高中物理专题练习电势

10.1 电势能和电势学习目标1．知道静电力做功的特点，了解静电力做功和电势能变化的关系。

2．掌握电势能、电势的概念、公式和性质。

3．知道什么是等势面，理解等势面的特点。

重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。

难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。

知识点一、静电力做功的特点1．静电力做功的推导如下图所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移动到B点，求静电力对电荷所做的功。

（1）q沿直线从A移向B，静电力F＝qE，静电力与位移的夹角始终为θ，如上图甲所示。

W＝F·|AB|cos θ＝qE·|AM|。

（2）q沿折线AMB从A点移往B点，在线段AM上静电力做功W1＝qE·|AM|，在线段MB上，W2＝0。

W＝W1＋W2＝qE·|AM|。

（3）q沿任意曲线ANB，从A点移动到B点，如上图乙所示，与静电力平行的短折线的长度之和等于|AM|。

W＝qE·|AM|。

2．特点：（1）在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的初位置和末位置有关，与电荷经过的路径无关。

（2）正电荷顺着电场线方向移动时电场力做正功，负电荷顺着电场线方向移动时电场力做负功。

3．适用范围：该结论对于匀强电场和非匀强电场均适用。

知识点二、电势能1．概念：电荷在电场中具有的能叫做电势能，可用E p表示。

2．大小：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。

电势能是标量，有正负但没有方向，其正负表示大小。

3．与电场力做功的关系：电势能之所以变化，是因为有电势能转化成其他形式的能，或者有其他形式的能转化为电势能。

能量的转化要通过做功来完成，电势能的改变唯一与电场力做功相联系，其关系是：静电力做的功等于电势能的减少量，用公式表示W AB＝E P A－E PB。

即电场力做正功，电势能减少，电场力做负功，电势能增加。

4．电势能特点（1）W AB＝E P A－E PB既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场；既适用于正电荷，也适用于负电荷。

高中物理必修3电势差与电场强度的关系选择题专题训练姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、选择题（共22题）1、关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是：（）A．电场强度大的地方，电势一定高 B．电场强度相同之处，电势也一定相同C．电场强度为零处，电势一定为零 D．电场强度的方向是电势降低最快的方向2、关于电场强度和电势，下列说法正确的是（）A．由公式可知E与F成正比，与q成反比B．由公式U=Ed可知，在匀强电场中，E为恒值，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比C．电场强度为零处，电势不一定为零D．无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做功，它一定是从电势高处移到电势低处，并且它的电势能一定减少3、关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是( )A．电场强度大的地方，电势一定高B．电场强度不变，电势也不变C．电场强度为零时，电势一定为零D．电场强度的方向是电势降低最快的方向4、关于匀强电场电势差和场强的关系，正确的说法是：（）A、在相同距离的两点上，电势差大的其场强也必定大B、任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积C、电势减小的方向必定是场强的方向D、沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等5、关于电场强度和电势，下列说法正确的是（）A．由公式可知E与F成正比，与q成反比B．由公式U=Ed可知，在匀强电场中，E为恒值，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比C．电场强度为零处，电势不一定为零D．无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做功，它一定是从电势高处移到电势低处，并且它的电势能一定减少6、关于点电荷所形成的电场，下列说法正确的是：（）A．以点电荷为球心的球面上，各点的场强相同B．离点电荷越远的地方，场强越小，即场强与距离成反比C．沿着正点电荷形成电场的电场线方向，场强越来越小D．沿着负点电荷形成电场的电场线方向，场强越来越小7、科学家在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法，下列叙述不正确的是[ A．法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法B．库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷e的数值C．用点电荷来代替实际带电的电荷是采用了理想化物理模型的方法D．场强表达式和电势差表达式都是利用比值法得到的定义式8、如下图所示，B．C．D三点都在以点电荷+Q为圆心，半径为R的圆弧上，将一试探电荷从A点分别移到B、C、D各点时，电场力做功是A．WAB ＞WACB．WAD＞WABC．WAC＞WADD．WAB=WAC9、某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势线。

高中物理测电源电动势和内阻实验练习题（含答案）一、实验题1．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中。

（1）备有如下器材：干电池1节，量程合适的电压表和电流表，开关、导线若干，另外还有可供选择的滑动变阻器：A．滑动变阻器（0~1kΩ，额定电流2A）B．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）某同学按甲图原理进行实验，其中滑动变阻器应选；（只填器材前的序号）-图象如图乙所示，由图象可得电池的电动势为（2）根据实验数据画出的U IV，内电阻为Ω；2．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。

要求尽量减小实验误差。

（1）应该选择的实验电路是图中的（填“甲”或“乙”），电池的内阻测量值与真实值比较r测r真（填“>”“<”或“=”）。

-图像如图，由图像可知，测得的电动势E=V，内电阻（2）实验后得到U Ir=Ω。

3．某实验小组利用如图1所示电路测定一节干电池的电动势和内电阻,备有下列器材: ①待测干电池①电压表，量程1.5V①电流表，量程3mA ①电流表，量程0.6A①滑动变阻器10Ω①滑动变阻器20Ω①开关一个,导线若干（1）电流表选，滑动变阻器选 .(填标号).（2）小组由实验数据作出的U-I图象如图2所示，由图象可求得电源电动势为V,内电阻为Ω.（3）测得的电动势真实值，测得的内电阻真实值.(填“＞”、“＜”或“＝”)4．在测量电源电动势和内电阻的实验中，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.30Ω；电压表V（0-3V，内阻约3kΩ）；电流表A（内阻为0.80Ω，量程为0.6A）；滑动变阻器R（10Ω，2A）。

为了更准确地测出电源电动势和内阻。

请在图1方框中画出实验电路图。

在实验中测得多组电压和电流值，得到如图2所示的U-I图线，由图可得出该电源电动势E= V，内阻r= Ω。

（结果保留两位小数）参考答案：4． 1.50 0.20。

高中物理考题精选（36）——电势差电势1、一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动，取该与位移x的关系如右图所示，直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep下列图象中合理的是（）答案 D 分析：粒子的电势能随位移变化的图象斜率对应粒子所受的静电力大小，故可知电场力、电场强度及粒子加速度随位移变化应该是越来越小，故A错，D对；粒子动能随位移变化的图象斜率对应粒子所受合外力的大小，而此时的合外力即为粒子所受静电力，故B错；粒子沿x轴的运动是一个加速度减小的加速运动，故速度与位移不一定是线性关系，C错。

2、如图所示，a、b为竖直方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点的电场强度小答案 A 解析：A、由题意可知，带点质点受两个力，重力和电场力．，开始由静止向上运动，电场力大于重力，且方向向上．因为在一根电场线上，所以在两点的电场力方向都向上．故A正确；B、小球开始由静止向上运动，电场力大于重力，且方向向上．但由于小球的电性未知，不能判断电场线的方向，所以不能判断a、b两点电势的高低．故B错误．C、电场力做正功，电势能降低，所以带电质点在a点的电势能比在b点的电势能大．故C错误；D、在a点，电场力大于重力，到b点恰好速度为零，可知先加速后减速，所以b点所受的电场力小于重力．所以a点的电场强度比b点的电场强度大．故D错误．故选A3、如图所示，A、B为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷从A点静止释放，仅在电场力作用下运动一段距离到达B点，其电势能E p随位移x的变化关系如图所示．从A到B过程中，下列说确的是（）A. 电场力对电荷一直做正功B. 电势一直升高C. 电荷所受电场力先减小后增大D. 电荷所受电场力先增大后减小答案 C 解析：A、电势能先减小后增大，则电场力做正功后做负功．故A错误．B、正电荷从A到B电场力先做正功，后做负功，则说明电场力方向变化，即电场线方向先向右，后向左，所以电势先降低后升高．故B错误．C、电势能E P随位移x的变化关系图象的斜率表示电场力的大小，因此电场力先减小后增大．故C正确，D错误．故选C．4、两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置变化规律的是图（）答案 A 解析：两个等量异号电荷的电场线如下图，根据“沿电场线方向电势降低”的原理，从左侧无穷远处向右电势应升高，正电荷所在位置处最高；然后再慢慢减小，O点处电势为零，则O点右侧电势为负，同理到达负电荷时电势最小，经过负电荷后，电势开始升高，直到无穷远处，电势为零；故B、C、D是错误的；A正确．故选A．5、如图所示，光滑绝缘细管与水平面成30。

高中物理电势能练习题及讲解### 高中物理电势能练习题及讲解练习题一：一个电荷量为 \( q = 2 \mu C \) 的正电荷位于坐标原点，求距离原点 \( r = 3m \) 处的电势能。

解答：电势能 \( E_p \) 可以通过点电荷的电势能公式计算，公式为：\[ E_p = k \frac{qQ}{r} \]其中 \( k \) 是库仑常数，\( q \) 是电荷量，\( Q \) 是产生电场的电荷量，\( r \) 是电荷到参考点的距离。

将已知数值代入公式：\[ E_p = 8.99 \times 10^9 \frac{N \cdot m^2}{C^2} \times\frac{2 \times 10^{-6} C \times 2 \times 10^{-6} C}{3m} \] \[ E_p = 1.21 \times 10^{-3} J \]练习题二：两个点电荷 \( Q_1 = 5 \mu C \) 和 \( Q_2 = -3 \mu C \) 相距\( r = 0.1m \)。

求它们之间的库仑力大小和方向。

解答：库仑力 \( F \) 可以通过库仑定律计算，公式为：\[ F = k \frac{|Q_1 Q_2|}{r^2} \]将已知数值代入公式：\[ F = 8.99 \times 10^9 \frac{N \cdot m^2}{C^2} \times\frac{5 \times 10^{-6} C \times 3 \times 10^{-6} C}{(0.1m)^2} \]\[ F = 1.3485 \times 10^{-2} N \]由于 \( Q_1 \) 为正电荷，\( Q_2 \) 为负电荷，它们相互吸引，所以力的方向沿着它们连线的方向。

练习题三：一个电子（电荷量 \( e = -1.6 \times 10^{-19} C \)）在电场中从点 A 移动到点 B，电场强度 \( E = 500 N/C \)。

《电势能、电势、电势差》典型例题1、在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个－q的检验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，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（）A、B、C、D、2、有一个带电量C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做J 的功．求A、C两点的电势差是多少？说明A、C两点哪点的电势较高．3、带电量为C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功J，已知B点电势为50V，则（l）A、B间两点间的电势差是；（2）A点的电势；（3）电势能的变化；（4）把电量为C的电荷放在A点的电势能．4、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点由静止释放，沿电场线方向向上运动，到b点恰好速度为零，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点的电势比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5、如图所示，在点电荷Q形成的电场中，把一个q=-2.0×10-8C的点电荷由无穷远处分别移到电场中的A、B、C三点，电场力做功分别是6.0×10-7J、4.0×10-7 J、1.0×10-7 J，以无穷远处为零电势点，这三点的电势分别是多少？若以B点为零电势点，三点的电势又分别是多少？6、如图所示，在同一条电场线上有A、B、C三点，三点的电势分别是φA=5V，φB=-2V，φC=0，将电荷量q=-6×10-6C的点电荷从A移到B电场做功多少？电势能变化了多少？若将该电荷从B移到C，电场力做功多少？电势能变化了多少？该点电荷在三点中哪一点时电势能最大？电势差学习目标 ： 1．理解电势差是描述电场的能的性质的物理量，理解电势差与零点电势面位置的选取无关，熟练应用其概念及定义式：U AB =W AB /q 进行相关的计算。

一、单选题(选择题)1. 如图所示，ABCDEF是同一圆周上的六个点，O为圆心，AB、CD两直径相互垂直，EF连线与AB平行，两个等量正点电荷分别固定在A、B两点．下列说法中错误的是（）A．E、F两点的电势相同B．E、F两点的电场强度相同C．将一个电子在C点由静止释放，仅在电场力作用下该电子将在CD间做往复运动D．在C点给电子一个适当的初速度，仅在电场力作用下该电子可能做匀速圆周运动2. 如图所示，两个等量异种点电荷分别位于P、Q两点，P、Q两点在同一竖直线上，水平面内有一正三角形ABC，且PQ连线的中点O为三角形ABC的中心，M、N为PQ连线上关于O点对称的两点，则下列说法中正确的是（）A．A、B、C三点的场强大小相等且方向相同B．A、C两点的电势相等且大于B点的电势C．M点场强小于A点场强D．将一正点电荷从N点移到B点，电场力做正功3. 如图所示，实线为某电场的电场线，虚线为带正电的粒子，仅受电场力作用下，从A点运动到B点的运动轨迹，下列说法正确的是（）A．该电场可能是负点电荷电场B．A点电势比B点电势高C．粒子在A点的加速度小于B点的加速度D．粒子从A点运动到B点的过程中，动能增加4. 关于静电场，下列说法正确的是（）A．只有体积小的带电体才能被看成点电荷B．电荷在电势高处电势能大，电势低处电势能小C．元电荷的数值与一个电子电荷量的数值相等，且带负电D．公式，适用于任何情况的静电场，且φ与E p和q均无关5. 如图，为某一点电荷Q的一条电场线，一电子以某一速度沿电场线由A点运动到B点的过程中，电势能减小，则（）A．场强大小E A＞E B B．场强大小E A＜E BC．场强方向由B指向A D．场强方向由A指向B6. 如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。

在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（）A．粒子带正电B．粒子在A点加速度小C．粒子在B点动能大D．粒子在A点电势能大7. 下列说法中正确的是( ).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也大D．场强为零处，电势不一定为零8. 如图所示，两等量异种点电荷固定在、两点，以、连线的中点为原点，沿、连线的中垂线建立轴。

高中物理《电势差、电场强度、电势、电势能》典型题练习(含答案)B．___越大，电势差越小C．电势差越大，___越小D．电势差与场强无关正确答案：C解析：在匀强电场中，根据公式E=U/d可知，电场强度E 与电势差U成反比关系，即电势差越大，场强越小；电势差越小，___越大。

因此选项C正确。

2、（电场强度和电势能的关系）在电场中，一个电子从A点移动到B点，电子所具有的电势能减少Δε，电子所受的电场力F做功W，电子从A点到B点的距离为d，则下列说法正确的是（）A．Δε=F/dB．Δε=F×dC．Δε=W/dD．Δε=W×d正确答案：C解析：根据电势能的定义，Δε = εB - εA，根据电场力做功的公式，W = Fd，因此Δε = W/d。

因此选项C正确。

B。

沿着电场线方向，同一距离上的电势降落是相等的。

电势降低的方向与场强方向相同。

同一距离上电势差大的地方场强也大。

2、在非匀强电场中，场强与电势差的关系可以用U=Ed 或E=U/d来定性分析。

如图1所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，点a、b的电势分别为φa=-50V和φb=-20V，则a、b连线的中点c的电势φ应该是（B）。

A。

φc=-35VB。

φc>-35VC。

φc<-35VD。

无法判断φc的高低3、在平行的带电金属板A、B之间，存在匀强电场。

如图2所示，两板间距离为5cm，两板间的电压为60V。

问题如下：1）两板间的场强是多少？2）电场中有P、Q两点，P点距离A板0.5cm，Q点距离B板0.5cm，求P、Q两点之间的电势差是多少？3）如果B板接地，P、Q两点的电势是多少？解答：1）根据E=V/d，场强E=60V/0.05m=1200V/m。

2）根据U=Ed，P点的电势为φp=-60V，Q点的电势为φq=0V，所以P、Q两点之间的电势差为φp-φq=-60V。

3）如果B板接地，它的电势为零。

由于P、Q两点在同一电势面上，因此它们的电势相等。

高二物理电势练习题电势是物理学中重要的概念之一，它描述了电场中的电荷所具有的能量状态。

在高中物理课程中，学生们需要掌握计算电势的方法和理解电势的意义。

以下是一些高二物理电势练习题，旨在帮助学生更好地理解和应用电势概念。

练习题一：一对电荷，电荷量分别为Q1 = 3μC和Q2 = -5μC，在真空中相距1m。

计算这两个电荷之间的电势能。

假设真空的介电常数为ε0 = 8.85 × 10^-12 C²/(Nm²)。

解：由于电势能是由电势引起的，我们首先需要计算电势差。

根据库仑定律，两个点之间的电势差可以表示为V = k(Q/r)，其中k 为库仑常数，k = 1 / (4πε0)，r为两点之间的距离。

首先，计算电势差V1，即Q1处的电势：V1 = k(Q1/r) = (1 / (4πε0)) * (3 × 10^-6 C) / (1 m) = 9 × 10^9 Nm²/C² * 3 × 10^-6 C / 1 m = 27 N·C^-1然后，计算电势差V2，即Q2处的电势：V2 = k(Q2/r) = (1 / (4πε0)) * (-5 × 10^-6 C) / (1 m) = -45 N·C^-1接下来，计算这两个电荷之间的电势能：电势能 = Q1 × V2 = (3 × 10^-6 C) × (-45 N·C^-1) = -135 × 10^-6 N·C = -135 μJ练习题二：一正点电荷Q放在空间中的坐标原点O处，其电势为0。

另一正点电荷q放在距离O点的P点，距离为d。

计算点P的电势。

解：根据电势定义，点P的电势可以表示为VP = k(Q/r) + k(q/r')，其中r 为OP的距离，r'为P点到电荷q的距离。

高中物理电势差练习题及讲解练习题一：一个点电荷 \( Q \) 位于原点，距离 \( Q \) 为 \( r \) 处的电势差是多少？答案：电势差 \( V \) 由公式 \( V = k \frac{Q}{r} \) 给出，其中 \( k \) 是库仑常数。

练习题二：两个点电荷 \( Q_1 \) 和 \( Q_2 \) 分别位于 \( x = 0 \) 和\( x = d \) 处，求 \( x = \frac{d}{2} \) 处的电势差。

答案：由于两个点电荷产生的电势差分别为 \( V_1 = k\frac{Q_1}{\frac{d}{2}} \) 和 \( V_2 = k\frac{Q_2}{\frac{d}{2}} \)，所以在 \( x = \frac{d}{2} \) 处的电势差 \( V \) 为 \( V = V_1 - V_2 = k \frac{Q_1 -Q_2}{\frac{d}{2}} \)。

练习题三：一个均匀带电的球体，其半径为 \( R \)，总电荷量为 \( Q \)，求球心处的电势差。

答案：对于均匀带电的球体，球心处的电势差 \( V \) 为 \( V = k\frac{Q}{R} \)。

练习题四：一个无限大均匀带电平面，其面电荷密度为 \( \sigma \)，求距离平面 \( d \) 处的电势差。

答案：无限大均匀带电平面产生的电势差 \( V \) 为 \( V = \frac{\sigma d}{2\varepsilon_0} \)，其中 \( \varepsilon_0 \) 是真空的电容率。

练习题五：一个带电圆环，其半径为 \( R \)，总电荷量为 \( Q \)，求圆环中心处的电势差。

答案：对于带电圆环，圆环中心处的电势差 \( V \) 为 \( V = k\frac{Q}{2R} \)。

讲解：电势差是描述电场中两点之间电势能差异的物理量。

[A组基础达标练]1．(多选)下列说法正确的是()A．电荷从电场中的A点运动到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，静电力对负电荷做正功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，故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，故B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，故C正确；电荷在电场中运动虽然有静电力做功，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，故D 错误。

答案：BC2．关于电势和电势能，下列说法正确的是()A．在电场中电势高的地方，电荷在该点具有的电势能大B．在电场中电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大C．在电场中的任意一点上，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D．在负点电荷所产生的电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能(以无穷远处为零电势点)解析：由E p＝qφ知，正电荷在电势高的地方具有的电势能大，负电荷则相反，选项A、B 错误；q和φ取同号时的乘积大于取异号时的乘积，选项C错误，D正确。

答案：D3.如图所示，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．E1<E2，φ1<φ2解析：由正电荷周围电场线的特点可知E1>E2，由沿电场线方向电势逐渐降低可知φ1>φ2，选项A正确。

电势能和电势培优练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图，a、b是真空中两个带等量正电的点电荷，A、B两点在两电荷连线上且关于两电荷连线的中垂线对称，O为中点，现将一负点电荷q由A点沿ab连线移到B点，下列说法中正确的是（）A．A点电势高于O点电势B．A、B两点场强相同C．电荷q移动过程中电势能一直减少D．电荷q移动过程中电场力先做正功后做负功2．我国“天宫一号”航天器于2018年4月2日完成使命重返地球，落入南太平洋中。

如图所示是“天宫一号”在轨道运行时的姿态。

下列有关“天宫一号”的说法错误的是（）A．在轨道运行时，“天宫一号”的太阳能帆板可将太阳能转化为电能B．在轨道运行时，“天宫一号”从远地点向近地点运行时将势能转化为动能C．返回地球途中，“天宫一号”经过大气层时机械能不变D．返回地球途中，“天宫一号”外壳经过大气层被烧毁时部分机械能转化为内能3．有一静电场，其电场强度方向平行于x轴，其电势φ随坐标x变化的图线如图所示，则下图中能正确表示该静电场的场强E随x的变化图像是（设场强沿x正方向取正值）（）A．B．C．D．4．如图，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带正电粒子从a点运动到b点的轨迹，若带电粒子只受电场力作用，从a点运动到b点的过程中粒子的A．电势能逐渐减小B．电势能逐渐增大C．速度逐渐增大D．加速度逐渐增大5．如图所示，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定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线．乙球表面电势处处相等，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，则（）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．负电荷从C点移至D点，电场力做负功D．正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能6．某电场的电场线分布如图中实线所示，以下说法正确的是( )A．b 点场强大于c 点场强B．b、c 两点电势相等C．电子在b 点的电势能大于在c 点的电势能D．若某点电荷只在电场力作用下沿虚线由a 点运动到d 点，则该电荷必带正电7．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知（）A．P的电势高于Q点的电势B．带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大C．带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大D．带电粒子在R点时的电场强度小于在Q点时的电场强度8．如图（b）所示，一正点电荷仅在静电力作用下，从A点沿圆弧运动到B点，其速度大小随时间变化的图像如图（a）所示。

专题1.18 电势和电势能一．选择题1.(2019·河南省郑州市质检)如图，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，下列说法错误的是( )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【参考答案】 D【名师解析】由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M带负电荷，N带正电荷，故A正确；M从a点到b点，库仑力做负功，根据动能定理知，动能减小，则M在b点的动能小于在a 点的动能，故B正确；d点和e点在同一等势面上，电势相等，则N在d点的电势能等于在e点的电势能，故C正确；N从c点运动到d点，库仑斥力做正功，故D错误．2．（6分）（2019河南信阳高中考前适应试卷）如图所示，矩形的四个顶点a、b、c、d为匀强电场中的四个点，ab＝2bc＝1m，电场线与矩形所在的平面平行。

已知a点电势为16V，b点电势为8V，c点电势为4V．一带电粒子从以点以速度v0＝1000m/s射入电场，v0与ab边的夹角为45°，一段时间后粒子经过ab边的中点e。

不计粒子的重力，下列判断正确的是（）A．d点电势为14V B．电场强度大小为8V/mC．粒子从a点到e点电势能增大 D．粒子从a点到e点所用时间为s【参考答案】B【名师解析】根据匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，有 U ad＝U bc，即φa﹣φd＝φb﹣φc，已知φa＝16V，φb＝8V，φc＝4V，可得d点电势φd＝12V，故A错误；△ade为等腰直角三角形，a点到直线de的距离为 d＝ad＝m，ae间电势差 U ae＝φa﹣φe＝4V，则电场强度大小为 E＝＝8V/m，故B正确；中点e的电势为φe＝＝＝14V，d点和e点的电势相同，de连线为等势线，电场方向垂直于de向下，根据粒子的运动轨迹可知粒子受到的电场力垂直于de连线向下，则粒子从a点到e点电场力做正功，电势能减小，故C错误；粒子抛出后做类平抛运动，落到e点时，垂直于电场线方向的位移为 x＝m，所需时间为t＝＝＝5×10﹣2 s，故D错误；【方法归纳】根据U＝Ed知匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，由此求d点的电势；电势能等于电势与电荷量的乘积，电势和电荷量都带符号运算最终数值的大小表示电势能的高低；电场强度E ＝；由电场线与等势面间的关系可得，质子将在电场中做类平抛运动，由类平抛规律计算粒子的运动时间。

高二物理电势和电压关系的练习题电势和电压的关系是高中物理中的重要概念，理解和掌握这一关系对于学生来说至关重要。

本文将通过练习题的方式，来帮助读者巩固对电势和电压关系的理解。

一、选择题1. 两个电荷的电势差为1伏，若电荷Q1的电势为2伏，那么电荷Q2的电势为：A. 1伏B. 2伏C. 3伏D. 4伏解析：电势差可以理解为电压，所以两个电荷之间的电压为1伏。

Q1的电势为2伏，所以Q2的电势为2+1=3伏。

答案选C。

2. 对于一个电子，穿过一个电势差为10伏的电场，它所获得的动能为：A. 1.6×10^-19焦耳B. 1.6×10^-18焦耳C. 1.6×10^-17焦耳D. 1.6×10^-16焦耳解析：电势差可以理解为电压，电子的电荷量为1.6×10^-19库仑，所以动能等于电荷量乘以电势差，即1.6×10^-19 × 10 = 1.6×10^-18焦耳。

答案选B。

二、计算题1. 在一个电压为12伏的电路中，一个电阻为4欧姆的电阻器通过的电流为多少？解析：根据欧姆定律，电流等于电压除以电阻，即12伏/4欧姆=3安。

答案为3安。

2. 如果一个电压为6伏的电源给一个电阻为2欧姆的电路供电，那么通过该电路的电流为多少？解析：根据欧姆定律，电流等于电压除以电阻，即6伏/2欧姆=3安。

答案为3安。

三、应用题1. 一个电压为9伏的电源给一个电阻为3欧姆的电路供电，那么通过该电路的电流为多少？如果将电阻改为6欧姆，电流会有什么变化？解析：根据欧姆定律，电流等于电压除以电阻。

初时电路的电阻为3欧姆，电流为9伏/3欧姆=3安。

当将电阻改为6欧姆时，电流变为9伏/6欧姆=1.5安。

答案为3安和1.5安。

2. 如果一个电压为12伏的电源给一个电阻为6欧姆的电路供电，在电路中加入一个电阻为3欧姆的电阻器后，通过该电路的电流会有什么变化？解析：根据欧姆定律，电流等于电压除以电阻。

高中练习题物理中的电场与电势问题高中练习题：物理中的电场与电势问题电场与电势是物理学中常见的概念，也是高中物理中的重要内容之一。

通过解决电场与电势问题，我们可以深入理解电的性质和电荷的相互作用。

本文将通过一些高中物理练习题，帮助我们更好地理解电场与电势的概念。

1. 题目一：一根长度为L的均匀带电杆，电荷密度为λ。

求沿着垂直于杆的轴线上，距离杆a处的电场强度E。

解析：根据电场的叠加原理，我们可以将均匀带电杆分割成很多微小的带电元素，每个带电元素对距离杆a处的电场强度的贡献可以近似看作点电荷产生的电场强度。

设带电元素的长度为dl，电荷为dq，距离距离杆a的距离为r。

根据库仑定律，我们可以得到点电荷dq产生的电场强度：dE = k * dq / r^2根据电荷密度λ的定义，有dq = λ * dl。

将dq代入上式，有：dE = k * λ * dl / r^2将长度为L的均匀带电杆分割成很多米长为dl的带电元素，对距离杆a处的电场强度的贡献可以看作每个带电元素所产生的电场强度的叠加。

因此，我们可以对上式进行积分求和：E = ∫dE = ∫k * λ * dl / r^2由于带电杆是沿着垂直于轴线方向的，故积分的上、下限为0和L。

解实际的积分计算可以参考数学教材，最终可以得到：E = k * λ / a2. 题目二：两个等量异种点电荷A和B，距离为D，电量分别为q和-q。

求系统的总电势能。

解析：电势能是电荷在电场中具有的能量。

对于系统的总电势能，可以通过计算每个电荷在电场中的电势能并求和得到。

电荷A在电场中的电势能可以表示为：Ua = k * |q| / r其中，r是与电荷A的位置相关的距离。

在这里，我们取电荷A在原点，因此r为D。

同理，电荷B在电场中的电势能可以表示为：Ub = k * |-q| / r将D代入上式。

根据电势能的定义，系统的总电势能为两个电荷的电势能之和，即：Utotal = Ua + Ub = k * |q| / D + k * |-q| / D化简后可得：Utotal = k * |q| / D - k * |q| / D = 0由此可见，在这个等量异种电荷系统中，系统的总电势能为0。

高中物理每日一点十题之电势一知识点电势(1)电势的定义：电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量之比(2)公式：φ＝E pq，公式中的Ep和q均需代入正负号(3)单位：伏特（V）1V=1J/C(4)物理意义：a.有电场中某点位置决定，反映电场能的性质b.表示将1C正电荷从参考点移到零势能点电场力做的功三点说明1、电场中两点电势高低与试探电荷无关.沿电场线方向电势逐渐降低.2、电势虽有正负，但电势是标量。

在同一电场中，电势为正值表示该点的电势高于零，电势为负值表示该点的电势低于零，正负号不表示方向。

3.某点的电势高低由电场本身的性质决定，与放入的试探电荷无关。

十道练习题（含答案）一、单选题（共7小题）1. 关于电势，下列说法正确的是( )A. 电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷从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2. 将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，电场力做功为6.0×10－9 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10－9 J，则M、N两点的电势φM、φN有如下关系( )A. φM＜φN＜0B. φN＞φM＞0C. φN＜φM＜0D. φM＞φN＞03. 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4. 如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O.下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )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5. 在光滑的绝缘平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示．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( )A. 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6. 一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下．若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，下列说法正确的是( )A. 油滴带正电B. 电势能增加C. 动能增加D. 重力势能和电势能之和增加7. 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点的电势是15 VC. 电荷的电势能增加了6×10－8 JD. 电荷的电势能减少了6×10－8 J8. （多选）关于电势的高低，下列说法正确的是( )A. 沿着电场线的方向电势逐渐降低B. 电势降低的方向一定是电场线的方向C. 正电荷只在电场力的作用下，一定向电势低的地方移动D. 负电荷只在电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方移动二、计算题（共2小题）9. 如果把电荷量为q＝＋1.0×10－8 C的电荷从无限远处移到电场中的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点的电势各是多少？(2)q未移入电场前，A点的电势是多少？10. 电荷量为q＝1×10－4C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，场强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：(1)物块的质量m；(2)物块与水平面之间的动摩擦因数；(3)物块运动2 s过程中，其电势能的改变量1. 【答案】D【解析】由电势的定义可知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2. 【答案】C【解析】取无穷远处电势φ∞＝0.对正电荷：W∞M＝0－E pM＝－qφM，φM＝＝；对负电荷：W N∞＝E pN－0＝－qφN，φN＝＝；所以φN＜φM＜0，选项C正确3. 【答案】C【解析】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4. 【答案】B【解析】根据电场的叠加原理和电场线的性质解题，根据电场的对称性和电场的叠加原理知，O点的电场强度为零．在x轴上，电场强度的方向自O点分别指向x轴正方向和x轴负方向，且沿电场线方向电势越来越低，所以O点电势最高．在x轴上离O点无限远处的电场强度为零，故沿x轴正方向和x轴负方向的电场强度先增大后减小，选项B正确5. 【答案】D【解析】这是等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上正中央一点的电势最高，所以B错误．等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，而由能量守恒定律可知电势能与机械能之和保持不变，所以C错误，D正确6. 【答案】C【解析】由题图的轨迹可知静电力大于重力且方向向上，由电场方向知油滴带负电，则从a到b静电力做正功，电势能减少，又静电力做的功大于克服重力做的功，所以动能增加，由能量守恒定律知重力势能和电势能之和减少，所以选项C正确7. 【答案】C【解析】电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定零势能点，B点的电势、电势能才有确定的值，所以A、B错．克服静电力做功6×10－8 J，则电势能增加了6×10－8 J，所以C对D错8. 【答案】AD【解析】沿着电场线的方向电势逐渐降低，故A正确；电势降低的方向不一定是电场线的方向，故B 错误；若正电荷具有初速度，即使只受电场力作用，也可由低电势点向高电势点移动，故C错误；负电荷只在电场力的作用下由静止释放，一定向电势高的地方移动，故D正确9. 【答案】(1)1.2×10－4 J 1.2×104 V(2)1.2×104 V【解析】1)取无限远处的电势为零，电荷在无限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＝得φA＝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未移入电场前，A点的电势仍为1.2×104 V10. 【答案】(1)0.5 kg(2)0.4(3)电势能减少7 J【解析】(1)由题图可知：E1＝3×104 N/C，E2＝2×104 N/C，a1＝2 m/s2.E1q－μmg＝ma1①E2q－μmg＝0②由①②代入数据得：m＝0.5 kg，μ＝0.4.(2)由(1)问可知μ＝0.4.(3)ΔE p＝－E1ql1－E2ql2＝－(3×104×1×10－4××2×1＋2×104×1×10－4×2×1) J＝－7 J.电势能减少7 J.。