(多选)如图是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧.对矿粉分离的过程中,下列表述正确的有( BD )A.带正电的矿粉落在右侧B.静电力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小解析:由题图可知,电场方向水平向左,带正电的矿粉所受静电力方向与电场方向相同,所以落在左侧;带负电的矿粉所受静电力方向与电场方向相反,所以落在右侧,选项A错误;无论矿粉所带电性如何,矿粉均向所受静电力方向偏转,静电力均做正功,选项B正确;电势能均变小,选项C错误,D正确.8.(多选)如图所示,实直线是某电场中的一条电场线,虚线是该电场中的三条等势线,由图可以得出的正确结论是( ABC )A.M点的电势一定高于N点的电势B.M点的电场强度一定大于N点的电场强度C.由M点向N点移动电荷时,电势能的改变量与零电势点的选取无关D.某电荷在M点或N点具有电势能与零电势点的选取无关解析:沿电场线方向电势降低,所以M点的电势一定高于N点的电势,选项A正确;等势线越密的地方电场线越密,电场强度越大,所以M点的电场强度一定大于N点的电场强度,选项B正确;电势的高低与零电势点的选取有关,所以电势能与零电势点的选取有关,选项D错误;电势差的大小与零电势点的选取无关,所以电势能的改变量与零电势点的选取无关,选项C正确.能力提升9.(2018·江西南昌市二中高二测试)(多选)如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q,x轴上的P点位于-Q的右侧.下列判断正确的是( AC )A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同C.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能增大D.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能减小解析:在+Q,-Q连线上及延长线上三个区间内电场强度方向如图所示,由对称关系可知,在+Q 左侧与P点及-Q间等距的P′点应与P点电场强度相同,故选项A正确,B错误;在-Q,+Q之间各处电场强度均大于-Q,P之间各处电场强度,故试探电荷+q从P点移至O点过程中,由P→-Q静电力做正功W1,由-Q→O静电力做负功W2,由上面分析知,|W2|>W1,故电势能增大,选项C正确, D 错误.10.(多选)如图所示,虚线a,b,c表示O处点电荷的电场中的三个等势面,设两相邻等势面的间距相等,一电子射入电场后的运动轨迹如图中实线所示,其中1,2,3,4是运动轨迹与等势面的一些交点.由此可以判定( AD )A.电子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等B.O处的点电荷一定带正电C.a,b,c三个等势面的电势关系是φa>φb>φcD.电子运动时的电势能先增大后减小解析:电子在运动过程中只有静电力做功,只有电势能和动能的转化,因而电势能与动能的总和不变,选项A正确;从运动轨迹的弯曲情况可知电子受排斥力作用,所以可判断O点处的电荷为负电荷,根据负点电荷的电场分布可知选项D正确,B,C错误.11.如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移到电场中的A点,静电力做功W=-1.2×10-4J,那么:(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少?(2)q在移入电场前A点的电势是多少?解析:(1)静电力做负功,电势能增加,无穷远处的电势为0,电荷在无穷远处的电势能也为0,电势能的变化量等于静电力所做的功,即W=E p∞-E pA=0-E pA.所以E pA=-W=1.2×10-4 J,A== V=1.2×104 V.(2)A点的电势是由电场本身决定的,跟A点是否有电荷存在无关,所以q移入电场前,A点的电势仍为1.2×104 V.答案:(1)1.2×10-4 J 1.2×104 V (2)1.2×104 V所在点为圆心、为半径的圆下列判断正确的是后从低电势到高电势=-=-=-15 V=-== V=3 V.:-15 V -5 V 3 V。

学年高中物理第一章静电场课时提升作业四电势能和电势新人教版选修.doc

课时提升作业四电势能和电势(40分钟100分)一、选择题(本题共8小题，每小题7分，共56分)1.(多选)关于电势的高低，下列说法正确的是( )A.沿电场线方向电势逐渐降低B.电势降低的方向一定是电场线的方向C.正电荷在只受静电力作用下，一定向电势低的地方运动D.负电荷在只受静电力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动【解析】选A、D。

沿电场线的方向电势是逐渐降低的，但电势降低的方向不一定是电场线方向，故A对，B错；在只受静电力的情况下还要看电荷的初速度才可判定电荷的运动情况，所以C错，D对。

【补偿训练】(多选)关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是( )A.电场强度的方向处处与等电势面垂直B.电场强度为零的地方，电势也为零C.随着电场强度逐渐减小，电势也逐渐降低D.任一点的电场强度的方向总是指向该点电势降落最快的方向【解析】选A、D。

由于电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方向，故电场强度的方向与等势面垂直，A项正确。

电场强度为零的地方电势不一定为零，如等量同种正电荷连线的中点处的电场强度为零，但电势大于零，B项错误。

电场强度的大小与电场线的疏密有关，而沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线的疏密与电场线的方向没有必然联系，C项错误。

任一点的电场强度方向总是和电场线方向一致，沿电场线的方向是电势降落最快的方向，D项正确。

2.(多选)下列说法中正确的是( )A.无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，电荷在该点的电势能就越大B.无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越少，电荷在该点的电势能越大C.无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，克服静电力做功越多，电荷在该点的电势能越大D.无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，克服静电力做功越少，电荷在该点的电势能越大【解析】选A、C。

无穷远处的电势能为零，电荷从电场中某处移到无穷远时，若静电力做正功，电势能减少，到无穷远处时电势能减为零，电荷在该点的电势能为正值，且等于移动过程中电荷电势能的变化，也就等于静电力做的功，因此静电力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大，A正确，B错误；电荷从无穷远处移到电场中某点时，若克服静电力做功，电势能由零增大到某值，此值就是电荷在该点的电势能值，因此，电荷在该点的电势能等于电荷从无穷远处移到该点时，克服静电力所做的功，故C正确，D错误。

2019春高中物理第1章静电场4电势能和电势课时作业新人教版

第一章 4 电势能和电势基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．(2017·广西柳州市铁路一中高二上学期期末)在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是( A )A．电势高的地方电场强度不一定大B．电场强度大的地方电势一定高C．电势为零的地方场强也一定为零D．场强为零的地方电势也一定为零解析：沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方，电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，电势高的地方电场强度不一定大，电场强度大的地方，电势不一定高，故A 正确，B错误；电势为零是人为选取的，则电势为零的地方场强可以不为零，场强为零的地方电势不一定为零，故C、D错误。

2．(2018·黑龙江省双鸭山市第一中学高二上学期期末)在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。

其中a、b两点的电势相等，电场强度相同的是( B )A．甲图中与点电荷等距的a、b两点B．乙图中两等量异号电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C．丙图中两等量同号电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D．丁图中匀强电场中的a、b两点解析：甲图中场强大小相同，方向不同，电势φa＝φb。

乙图中场强大小、方向皆相同，电势φa＝φb。

丙图中场强大小相同，方向相反，电势φa＝φb。

丁图中场强大小，方向皆相同，电势φa<φb。

3．(2016·安徽黄山一中高二上学期月考)在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b，不计空气阻力，则( B )A．小球带负电B．电场力跟重力平衡C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D．小球在运动过程中机械能守恒解析：因为小球在竖直平面内做匀速圆周运动，受到重力、电场力和细绳的拉力，电场力与重力平衡，则知小球带正电，故A错误，B正确；小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，小球的电势能增大，故C错误；由于电场力做功，所以小球在运动过程中机械能不守恒，故D错误。

2018-2019学年高中物理人教版版选修3-1课时作业：第一章 4 电势能和电势 Word版含解析

[课时作业][A组基础巩固]一、单项选择题1.如图所示是某电场中的一条直线，一电子从A点由静止释放，它将沿直线向B点运动．下列有关该电场情况的判断正确的是( )A．该电场一定是匀强电场B．电场强度E A一定小于E BC．电子的电势能E p A＞E p BD．电子的电势能E p A＜E p B 解析：只有一条电场线，无法判断该电场是不是匀强电场，也无法判断电场强度E A和E B的大小关系，故选项A、B错误；电子在静电力的作用下从A点运动到B点，静电力做正功，电势能减少，故选项C正确，选项D错误．答案：C 2．在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中a、b两点电势和场强都相同的是( )解析：本题考查电场的叠加．因为电势是标量，并在题中的四个电场中具有对称性，故四个电场中a、b两点的电势都是相等的；而电场强度是矢量，所以A图中点电荷的电场对称点的电场强度大小相等、方向相反；B图中叠加后a点斜向右上方，b点斜向右下方；C图中叠加后都是水平向右；D图中叠加后a点向上，b点向下．因此只有选项C正确．答案：C3.如图所示，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示．开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中Ⅰ所示的位置；接着使细杆绕其中心转过90°，到达图中Ⅱ所示的位置；最后，使细杆移到图中Ⅲ所示的位置．以W1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功，W2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功，则有( )A．W1＝0，W2≠0B．W1＝0，W2＝0C．W1≠0，W2＝0D．W1≠0，W2≠0解析：电场力做功只与带电小球的始末位置有关，设细杆长L，细杆由位置Ⅰ转到位置Ⅱ，电场力对正、负带电小球都做正功，大小都为L2Eq，所以W1＝2·L2Eq＝EqL≠0；杆由位置Ⅱ移动到位置Ⅲ，电场力对带正电荷的小球做正功，对带负电荷的小球做负功，设上移距离为x，则功的大小都为xEq，W2＝xEq－xEq＝0，C正确．答案：C 4.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点场强大于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点场强D．A点电势高于B点电势解析：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、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，D正确．答案：D 5.(2015·高考全国卷Ⅰ)如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则( )A．直线a位于某一等势面内，φM>φQB．直线c位于某一等势面内，φM>φNC．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功解析：由电子从M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等可知，φM＞φN＝φP，故过N、P点的直线d位于某一等势面内，则与直线d平行的直线c也位于某一等势面内，选项A错，B正确；φM＝φQ，则电子由M点运动到Q点，电场力不做功，选项C错误；由于φP＜φM＝φQ，电子由P点运动到Q点，电势能减小，电场力做正功，选项D错误．答案：B二、多项选择题6．将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等，a、b为电场中的两点，则( )A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．试探电荷－q在a点的电势能比在b点的大D．将试探电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功解析：据电场线特点知，选项A、B正确；若将－q从a点移到b点，电场力做负功，电势能将增大，即－q在a点的电势能比b点的小，选项C错误，选项D正确．答案：ABD 7.一带电粒子沿着图中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的等势面，其中φa＜φb＜φc＜φd.若不计粒子受的重力，可以确定( )A．该粒子带正电B．该粒子带负电C．从J到K粒子的电势能增加D．粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变解析：题中已知电场中的一簇等势面，并且知道各等势面电势的高低，可知电场线与等势面垂直，且指向左．由粒子运动的轨迹知，粒子所受电场力的方向与电场线方向相反，所以粒子带负电，A错，B对；粒子从J到K运动过程中，电场力做正功，所以电势能减小，C错；只有电场力做功，动能与电势能之和保持不变，D对．答案：BD 8．如图所示，在真空中有两个等量异种电荷＋Q和－Q，它们分别固定在A、B两点，DC为AB连线的中垂线．现将正电荷q由C沿CD移至无穷远处，在此过程中( )A．q的电势能逐渐减小B．q的电势能先逐渐增大，后逐渐减小C．q受到的电场力逐渐减小D．q受到的电场力始终不做功解析：CD为一条等势线，所以A、B错，D对；从C→D→无穷远，电场逐渐变弱，故C对．答案：CD三、非选择题9.如图所示为某电场的电场线，现将一电荷量q＝－3.0×10－9 C的负电荷从A点移到B点、从B点移到C点、从C点移到D点，电场力做功分别为W AB ＝3.0×10－8J、W BC＝1.5×10－8J、W CD＝9.0×10－9J．若取C点电势为零，试求A、B、D三点电势．解析：φA＝EpAq＝WAB＋WBCq＝3.0×10－8＋1.5×10－8－3.0×10－9V＝－15 VφB＝EpBq＝WBCq＝1.5×10－8－3.0×10－9V＝－5 VφD＝EpDq＝WDCq＝－WCDq＝－9.0×10－9－3.0×10－9V＝3 V答案：－15 V －5 V 3 V[B组能力提升]一、选择题1．(多选)如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，实线为一带正电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q为这条轨迹上先后经过的两个点，由此可知( )A．三个等势面中，a电势最高B．质点在Q点时，加速度较大C．带电质点通过P点时动能较大D．质点通过Q时电势能较小析：根据等势线与电场线的关系，可知电场线必处处与等势线垂解由带正电质点的轨迹的弯曲方向，可知电场线方向如图所示．由直；知，电场强度E Q＞E P，电势φc＞φb＞φa，E p Q＞E p P，因此A、D图可误，B正确．由能量守恒可知，当质点通过P点时，动能较大，错所以C正确．答案：BC2.(多选)如图所示，在粗糙的斜面上固定一点电荷Q，在M点无初速度地释放带有恒定电荷量的小物块，小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点静止，则从M到N的过程中( )A．小物块所受的静电力减小B．小物块的电势能可能增加C．小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功D ．M 点的电势一定高于N 点的电势解析：Q 为点电荷，F ＝k Qqr2，因r M ＜r N ，所以F N ＜F M ，A 正确．由小物块的初、末状态可知，小物块从M 到N 的过程先加速再减速，这说明，物体在运动过程中沿斜面向下的力在减小，而重力和摩擦力均为恒力，所以电荷间的库仑力为斥力，且库仑力做正功，电势能减小，B 错误．由功能关系可知，克服摩擦力做的功等于电势能的减少量和重力势能的减少量之和，C 正确．因不知Q 和物块的电性，无法判断电势高低，D 错误．答案：AC非选择题二、3．一匀强电场，场强方向是水平的(如图所示)．一个质量为m 的带正电的小球，从O 点出发，初速度的大小为v 0，在电场力与重力作用下，恰能沿着与场强的反方向成θ角的直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O 点时的电势能之差．设电场强度为E ，小球带电荷量为q ，因小球做直线运动，解析：到的电场力qE 和重力mg 的合力必与小球的运动方向在它受直线上，如图所示．同一Eq ＝mg tan θ F 合＝mg sin θ 加速度大小a ＝g sin θ设从O 到最高点的路程为s ，则v 20＝2as运动的水平距离l ＝s cos θ 两点的电势能之差ΔW ＝qEl由以上各式得ΔW＝12m v20cos2θ答案：12m v20cos2θ4.如图所示，一质量为m、带有电荷量－q的小物体，可以在水平轨道Ox上运动，O 端有一与轨道垂直的固定墙．轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox轴正方向，小物体以速度v0从x0点沿Ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力F f作用，且F f<qE.设小物体与墙碰撞时不损失机械能，且电荷量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程．解析：电场力做功与路径无关，滑动摩擦力始终做负功，由于F f＜qE，小物体最终停留在O端．由动能定理得qEx0－F f s＝0－12m v20，解得s＝2qEx0＋mv202Ff.答案：2qEx0＋mv202Ff。

2018_2019学年高中物理第一章静电场第4节电势能和电势课时作业新人教版

第4节电势能和电势[随堂检测]1．(多选)(2016·高考全国卷Ⅰ)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知( )A．Q点的电势比P点高B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小解析：选AB．根据带负电的油滴在竖直面内的轨迹可知，油滴所受合外力一定向上，则所受电场力一定向上，且电场力大于重力，故匀强电场的方向竖直向下，Q点的电势比P 点高，选项A正确．油滴从P点运动到Q点，根据动能定理，合外力做正功，动能增大，所以油滴在Q点的动能比它在P点的大，选项B正确．油滴从P点运动到Q点，电场力做正功，电势能减小，油滴在Q点的电势能比它在P点的小，选项C错误．由于带电油滴所受的电场力和重力均为恒力，所以油滴在Q点的加速度和它在P点的加速度大小相等，选项D错误．2．(多选)(2015·高考海南卷)如图，两电荷量分别为Q(Q＞0)和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方．取无穷远处的电势为零．下列说法正确的是( )A．b点电势为零，电场强度也为零B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大解析：选BC．结合等量异种点电荷的电场的特点可知，两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线．电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势降低的方向，所以b 点的电势等于0，而电场强度不等于0，故A错误；由题图，两个点电荷在a点产生的电场强度的方向都向右，所以合场强的方向一定向右，则正电荷在a点受到的电场力的方向向右；正电荷从a向O运动的过程中，电场力做正功，电势能减小，而O点的电势等于0，所以正的试探电荷在a点的电势能大于零，故B正确；正电荷从a向O运动的过程中，电场力做正功，电势能减小，所以将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功，故C正确；两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，所以O、b两点的电势是相等的，将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，二者电势能的变化相等，故D错误．3．(多选)如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称轴上的两点．下列说法正确的是( )A．M点电势一定高于N点电势B．M点场强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功解析：选AC．沿电场线方向，电势降低，所以M点电势一定高于N点电势，A正确；电场线的疏密程度表示电场的强弱，由题图可知，M点场强一定小于N点场强，B错误；正电荷q在M点的电势能E p M＝qφM，在N点的电势能E p N＝qφN，由于φM＞φN，所以E p M＞E p N，C 正确；电子在电场中受电场力的方向沿NM指向M，故电子从M移动到N，电场力做负功，D 错误．4．如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点．下列说法中正确的是( )A．三个等势面中，等势面a的电势最高B．带电质点一定是从P点向Q点运动C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时的小D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时的小解析：选C．带电质点可以由P到Q，也可以由Q到P，由图示条件不能具体确定，故B 错；电荷所受电场力指向轨迹内侧，大致指向左下方，由于电荷带正电，因此电场线指向左下方，沿电场线电势降低，故a等势面的电势最低，A错；从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C对；等势线密的地方电场线密，电场强度大，则P点场强大于Q点场强，质点在P点所受电场力较大，则通过P点时的加速度比通过Q点时大，故D错．[课时作业] [学生用书P115(单独成册)]一、单项选择题1．静电场中，下列说法正确的是( )A．电场强度相同的各点，电势也一定相同B．电场越强的地方，电势也越高C．同一等势面上各个点的电场强度不一定相等D．点电荷在电势越高的地方，其电势能也越大解析：选C．电场强度相同的各点，电势不一定相同，例如匀强电场中同一条电场线上的各点场强相同，但是电势不同，选项A错误；电场越强的地方，电势不一定越高，例如距离负的点电荷较近的点，场强较大，但是电势较低，选项B错误；同一等势面上各个点的电场强度不一定相等，例如等量异种电荷连线的中垂线上的各点，电势均为零，但是场强不相同，选项C正确；正的点电荷在电势越高的地方，其电势能也越大，选项D错误．2．带有等量异种电荷的一对平行金属板，如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线(电场的方向未画出)．在图中，若上极板带正电，虚线MN是穿过两板正中央的一条直线，则关于这个电场，以下说法正确的是 ( )A．a点的场强小于b点的场强B．b点的电势低于c点的电势C．平行金属板之间的电场，可以看做匀强电场D．若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，它必将沿电场线运动到负极板解析：选B．由电场线疏密可知，a点场强大于b点场强，选项A错误；由于φb＝φd，而φc>φd，所以φc>φb，选项B正确；由于电场线不是平行等间距直线，所以平行金属板间电场不能看做匀强电场，选项C错误；由于有的电场线不是直线，所以电荷不一定沿电场线运动，选项D错误．3．(2018·山东师大附中月考)a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc＝120°．现将三个等量的正点电荷＋Q固定在a 、b 、c 三个顶点上，将一个电荷量为＋q 的点电荷依次放在菱形中心点O 和另一个顶点d 处，两点相比( )A ．＋q 在d 点所受的电场力较大B ．＋q 在d 点所具有的电势能较大C ．d 点的电场强度大于O 点的电场强度D ．d 点的电势低于O 点的电势解析：选D ．a 、c 两个顶点的点电荷在菱形中心点O 产生的电场强度大小相等方向相反，设b 、O 两点之间的距离为x ，则固定于b 顶点的点电荷在菱形中心点O 产生的电场强度大小为kQ x 2；a 、b 、c 三个顶点的点电荷在顶点d 产生的电场强度为kQ （2x ）2＋2kQ （2x ）2×cos 60°＝kQ2x 2，方向由O 指向d ，显然，d 点电场强度比O 点小，而F ＝qE ，则＋q 在d 点所受的电场力较小，选项A 、C 错误；根据沿着电场线方向电势逐渐降低的规律可知，O 点电势高于d 点，＋q 在d 点所具有的电势能较小，选项B 错误，选项D 正确．4．(2018·山东青岛二中质检)如图所示，有四个等量异种电荷，放在正方形的四个顶点处．A 、B 、C 、D 为正方形四个边的中点，O 为正方形的中心，下列说法中正确的是( )A ．A 、B 、C 、D 四个点的电场强度相同B ．O 点电场强度等于零C ．将一带正电的试探电荷匀速从B 点沿直线移动到D 点，电场力做功为零D ．将一带正电的试探电荷匀速从A 点沿直线移动到C 点，试探电荷具有的电势能增大解析：选C ．由点电荷电场叠加规律以及对称关系可知，A 、C 两点电场强度相同，B 、D 两点电场强度相同，选项A 错误．O 点的电场强度方向水平向右，不为0，选项B 错误．由电场分布和对称关系可知，将一带正电的试探电荷匀速从B 点沿直线移动到D 点，电场力做功为零；将一带正电的试探电荷匀速从A 点沿直线移动到C 点，电场力做正功，试探电荷具有的电势能减小，选项C 正确，D 错误．5．(2018·德州校级联考)P 、Q 两电荷的电场线分布如图所示，c 、d 为电场中的两点．一个离子从a 运动到b (不计重力)，轨迹如图所示．则下列判断正确的是( )A．Q带正电B．c点电势低于d点电势C．离子在运动过程中受到P的吸引D．离子从a到b，电场力做正功解析：选C．根据电场线的方向，从P出发，终止于Q，所以P带正电，Q带负电，故A 错误．沿着电场线电势一定降低，所以c点电势大于d点的电势，故B错误．电荷所受电场力指向轨迹内侧，所以离子在运动过程中受到P的吸引，故C正确．离子从a到b，电场力与速度的夹角为钝角，所以做负功，故D错误．6．如图，真空中M、N处放置两等量异种点电荷，a、b、c表示电场中的三条等势线，d点和e 点位于等势线a上，f点位于等势线c上，df平行于M、N．已知一带正电的试探电荷从d 点移动到f点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是( )A．M点处放置的是正电荷B．若将带正电的试探电荷沿图中虚线de由d点移动到e点，则电场力先做正功、后做负功C．d点的电势高于f点的电势D．d点的场强与f点的场强完全相同解析：选B．因正电荷由d到f电场力做负功，电势能增加，则电势升高．故f点电势高于d点电势．则N点为正电荷，故A、C错误．将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点，电势能先减小再增大到原来值，故电场力先做正功、后做负功，故B正确．d点与f 点为关于两电荷的中垂线对称，则场强大小相等但方向不同，故D错误．二、多项选择题7．A、B是某电场中一条电场线上的两点，一正电荷仅在静电力作用下，沿电场线从A点运动到B 点，速度图象如图所示．下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势φ的高低的判断，正确的是( )A．E A>E B B．E A<E BC．φA<φB D．φA>φB解析：选AC．由题图可知，正电荷速度越来越小，变化越来越慢，说明所受静电力越来越小，故E A>E B，A对；受静电力方向与运动方向相反，可知场强方向由B向A，电势φA<φB，C对．8．(2018·孝南区校级月考)如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线．则下列说法不正确的是( )A．场强E a＞E b＞E cB．电势φa＞φb，φc＞φbC．沿cba路径移动质子与电子，电荷的电势能均增大D．沿bc方向直线射入的电子有可能做曲线运动解析：选BCD．根据电场线的疏密表示电场强度的大小，可知E a＞E b＞E c，故A正确．沿着电场线方向电势是降低的，同一等势面上各点的电势相等，则知φc＞φb＝φa，故B错误．沿cba路径移动质子与电子，根据公式W＝qU知，由于电子与质子的电性相反，电场力对质子做正功，对电子做负功，则质子的电势能减小，电子的电势能增大，故C错误．沿bc方向直线射入的电子，所受的电场力沿bc方向，电子做直线运动，故D错误．9．如图所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知MQ<NQ．下列叙述正确的是( )A．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做功，电势能减少B．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则该电荷克服静电力做功，电势能增加C．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做功，电势能减少D．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点，则该电荷克服静电力所做的功等于静电力对该电荷所做的功，电势能不变解析：选AD．由点电荷产生的电场的特点可知，M点的电势高，N点的电势低，所以正的点电荷从M 点沿直线移到N 点，静电力做正功，电势能减少，故选项A 正确，选项B 错误；负的点电荷由M 点沿直线移到N 点，克服静电力做功，电势能增加，故选项C 错误；静电力做功与路径无关，负的点电荷又回到M 点，则整个过程中静电力做功为零，电势能不变，故选项D 正确．10．如图所示，在粗糙的斜面上固定一点电荷Q ，在M 点无初速度地释放带有恒定电荷量的小物块，小物块在Q 的电场中沿斜面运动到N 点静止，则从M 到N 的过程中( )A ．小物块所受的静电力减小B ．小物块的电势能可能增加C ．小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功D ．M 点的电势一定高于N 点的电势解析：选AC ．Q 为点电荷，F ＝k Qq r 2，因r M <r N ，所以F N <F M ，A 正确；由小物块的初、末状态可知，小物块从M 到N 的过程先加速再减速，这说明，物块在运动过程中沿斜面向下的力在减小，而重力和摩擦力均为恒力，所以电荷间的库仑力为斥力，且库仑力做正功，电势能减小，B 错误；由功能关系可知，克服摩擦力做的功等于电势能的减少量和重力势能的减少量之和，故C 正确；因不知Q 和物块的电性，无法判断电势高低，D 错误．三、非选择题11．如图所示，在电场强度为E ＝1×104 N/C 、方向水平向右的匀强电场中，用一根长L ＝1 m 的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m ＝0．2 kg 、电荷量为q ＝5×10－6 C 、带正电的小球．细杆可绕轴O 在竖直平面内自由转动．现将杆由水平位置A 轻轻释放，在小球运动到最低点B 的过程中．求：(1)电场力对小球做功W 电为多少？小球电势能如何变化？(2)小球在最低点的动能E k B 为多少？解析：(1)电场力做功仅与初、末位置有关，W 电＝qE ·L ＝5×10－6×1×104×1 J ＝5×10－2 J电场力做正功，小球电势能减小．(2)由动能定理得mgL ＋W 电＝E k B －0所以E k B ＝0．2×10×1 J ＋5×10－2J ＝2．05 J ．答案：(1)5×10－2 J 电势能减小 (2)2．05 J12．(2018·湖南长郡中学质检)如图所示，在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场，现有一个质量m ＝2．0×10－3 kg 、电荷量q ＝2．0×10－6 C 的带正电的物体(可视为质点)，从O 点开始以一定的水平初速度向右做直线运动，其位移随时间的变化规律为s ＝6．0t －10t 2，式中s 的单位为m ，t 的单位为s ．不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2．求：(1)匀强电场的场强大小和方向；(2)带电物体在0～0．5 s 内电势能的变化量．解析：(1)由位移随时间的变化规律s ＝6．0t －10t 2知，物体的初速度为v 0＝6 m/s ，加速度为a ＝－20 m/s 2，由牛顿第二定律得qE ＝ma ，解得E ＝2×104 N/C ，由于物体带正电且电场力方向向左，所以场强方向水平向左．(2)由运动学公式知0．5 s 末的速度为 v 1＝v 0＋at ＝6 m/s －20×0．5 m/s ＝－4 m/s ，由功能关系知，带电物体在0～0．5 s 内电势能的增加量为ΔE ＝－12m (v 21－v 20)＝2×10－2 J ．答案：(1)2×104 N/C 水平向左 (2)2×10－2J。

高中物理第一章静电场4电势能和电势练习新人教版选修3-1(2021年整理)

2018-2019学年高中物理第一章静电场4 电势能和电势练习新人教版选修3-1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018-2019学年高中物理第一章静电场4 电势能和电势练习新人教版选修3-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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4电势能和电势知识点一静电力做功与电势能的变化1。

一个电荷只在电场力作用下从电场中的P点移到Q点，电场力做了8×10—6J的功，那么（)A.电荷在Q处时将具有8×10—6J的动能B.电荷在Q处时将具有8×10-6J的电势能C。

电荷的动能减少了8×10—6JD.电荷的电势能减少了8×10—6J2.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点的大B。

电场线方向一定从b指向aC。

b点的电势一定比a点的高D。

该电荷的动能一定减小3。

如图L1—4-1所示,在真空中有两个带电荷量相等的正电荷q 1和q2，它们分别固定在A、B两点,CD为A、B连线的中垂线.现将正电荷q3由C沿CD移至无限远处，在此过程中(）A。

q3的电势能逐渐增加B。

q3的电势能先逐渐增加,后逐渐减少C.q3受到的静电力逐渐减小D。

q3受到的静电力先逐渐增大，后逐渐减小图L1—4—1知识点二点电荷电场中的电势和电势能4.如图L1—4—2所示,Q是带正电的点电荷,P1、P2为其产生的电场中的两点，若E1、E2分别为P1和P2两点的电场强度的大小,φ1、φ2分别为P1和P2两点的电势,则（）A.E1>E2，φ1>φ2B.E1〉E2,φ1〈φ2C.E1<E2，φ1〉φ2D。

2019春高中物理第1章静电场4电势能和电势课时作业新人教版选修3-1【word版】.doc

第一章 4 电势能和电势基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．(2017·广西柳州市铁路一中高二上学期期末)在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是(A)A．电势高的地方电场强度不一定大B．电场强度大的地方电势一定高C．电势为零的地方场强也一定为零D．场强为零的地方电势也一定为零解析：沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方，电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，电势高的地方电场强度不一定大，电场强度大的地方，电势不一定高，故A正确，B错误；电势为零是人为选取的，则电势为零的地方场强可以不为零，场强为零的地方电势不一定为零，故C、D错误。

2．(2018·黑龙江省双鸭山市第一中学高二上学期期末)在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。

其中a、b两点的电势相等，电场强度相同的是(B)A．甲图中与点电荷等距的a、b两点B．乙图中两等量异号电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C．丙图中两等量同号电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D．丁图中匀强电场中的a、b两点解析：甲图中场强大小相同，方向不同，电势φa＝φb。

乙图中场强大小、方向皆相同，电势φa＝φb。

丙图中场强大小相同，方向相反，电势φa＝φb。

丁图中场强大小，方向皆相同，电势φa<φb。

3．(2016·安徽黄山一中高二上学期月考)在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b，不计空气阻力，则(B)A．小球带负电B．电场力跟重力平衡C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D．小球在运动过程中机械能守恒解析：因为小球在竖直平面内做匀速圆周运动，受到重力、电场力和细绳的拉力，电场力与重力平衡，则知小球带正电，故A错误，B正确；小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，小球的电势能增大，故C错误；由于电场力做功，所以小球在运动过程中机械能不守恒，故D错误。

山东省专用2018_2019学年高中物理第一章静电场课时跟踪检测四电势能和电势含解析新人教版选修3_

课时跟踪检测（四）电势能和电势1．在静电场中，将一正电荷从 a 点移到 b 点，电场力做了负功，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 aC．b 点的电势一定比 a 点高D．该电荷的动能一定减小解析：选 C 电场力做负功，该电荷电势能增加。

正电荷在电势高处电势能较大，C 正确。

电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用，总功不一定为负。

由动能定理可知，动能不一定减小，D 错。

电势高低与场强大小无必然联系，A 错。

b 点电势高于 a 点，但 a、b 可能不在同一条电场线上，B 错。

2．(2016·全国卷Ⅲ)关于静电场的等势面，下列说法正确的是( )A．两个电势不同的等势面可能相交B．电场线与等势面处处相互垂直C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功解析：选 B 在静电场中，两个电势不同的等势面不会相交，选项 A 错误；电场线与等势面一定相互垂直，选项 B 正确；同一等势面上的电场强度可能相等，也可能不相等，选项 C 错误；电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，移动负试探电荷时，电场力做负功，选项 D 错误。

3.如图所示，实线是某电场中的一条电场线，虚线是该电场中的两条等势线，由图可以得出的正确结论是( )A．M 点的电势一定低于 N 点的电势B．M 点的场强一定小于 N 点的场强C．由 M 点向 N 点移动电荷时，电势能的改变量与零电势的选取无关D．某电荷在 M 点或 N 点具有的电势能与零电势的选取无关解析：选 C 沿着电场线方向电势逐渐降低，可知 M 点的电势大于 N点的电势，A错误；根据电场线与等势面垂直，可以作出如图所示电场线，可得 EM＞EN，B 错误；M、N两点的电势能之差与零电势的选取无关，C 正确；而 Ep＝qφ ，所以电势能的大小与零电势的选取有关，D 错误。

4．在电场中，把电荷量为 4×10－9 C 的正点电荷从 A 点移到 B 点，克服静电力做功 6×10－8 J，以下说法中正确的是( )A．电荷在 B 点具有的电势能是 6×10－8 JB．B 点电势是 15 VC．电荷的电势能增加了 6×10－8 J D．电荷的电势能减少了 6×10－8 J 解析：选 C 电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定了零势点，B 点的电势、电荷在 B 点的电势能才是确定的数值，故 A、B 错误；由于电荷从 A 移到 B 的过程中克服静电力做功 6×10－8 J，故电荷电势能应该增加了 6×10－8 J，故 C 正确，D 错误。

高中物理第一章静电场 4 电势能和电势学案新人教版选修3-1(2021年最新整理)

2017-2018学年高中物理第一章静电场4 电势能和电势学案新人教版选修3-1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017-2018学年高中物理第一章静电场4 电势能和电势学案新人教版选修3-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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4 电势能和电势[学习目标］ 1.知道静电力做功的特点,掌握静电力做功与电势能变化的关系。

2。

理解电势能、电势的概念，能根据电场线判断电势高低。

3。

知道什么是等势面，并能理解等势面的特点。

一、静电力做功的特点［导学探究] (1)如图1所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到B，静电力做的功为多少?若q沿折线AMB从A点移动到B点，静电力做的功为多少？图1（2)若q沿任意曲线从A点移动到B点，静电力做的功为多少？由此可得出什么结论?答案(1)静电力F＝qE,静电力与位移夹角为θ，静电力对试探电荷q做的功W＝F·｜AB｜cos θ＝qE·|AM｜.在线段AM上静电力做的功W＝qE·|AM|，在线段MB上静电力做的功W2＝0，1总功W＝W1＋W2＝qE·|AM｜.(2)W＝qE·|AM｜.电荷在匀强电场中从不同路径由A点运动到B点，静电力做功相同。

说明静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关.［知识梳理］静电力做功的特点(1）静电力做功的特点：静电力对某电荷所做的功，与该电荷的电荷量有关（填“有关”或“无关”)，与电荷经过的路径无关(填“有关"或“无关"），该结论在任何电场中均成立。

高中物理第1章静电场4电势能和电势达标新人教版选修1

第一章 4 电势能和电势1．(多选) (2017·黑龙江大庆实验中学高二上学期期末) 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，可以判定导学号 74700090( ACD )A．粒子带正电B．M点的电势低于N点的电势C．粒子在M点的电场强度小于N点的电场强度D．粒子在M点的速度小于在N点的速度解析：电场力指向轨迹弯曲的内侧，由此分析，粒子带正电，选项A正确；沿着电场线的方向电势在降低，M点电势高于N点电势，选项B错误；电场线的疏密表示电场强度的大小，M点电场强度小于N点电场强度，选项C正确；粒子从M点运动到N点，电场力做正功，速度增大，粒子在M点速度小于在N点速度，选项D正确。

2．(2017·安徽省安庆一中高二上学期期末) 某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示。

下列说法正确的是导学号 74700091( B )A．a点的电势高于b点的电势B．若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功C．c点的电场强度与d点的电场强度大小无法判断D．若将一正试探电荷从d点由静止释放，电荷将沿着电场线由d到c解析：由沿电场线的方向电势降落，可知a点的电势低于b点的电势，故A错误；由电场力做功与电势能变化的关系，可知电场力做了负功，故B正确；因为电场线的疏密表示电场的强弱，故c点的电场强度小于d点的电场强度，故C错误；正试探电荷在d点时所受的电场力沿该处电场线的切线方向，所以将该电荷由静止释放不可能沿着电场线由d到c。

故D错误。

3．(2017·湖北省汉川市高二上学期期末) 如图所示，真空中M、N处放置两等量异种电荷，a、b、c表示电场中的三条等势线，d点和e点位于等势线a上，f点位于等势线c 上，df平行于MN。

已知一带正电的试探电荷从d点移动到f点时，试探电荷的电势能增加，则以下判定正确的是导学号 74700092( D )A．M点处放置的是正电荷B．d点的电势高于f点的电势C．d点的场强与f点的场强完全相同D．将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点，电场力先做正功，后做负功解析：因正电荷由d到f电场力做负功，电势能增加，则电势升高。

高中物理第一章第4节电势能和电势课时作业选修

点囤市安抚阳光实验学校第4节电势能和电势1．静电力做功与电势能变化的关系静电力做正功，电荷的电势能一减少，静电力做负功时，电荷的电势能一增加，静电力做的功是电荷电势能变化的量度，若电荷在电场中从A 点移动到B 点，则W AB ＝E PA －E PB .2．电荷在电场中某点的电势能，于把它从该点移动到零势能位置时电场力做的功，若规电荷在B 点的电势能为零，E PB ＝0则E PA ＝W AB .3．电势反映了电场的能的性质．电势与电势能的关系是：φ＝E Pq .电势的大小仅由电场本身决，与电荷q 的大小、电性无关．电势是标量，但有正负之分，电势降落最快的方向就是电场线的方向．4．电场中电势相的各点构成的面叫势面，势面的性质有：(1)在势面上移动电荷，电场力不做功，说明电场力方向与电荷移动方向垂直，即势面必与电场线垂直．(2)沿着电场线的方向，电势降低，显然，电场线总是由电势高的势面指向电势低的势面．5．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，电场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，则说明电场力做功为零C ．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功D ．电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒律在电场中并不成立答案 BC解析电场力做的功和电荷的运动路径无关，所以选项A 错误；电场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，电场力做功为零，B 正确；正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，电场力对负电荷做正功，C 正确；电荷在电场中运动，虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能间的转化满足能量守恒律，D 错．6．外力克服电场力对电荷做功时( ) A ．电荷的动能一增大 B ．电荷的动能一减小C ．电荷一从电势能大处移到电势能小处D ．电荷一从电势能小处移到电势能大处答案 D7．如图1所示，Q是带正电的点电荷，P1、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( )图1A．E1>E2，φ1>φ2 B．E1>E2，φ1<φ2C．E1<E2，φ1>φ2 D．E1<E2，φ1<φ2答案A8．图2中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判( )图2A．M点的电势大于N点的电势B．M点的电势小于N点的电势C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力答案AD解析本题考查考生对电场线的掌握情况．由于沿电场线方向电势逐渐降低，故φM>φN，A项正确，B项错误；由电场线疏密程度表示场强大小知，E M<E N，电场力F＝qE，所以粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，C项错误，D项正确．【概念规律练】知识点一电场力做功的特点图31．如图3所示，在电场强度为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点．若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1＝________；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2＝________；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3＝________.由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是____________________．答案qELcos θqELcos θqELcos θ电场力做功的大小与电荷经过的路径无关，只与电荷的始末位置有关解析路径AB、ACB、曲线ADB在电场线方向上的投影都是BC＝Lcos θ.因此沿这三条路径电荷由A运动到B，电场力做的功都是qELcos θ.因此电场力做功的特点是：与电荷经过的路径无关，只与电荷的始末位置有关．点评电场力做功的大小与电荷经过的路径无关，只与电荷的始末位置有关．知识点二电场力做功与电势能变化的关系2．如图4所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个势面，它们的电势分别为φa、φb和φc，φa>φb>φc，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示．由图可知( )图4A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功C．粒子从K到L的过程中，电势能增加D．粒子从L到M的过程中，动能减少答案AC解析因为运动的粒子带正电，从其轨迹弯曲情况可判受到的是库仑斥力，所以场源电荷必为正电荷，即电势高低关系为φa>φb>φc.因此φK＝φN<φM<φL.所以由K到L过程中电场力做负功．电势能增加，A、C正确．由L到M过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，B、D错误．点评(1)电场力做功与路径无关，所以当电场中两点的位置确后，在两点间移动电荷时电场力做功是确的值，也就是说电荷的电势能变化量是确的．(2)电场力做功一伴随着电势能的变化，电势能的变化只有通过电场力做功才能实现，其他力做功不会引起电势能的变化．(3)电场力对电荷做正功，电势能一减少；电场力对电荷做负功，电势能一增加．电场力做了多少正功，电势能就减少多少；电场力做了多少负功，电势能就增加多少．3．如图5所示，两个量的正电荷分别置于P、Q两位置，在P、Q连线的垂直平分线上有M、N两点，另有一试探电荷q，则( )图5A．若q是正电荷，q在N点的电势能比在M点的电势能大B．若q是负电荷，q在M点的电势能比在N点的电势能大C．无论q是正电荷，还是负电荷，q在M、N两点的电势能一样大D．无论q是正电荷还是负电荷，q在M点的电势能都比在N点的电势能小答案AB解析由两个量的正点电荷周围的电场线的分布情况可知，两点电荷连线的中垂线上的电场方向是：由连线的中点沿中垂线指向无穷远处．正电荷从N 点移到M点，电场力做正功，电势能减小；负电荷从N点移到M点，电场力做负功，电势能增大．选项A、B正确．知识点三电势4．关于电势，下列说法正确的是( )A．电场中某点的电势，其大小于单位正电荷由该点移动到零电势点时，电场力所做的功B．电场中某点的电势与零电势点的选取有关C．由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低D．电势是描述电场能的性质的物理量答案ABD解析由电势的义可知A正确．由于电势是相对量，电势的大小与零电势点的选取有关，故B正确．虽然电势是相对的，但电势的高低是绝对的，因此C错误．电势与电势能相联系，它是描述电场能的性质的物理量，故D正确．点评(1)电势是表征电场中某点能的性质的物理量，仅与电场中某点性质有关，与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关，电势的大小为φ＝E pq.(2)电势是相对的，电势零点的选取是任意的，但以方便为原则．如果没有特别规，一般选无穷远或的电势为零．(3)电势是标量，只有大小，没有方向，在规了零电势点后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值，正值表示该点电势比零电势点电势高，负值表示该点电势比零电势点电势低，所以，同一电场中，正电势一高于负电势．5．如果把q＝1.0×10－8 C的电荷从无穷远移到电场中的A点，需要克服静电力做功W＝1.2×10－4 J，那么，(1)q在A点的电势能和A点的电势各是什么？(2)q未移入电场前A点的电势是多少？答案(1)1.2×10－4 J 1.2×104 V (2)1.2×104 V解析(1)静电力做负功，电势能增加，无穷远处的电势为零，电荷在无穷远处的电势能也为零，即φ∞＝0，E p∞＝0.由W∞A＝E p∞－E pA得E pA＝E p∞－W∞A＝0－(－1.2×10－4 J)＝1.2×10－4 J再由φA＝E PAq得φA＝1.2×104 V(2)A点的电势是由电场本身决的，跟A点是否有电荷存在无关，所以q移入电场前，A点的电势仍为1.2×104 V.知识点四势面6．如图6所示，实线表示一簇关于x轴对称的势面，在轴上有A、B两点，则( )图6A．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点场强D．A点电势高于B点电势答案AD解析由电场线与势面的关系可知，电场线一与势面垂直，且从电势较高的势面指向电势较低的势面，作出相对的电场线分布，如右图所示，则可知A、B两点处的场强方向与x轴同向，由电场线的疏密可知，A点处的场强E A小于B点处的场强E B，故正确选项为A、D.7．如图7所示，虚线a、b、c为三个圆面，圆心处为一个点电荷．现从c 外面一点P以相同的速率发射两个电荷量、质量都相的带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N，M、N两点都位于圆周c上，以下判断正确的是( )图7A．两粒子带同种电荷B．两粒子带异种电荷C．到达M、N时两粒子速率仍相D．到达M、N时两粒子速率不相答案BD解析由两个粒子轨迹的弯曲情况可看出，到达M的粒子受的是库仑斥力，到达N的粒子受的是库仑引力，所以两个粒子电性一不同，A错误，B正确；因为P和M、N不在同一个势面上，所以由P到M和由P到N时电场力都要做功，但因P到M的过程中是在斥力作用下靠近，电场力做负功，所以动能减少，故v M<v P；由P到N的过程中是在引力作用下靠近，电场力做正功，所以动能增加，故v N>v P，因此到达M、N两点时速率v M<v N，C错误，D正确．【方法技巧练】电场中电势高低的判断方法8．在静电场中，把一个电荷量q＝2.0×10－5C的负电荷由M点移到N点，静电力做功6.0×10－4 J，由N点移到P点，静电力做负功1.0×10－3 J，则M、N、P三点电势高低关系是怎样的？答案φN>φM>φPN静电力做正功，而负电荷受静电力与场强方向相反，即逆着电场线移动，则可确N点在M点左侧．由N→N静电力做正功，而负电荷受静电力与场强方向相反，即逆着电场线移动，则可确N点在M点左侧．由N→P静电力做负功，即沿着电场线方向移动，又因1.0×10－3J>6.0×10－4 J，所以肯移过了M点，所以P点位于M点右侧．这样，M、N、P三点电势的高低关系是φN>φM>φP.方法总结电场中两点电势高低的比较方法：(1)根据电场力做功判断①在两点间移动正电荷，如果电场力做正功，则电势是降低的，如果电场力做负功，则电势升高．②在两点间移动负电荷，如果电场力做正功，则电势升高，如果电场力做负功，则电势降低．(2)根据电场线确电场线的方向就是电势降低最快的方向．(3)根据电荷电势能的变化判断①如果在两点间移动正电荷时：电势能增加，则电势升高；电势能减少，则电势降低．②如果在两点间移动负电荷时：电势能增加，则电势降低；电势能减少，则电势升高．1．下列关于电势高低的判断，正确的是( )A．负电荷从A点移到B点时，电场力做负功，A点的电势一较高B．负电荷从A点移到B点时，电势能增加，A点的电势一较低C．正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点的电势一较低D．正电荷只在电场力作用下，从A点移到B点，A点的电势一较高答案AC2．若带正电荷的运动小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内( )A．一沿电场线由高电势处向低电势处运动B．一沿电场线由低电势处向高电势处运动C．不一沿电场线运动，但一由高电势处向低电势处运动D．不一沿电场线运动，也不一由高电势处向低电势处运动答案D解析由于不知小球的初速度情况，故不能确小球运动方向．图83．如图8所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是( )A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子在电场中的电势能始终在增加答案C解析粒子带负电，所受电场力沿电场反方向，在接近M点的过程中电场力做负功，离开M点的过程中电场力做正功，所以在M点粒子的速率该最小，A、B错误，粒子在匀强电场中运动，所受电场力不变，加速度不变，C正确，因为动能先减小后增加，所以电势能先增加后减小，D错误．4．某电场的电场线如图9所示，A、B是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹(图中虚线)上的两点，下列说法中正确的是( )图9A．粒子一是从B点向A点运动B．粒子在A点的加速度小于它在B点的加速度C．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D．电场中A点的电势高于B点的电势答案C5．如图10所示，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个势面，设两相邻势面的间距相，一电子射入电场后的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4是运动轨迹与势面的一些交点．由此可以判( )图10A．电子在每个位置具有的电势能与动能的总和一相B．O处的点电荷一带正电C．a、b、c三个势面的电势关系是φa>φb>φcD．电子运动时的电势能先增大后减小答案AD解析电子在运动过程中只有电场力做功，只有电势能和动能的转化，因而电势能与动能的总和不变，A正确．从运动轨迹的弯曲情况可知电子受排斥力作用，所以可判断O点处的电荷为负电荷，根据负点电荷的电场分布可知D 正确，C错误．6．下列4个图中，a、b两点电势相、电场强度矢量也相的是( )答案D解析匀强电场的势面是一的平行平面，A中a、b两点不在同一势面上，所以，这两点的电势是不相的，但这两点的场强相；B中a、b两点在同一个势面上，电势相，但这两点的场强矢量大小相、方向不同；C中a、b两点对称于两电荷的连线，所以电势相，但在中垂线上场强矢量的方向是平行于中垂线的，而且都指向外侧，故两点的场强矢量的方向不同；在D中，a、b两点的电势相，场强矢量的方向是沿连线的，而且方向相同，故本题选D.7．如图11所示，实直线是某电场中的一条电场线，虚线是该电场中的三条势线，由图可以得出的正确结论是( )图11A．M点的电势一高于N点的电势B．M点的场强一大于N点的场强C．由M点向N点移动电荷时，电势能的改变量与零电势的选取无关D．某电荷在M点或N点具有电势能与零电势的选取无关答案ABC8．如图12所示，在x轴上关于原点O对称的两点固放置量异种点电荷＋Q 和－Q，x轴上的P点位于－Q的右侧．下列判断正确的是( )图12A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同C．若将一试探电荷＋Q从P点移至O点，电势能增大D．若将一试探电荷＋Q从P点移至O点，电势能减小答案AC解析在＋Q、－Q连线上及线上三个区间内场强方向如图所示，由对称关系可知，在Q左侧与P(－Q)间距的P′点与P点场强相同，故选项A正确．在（-Q）、+Q之间各处场强均大于（-Q）、P之间各处场强，故试探电荷+Q从P移至O点过程中，P→(－Q)做正功W1，由(－Q)→O电场力做负功W2，由上面分析知，|W2|>W1，故电势能增大．C正确．9．在光滑的绝缘平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c处分别固一个正点电荷，电荷量相，如图13所示．若将一个带负电的粒子置于 b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动．粒子从 b点运动到d点的过程中( )图13A．先做匀加速运动，后做匀减速运动B．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C．电势能与机械能之和先增大，后减小D．电势能先减小，后增大答案D解析这是量同种电荷形成的电场，根据这种电场的电场线分布情况，可知在直线bd上央一点的电势最高，所以B错误．量同种电荷形成的电场是非匀强的，所以A错误．负电荷由b到d运动的过程中先加速后减速，动能先增大后减小，则电势能先减小后增大，而由能量守恒律可知电势能与机械能之和保持不变，所以C错误，D正确．10．有一带负电的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10－4 J．从B点移到C点，电场力做功9×10－4 J，问：(1)若以A为零势能点，B、C两点的电势能各为多少？A、C间的电势能之差为多少？(2)若以B为零势能点，A、C两点的电势能各为多少？A、C间的电势能之差为多少？答案见解析解析电场力做功和电势能变化的关系，既适用于正电荷，又适用于负电荷．(1)电荷从A点移到B点，克服电场力做功6×10－4J，电势能增加6×10－4 J．故B点电势能为6×10－4 J.从B点移到C点，电场力做功9×10－4 J，电势能减少9×10－4 J，故C点电势能为－3×10－4 J.由于A为零势能点，故A、C间的电势能之差为3×10－4 J.(2)由(1)知，以B点为零势能点，电荷从A点移到B点，电势能增加6×10－4 J后电势能成为零，故A点电势能为－6×10－4 J.从B点移到C点，电势能减少9×10－4J，故C点电势能为－9×10－4J．A、C间的电势能之差为3×10－4 J.11．图14为电场的电场线，现将一电荷量q＝－3.0×10－9C的负电荷从A 点移到B点、从B点移到C点，从C点移到D点电场力做功分别为：W AB＝3.0×10－8 J、W BC＝1.5×10－8 J、W CD＝9.0×10－9 J．若取C点电势为零，试求A、B、D三点电势．图14答案－15 V －5 V 3 V解析根据电势的概念求解：电场中某点的电势在数值上于单位正电荷由该点移动到零势能点时，电场力所做的功．由于本题中移动的是负电荷，故不难理解：A 、B 、D 三点的电势于单位负电荷由该点移到零势能点(C 点)时，电场力所做的功的负值，即φA ＝－W AC |q|＝－W AB ＋W BC |q|＝－3.0×10－8＋1.5×10－83.0×10－9V ＝－15 V φB ＝－W BC |q|＝－1.5×10－83.0×10－9 V ＝－5 VφD ＝－W DC |q|＝W CD |q|＝9.0×10－93.0×10－9 V ＝3 V.。

学年高中物理第一章静电场.电势能和电势课后提升作业新人教版选修.doc

课后提升作业四电势能和电势(40分钟 50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1.如图所示，P 、Q 是等量的正点电荷，O 是它们连线的中点，A 、B 是中垂线上的两点，OA<OB ，用E A 、E B 和A 、B 分别表示A 、B 两点的电场强度和电势，则( )A.E A 一定大于E B ，A 一定大于BB.E A 不一定大于E B ，A 一定大于BC.E A 一定大于E B ，A 不一定大于BD.E A 不一定大于E B ，A 不一定大于B【解析】选B 。

P 、Q 所在空间中各点的电场强度和电势由这两个点电荷共同决定，电场强度是矢量，P 、Q 两点电荷在O 点的合场强为零，在无限远处的合场强也为零，从O 点沿PQ 垂直平分线向远处移动，场强先增大，后减小，所以E A 不一定大于E B 。

电势是标量，由等量正电荷的电场线分布图可知，从O 点向远处，电势是一直降低的，故A 一定大于B 。

2.如图，直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M 、N 、P 、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为M 、N 、P 、Q 。

一电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等，则( )A.直线a 位于某一等势面内，M >QϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕB.直线c 位于某一等势面内，M >NC.若电子由M 点运动到Q 点，电场力做正功D.若电子由P 点运动到Q 点，电场力做负功【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析：(1)熟练掌握匀强电场的特点。

(2)根据电场力做负功判断两点电势的高低。

(3)根据电子两次做功相等分析N 、P 两点电势的高低。

【解析】选B 。

根据电子移动过程中电场力做负功，可知M >N ，M >P ，由于电场力做功相等，可知N =P ，直线d 位于同一等势面内，根据匀强电场的特点，可判断直线c 也位于同一等势面内，故选项B 正确，A 错误；由于M =Q ，电子由M 点到Q 点，电场力做功为零，C 错误；因为P <M =Q ，电子由P 点到Q 点，电场力应做正功，选项D 错误。

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4 电势能和电势
[课时作业]
[A组基础巩固]
一、单项选择题
1.如图所示是某电场中的一条直线，一电子从A点由静止释放，它将沿直线
向B点运动．下列有关该电场情况的判断正确的是( )
A．该电场一定是匀强电场
B．电场强度E A一定小于E B
C．电子的电势能E p A＞E p B
D．电子的电势能E p A＜E p B
解析：只有一条电场线，无法判断该电场是不是匀强电场，也无法判断电场强度E A和E B的大小关系，故选项A、B错误；电子在静电力的作用下从A点运动到B点，静电力做正功，电势能减少，故选项C正确，选项D错误．
答案：C
2．在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中a、b两点电势和场强都相同的是( )
解析：本题考查电场的叠加．因为电势是标量，并在题中的四个电场中具有对称性，故四个电场中a、b两点的电势都是相等的；而电场强度是矢量，所以A图中点电荷的电场对称点的电场强度大小相等、方向相反；B图中叠加后a点斜向右上方，b点斜向右下方；C图中叠加后都是水平向右；D图中叠加后a点向上，b点向下．因此只有选项C正确．
答案：C
3.如图所示，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异
号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示．开始时，细杆
与电场方向垂直，即在图中Ⅰ所示的位置；接着使细杆绕其中心转过
90°，到达图中Ⅱ所示的位置；最后，使细杆移到图中Ⅲ所示的位置．以
W1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功，W2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功，则有( )
A．W1＝0，W2≠0
B．W1＝0，W2＝0
C．W1≠0，W2＝0
D ．W 1≠0，W 2≠0
解析：电场力做功只与带电小球的始末位置有关，设细杆长L ，细杆由位置Ⅰ转到位置Ⅱ，电场力对正、负带电小球都做正功，大小都为L 2Eq ，所以W 1＝2·L 2
Eq ＝EqL ≠0；杆由位置Ⅱ移动到位置Ⅲ，电场力对带正电荷的小球做正功，对带负电荷的小球做负功，设上移距离为x ，则功的大小都为xEq ，W 2＝xEq －xEq ＝0，C 正确．
答案：C
4.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 点场强大于
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 点场强
D ．A 点电势高于B 点电势
解析：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 、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，D 正确．答案：D
5.(2015·高考全国卷Ⅰ)如图所示，直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场
中的两组平行线，M 、N 、P 、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为φM 、
φN 、φP 、φQ .一电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中，电场力所
做的负功相等，则( )
A ．直线a 位于某一等势面内，φM >φQ
B ．直线c 位于某一等势面内，φM >φN
C ．若电子由M 点运动到Q 点，电场力做正功
D ．若电子由P 点运动到Q 点，电场力做负功
解析：由电子从M 点分别运动到N 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等可知，φM ＞φN ＝φP ，故过N 、P 点的直线d 位于某一等势面内，则与直线d 平行的直线c 也位于某一等势面内，选项A 错，B 正确；φM ＝φQ ，则电子由M 点运动到Q 点，电场力不做功，选项C 错误；由于φP ＜φM ＝φQ ，电子由P 点运动到Q 点，电势能减小，电场力做正功，选项D 错误．
答案：B
二、多项选择题
6．将一电荷量为＋Q 的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等，a 、b 为电场中的两点，则( )。