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10.1电势能和电势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..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Ⅰ所示的位置；最后，使细杆移到图中Ⅰ所示的位置．以W1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅰ过程中电场力对两小球所做的功，W2表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅰ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≠03.在电场中，把电荷量为4×10－9C的正点电荷从A点移到B点，克服静电力做功6×10－8J，以下说法中正确的是()A．电荷在B点具有的电势能是6×10－8JB．B点电势是15 VC．电荷的电势能增加了6×10－8JD．电荷的电势能减少了6×10－8J4.将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，电场力做功为6.0×10－9J，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7.0×10－9J，则M、N两点的电势φM、有如下关系()φNA．φM＜φN＜0B．φN＞φM＞0C．φN＜φM＜0D．φM＞φN＞05.图甲中AB是某电场中的一条电场线．若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷仅在电场力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度图象如图乙所示．关于A、B两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是()A．φA>φB，E A>E BB．φA>φB，E A<E BC．φA<φB，E A>E BD．φA<φB，E A<E B6.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，所以能量守恒定律在电场中并不成立7.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8.如图所示，两个等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()A．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＜.下列叙述正确的是()A．若把一正点电荷从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做的功等于静电力对该电荷所做的功，电势能不变10.如图所示，匀强电场的电场强度E＝2×104N/C。
第十章静电场中的能量1.电势能和电势合格考达标练1.(2021湖北武汉一中期末)如图所示是以电荷+Q为圆心的一组同心圆(虚线),电场中有A、B、C、D四点。
现将一带电荷量为q的正点电荷由A点沿不同的路径移动到D点,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()A.W2<W3<W1B.W1=W2=W3C.W2>W3>W1D.W3>W2>W1,而与电荷运动路径无关,故沿三条路径将点电荷由A移动到D的过程中,静电力做功相等,选项B正确,A、C、D错误。
2.(2021山东潍坊高二模拟)某静电除尘设备集尘板的内壁带正电,设备中心位置有一个带负电的放电极,它们之间的电场线分布如图所示,虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹,A、B是轨迹上的两点,C点与B点关于放电极对称,下列说法正确的是()A.A点电势高于B点电势B.A点电场强度小于C点电场强度C.烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能D.烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能,A点电势低于B点电势,A错误;由题图可知,A点处电场线比C点处密集,因此A点的电场强度大于C点的电场强度,B错误;烟尘颗粒带负电,从A到B的过程中,电场力做正功,动能增加,烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能,电势能减小,烟尘颗粒在A点的电势能大于在B点的电势能,C正确,D错误。
3.如图所示为某点电荷形成的电场,A 、B 为电场线上两点,则( )A.点电荷带负电,E A >E BB.点电荷带正电,E A <E BC.点电荷带负电,φA >φBD.点电荷带正电,φA <φB4.下列说法中正确的是( )A.沿电场线的方向,电场强度一定越来越小B.沿电场线的方向,电势一定越来越低C.电荷沿电场线方向移动,电势能逐渐减小D.在静电力作用下,正电荷一定从电势高处向电势低处移动,同时也是电势降低的方向,但不一定是电场强度减小的方向,故选项A 错误,选项B 正确。
（新教材）人教高中物理必修第三册第10章静电场中的能量练习含答案（新教材）必修第三册第10章静电场中的能量1、在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。
为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图所示)。
图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有B 供电线，B供电线的电势高于A供电线的电势。
虚线表示电工周围某一截面上的等差等势面，c、d、e、f是不同等势面上的四个点，以下说法正确的是()A．在c、d、e、f四点中，c点的电场强度最大B．在c、d、e、f四点中，f点的电势最高C．若将某电子由c移到f，其电势能将增大D．将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动2、如图所示，图中实线表示一匀强电场的电场线，一带负电荷的粒子射入电场，虚线是它的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若粒子所受重力不计，那么正确的判断是()A．电场线方向向下B．粒子一定从a点运动到b点C．a点电势比b点电势高D．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能3、（双选）在静电场中，将一电子从A点移至B点，静电力做功5 eV，则下列结论正确的是()A．A、B两点间的电势差是5 VB．A、B两点间的电势差是－5 VC．电子的电势能增加了5 eVD．电子的电势能减少了5 eV4、如图所示，充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，以A点为坐标原点，AB方向为位移x的正方向，能正确反映电势φ随位移x变化的图像是()5、传感器在各种领域中有着广泛应用，是自动控制设备中不可缺少的元件。
如图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器极板间距而引起电容变化的是()6、如图所示，一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向。
两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b，从电容器的P点以相同的水平速度射入两平行板之间。
测得a和b与电容器极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1∶2。
高中物理必修三第十章静电场中的能量知识点题库单选题1、将一正电荷从无限远处移入电场中M点，电势能减少了8.0×10-9J；将一负电荷（正、负电荷所带电荷量的绝对值相等）从无限远处移入电场中的N点，电势能增加了9.8×10-9J。
若以无限远处为零电势点，M、N两点的电势分别为φM、φN，则下列判断正确的是（）A．φM<φN<0 B．φN>φM>0C．φN<φM<0 D．φM>φN>0答案：C电荷在无限远处的电势能为0，则正电荷在M点的电势能为-8.0×10-9J，负电荷在N点的电势能为9.8×10-9J。
由φ=E p q可知φM<0φN<0且|φN|>|φM|故φN<φM<0故选C。
2、如图所示，点电荷+Q激发的电场中有A、B两点，将质子和α粒子分别从A点由静止释放，到达B点时，它们的速度大小之比为（）A．2∶1B．√2∶1C．4∶1D．1∶2答案：B设A、B两点间的电势差为U，电荷量为q的粒子从A点由静止释放到达B点时的速度大小为v，由动能定理有12mv 2=qU 解得v =√2qU m ∝√q m所以质子和α粒子到达B 点时的速度大小之比为v H v α=√q H q α⋅m αm H=√2 故选B 。
3、天气干燥的时候脱衣服，有时会看到火花，并伴有“噼啪”的声音，这是因为（ ） A ．人体本身带电B ．空气带电，通过衣服放电 C ．衣服由于摩擦而产生了静电D ．以上说法均不对 答案：C因为衣服之间的相互摩擦，产生了静电，通过干燥的空气放电而产生电火花。
故选C 。
4、如图所示，在边长为a 的正方形ABCD 的A 、B 、C 三个顶点上各放置一个带电荷量为q 的点电荷，已知静电力常量为k ，则正方形中心点O 处的电场强度大小为（ ）A ．2√5kq a 2B ．3kq a 2C ．2kq a 2D ．kqa 2答案：C根据对称性，A 、C 处点电荷在O 点处产生的合电场的电场强度E 1=0，B 处点电荷在O 点处产生的电场强度大小为E2=k qr2=kq(√22a)2=2kqa2故O点处电场强度大小为E O=E2=2kq a2故选C。
第10章静电场中的能量1.电势能和电势 (1)2.电势差 (5)3.电势差与电场强度的关系 (11)4.电容器的电容 (14)5.带电粒子在电场中的运动 (21)1.电势能和电势一、静电力做功的特点1. 特点: 静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关, 与电荷经过的路径无关。
2．在匀强电场中静电力做功：WAB ＝qE ·LABcos θ, 其中θ为静电力与位移间的夹角。
二、电势能1. 概念: 电荷在静电场中具有的势能。
用Ep 表示。
2. 静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于电势能的减少量, WAB ＝EpA －EpB 。
⎩⎨⎧ 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。
3. 电势能的大小: 电荷在某点的电势能, 等于静电力把它从该点移到零势能位置时所做的功。
4．零势能点：电场中规定的电势能为零的位置, 通常把离场源电荷无限远处或大地处的电势能规定为零。
三、电势1. 定义: 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。
2. 定义式: φ＝。
3．单位：国际单位制中, 电势的单位是伏特, 符号是V,1 V ＝1 J/C 。
4. 特点(1)相对性: 电场中各点电势的大小, 与所选取的零电势的位置有关, 一般情况下取离场源电荷无限远或大地为零电势位置。
(2)标矢性：电势是标量, 只有大小, 没有方向, 但有正负。
5. 与电场线关系：沿电场线方向电势逐渐降低。
考点1: 静电力做功和电势能的变化1. 电场力做功正、负的判定(1)若电场力是恒力, 当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时, 电场力做正功；夹角为钝角时, 电场力做负功；夹角为直角时, 电场力不做功。
(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。
此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。
夹角是锐角时, 电场力做正功；夹角是钝角时, 电场力做负功；电场力和瞬时速度方向垂直时, 电场力不做功。
(1)做功判定法: 无论是哪种电荷, 只要是电场力做了正功, 电荷的电势能一定是减少的；只要是电场力做了负功(克服电场力做功), 电荷的电势能一定是增加的。
第十章静电场中的能量第1节电势能和电势【素养目标】1．知道静电力做功的特点，理解电势能、电势的概念。
2．能熟练应用电势能、电势的有关知识分析解决实际问题。
【必备知识】知识点一、静电力做功的特点(1)在匀强电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关，与重力做功一样。
(2)静电力做功的特点对非匀强电场也是适用的。
知识点二、电势能(1)定义：电荷在电场中也具有势能．这种势能叫电势能，用E p表示．(2)相对性：电势能具有相对性，通常取无限远处或大地表面为电势能的零点。
(3)静电力做的功与电势能的关系：①静电力做的功等于电势能的减少量，W AB＝E p A－E p B.②静电力对电荷做多少正功，电荷的电势能就减少多少；静电力对电荷做多少负功，电荷的电势能就增加多少。
③电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到零电势能点时所做的功．④零势能是标量，正负表示大小，不表示方向，比较电势能大小时要考虑正负号。
电场中规定的电势能为零的位置，通常把离场源电荷无穷远处或大地处的电势能规定为零．知识点三、电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比，叫电场在这一点的电势。
用符号φ表示。
(2)公式:φ＝E p/q.(3)单位:在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V,且有1 V=1 J/C。
(4)物理意义:电势是描述电场的能的性质的物理量。
电场中某点的电势由电场本身及电势零点决定，与放入电场中的试探电荷无关。
(5)电势的高低①沿着电场线方向电势逐渐降低。
②正电荷在电势高处电势能较大，负电荷在电势低处电势能较大。
(6)标矢性:电势是标量，但可以为负值。
当电场中某点的电势为负值时，表示这点的电势比零电势还低。
(7)零电势面(点)的选取:在物理学的理论研究中,常取无限远处的电势为0;在实际应用中，常取大地的电势为0。
【课堂检测】1.如图甲所示，有一固定的负点电荷N，其右侧距离为L处竖直放置一内壁光滑的绝缘圆筒，圆筒内有一带电小球。
第十章静电场中的能量1、电势能和电势一静电力做功特点1.电场力做功的特点:在匀强电场中移动电荷时,静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关。
2.电场力做功正负的判定:(1)若电场力是恒力,当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时,电场力做正功;夹角为钝角时,电场力做负功;夹角为直角时,电场力不做功。
(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。
此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。
夹角是锐角时,电场力做正功;夹角是钝角时,电场力做负功;电场力和瞬时速度方向垂直时,电场力不做功。
(3)根据电势能的变化情况判断。
由电场力做功与电势能变化的关系可知:若电势能增加,则电场力做负功;若电势能减少,则电场力做正功。
(4)若物体只受电场力作用,可根据动能的变化情况判断。
根据动能定理,若物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动能减少,则电场力做负功。
【典例示范】如图所示是以电荷+Q为圆心的一组同心圆(虚线),电场中有A、B、C、D四点。
现将一带正电的点电荷由A点沿不同的路径移动到D点,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( )A.W2<W3<W1B.W1=W2=W3C.W2>W3>W1D.因不知道+Q的具体数值,故无法进行判断【解题探究】(1)在匀强电场中,电场力做功只与初、末位置有关,与路径无关。
(2)此结论对非匀强电场同样适用。
【解析】选B。
因为电场力做功只与初、末位置有关,而与电荷运动路径无关,故沿三条路径将点电荷由A移动到D的过程中,电场力做功相等。
B正确,A、C、D错误。
【素养训练】1.如图所示,在一大小为E的水平匀强电场中,A、B两点的直线距离为l,垂直电场方向的距离为d。
一电荷量为q的带正电粒子从A点沿图中虚线移动到B点。
下列说法正确的是( )A.该过程中电场力做的功为0B.该过程中电场力做的功为Eq lC.该过程中电场力做的功为EqdD.该过程中电场力做的功为Eq【解析】选D。
第十章静电场中的能量1电势能和电势基础过关练题组一静电力做功的特点1.如图所示是以电荷+Q为圆心的一组同心圆(虚线),电场中有A、B、C、D四点。
现将一带电荷量为q的正点电荷由A点沿不同的路径移动到D点,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()A.W2<W3<W1B.W1=W2=W3C.W2>W3>W1D.因不知道q的具体数值,故无法进行判断2.如图所示,电场强度为E的匀强电场中,带电荷量为+q的电荷沿直线AB、折线ACB、曲线ANB运动,已知AB长为d,关于静电力做的功和大小关系,下列说法正确的是()A.沿折线ACB运动时,静电力做功最多B.沿直线AB运动时,静电力做功最少C.沿直线AB运动时,静电力做功为qEdD.沿直线AB运动时,静电力做功最多3.如图所示,在场强为E的水平匀强电场中,一根长为l的绝缘杆,两端分别固定着带有电荷量+q和-q的小球(大小不计)。
现让绝缘杆绕中点O逆时针转动α角,则转动中带电小球克服静电力做功为。
题组二电势能4.(2020湖南邵阳十一中高二上期中)如图所示,真空中有一对平行金属板,分别接在电源的两极上,一个带正电荷的粒子,在静电力的作用下由静止开始从正极板附近向负极板运动,则该带电粒子在运动过程中(深度解析)A.静电力对它做正功,电势能增加B.静电力对它做正功,电势能减少C.静电力对它做负功,电势能增加D.静电力对它做负功,电势能减少5.(2020甘肃兰州一中高二上月考)a、b为电场中的两个点,如果把电荷量q=-3×10-8 C的负电荷从a点移动到b点,静电力对该电荷做了6×10-7J的正功,则该电荷的电势能()A.增加了3×10-7JB.增加了3×10-8JC.减少了6×10-7JD.减少了1.8×10-14J6.(2020甘肃武威一中高二上月考)一个带正电的粒子沿曲线从a到b越过匀强电场,则以下说法正确的是()A.静电力做正功,电势能增加B.静电力做正功,电势能减少C.静电力做负功,电势能增加D.静电力做负功,电势能减少7.(2018云南丽江期末)(多选)如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负的试探电荷在这个电场中仅在静电力作用下运动的轨迹。
第十章静电场中的能量1 电势能和电势知识点一电场力做功和电势能1．如图所示，在匀强电场中不论q经由什么路径从A点移动到B点，静电力做的功都相等．说明静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关．可以证明，对于非匀强电场也是适用的．2．(1)概念：电荷在电场中具有的势能．用E p表示．(2)静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量，表达式：W AB＝E pA－E p B．电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。
3．电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功．4．对电势能的理解．(1)系统性：电势能是由电场和电荷共同决定的，是属于电荷和电场所共有的，我们习惯上说成电荷的电势能．(2)相对性：电势能是相对的，其大小与选定的参考点有关．确定电荷的电势能，首先应确定参考点，也就是零势能点的位置．(3)标量性：电势能是标量，有正负但没有方向．电势能为正值表示电势能大于参考点的电势能，电势能为负值表示电势能小于参考点的电势能．知识点二电势1．概念：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值．2．定义式和单位：φ＝E pq，单位是伏特，符号是V．相对性：电势也是相对的，常取离场源电荷无限远处的电势为零，或大地的电势为零，电势可以是正值，也可以是负值，没有方向，因此是标量．与电场线关系：沿电场线的方向电势降低．电势φ电势能E p描述电场能的性质反映电场和处于其中的电荷共同具有的能量电场中某一点电势φ的大小，只跟电场本身有关，跟点电荷q无关电势能的大小是由点电荷q和该点电势φ共同决定的电势沿电场线逐渐下降，取定电势零点后，某点的电势高于零时，为正值；某点的电势低于零时，为负值正点电荷(＋q)：电势能的正负跟电势的正负相同．负点电荷(－q)：电势能的正负跟电势的正负相反单位：V 单位：J联系：E p＝qφ等量同种电荷：在连线上：电势先减小再增大但中点电势不为0.其中垂线上：电势逐渐减小．等量异种电荷：在连线上：电势从正电荷到负电荷一直减小．在中垂线上：电势不变(0势线)．【例1】(多选)图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，可以判断()A．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【例2】(多选)如图所示为带电粒子只在电场力作用下运动的v–t图像，在a点的速度为v a，运动到b点的速度为v b，则下列说法中正确的是()A．电场中a点电势一定比b点电势高B．粒子在a点的电势能一定比在b点的电势能大C．在0~t1时间内，粒子运动路径与电场力可能不在一条直线上D．在0~t1时间内，粒子运动过程中受到的电场力先减小后增大再减小【例3】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点的电势为零，电场强度也为零B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向左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点移到a点，后者电势能的变化较大随堂练习1．关于静电场下列说法正确的是()A．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加B．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定减小C．电场强度大的位置电势一定高，电场强度小的位置电势一定低D．电场强度为零的点，电势一定为零2．(多选)一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度E A、E B及该电荷在A、B两点的电势能E pA、E pB 之间的关系为( )A．E A＝E B B．E A＜E B C．E pA＝E pB D．E pA＞E pB3．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．在两个等量负点电荷所形成的电场中，设这两个点电荷连线中点为a，该连线的中垂线上有一点b，这两点的电势分别为φa、φb，＋q在a、b两点的电势能为E p a、E p b，则下列说法中正确的是()A．a点电场强度为零，φa<φb，E p a>E p b B．a点电场强度不为零，φa<φb，E p a>E p b C．a点电场强度不为零，φa＝φb，E p a＝E p b D．a点电场强度为零，φa<φb，E p a<E p b 5．(多选)某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是()A．a点的电势低于b点的电势B．c点的电场强度大于d点的电场强度C．若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功D．若将一负试探电荷由c点移到d点，电势能增加6．如图所示，匀强电场电场线与AC平行，把10－8 C的负电荷从A点移到B点，静电力做功6×10－8 J，AB长6 cm，AB与AC成60°角．(1)求场强方向；(2)设B处电势为1 V，则A处电势为多少？电子在A处电势能为多少？7.如图所示，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，则()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9.(多选)如图中虚线为匀强电场中的等势线，两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点．若不计重力，则()A．M带负电荷，N带正电荷B．M带正电荷，N带负电荷C．N在从O点运动至a点的过程中电势降低D．M在O点和b点电势能相同10．(多选)M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅在电场力作用下，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是()A．该电场的电场强度E M>E N B．电子运动的轨迹可能为曲线C．电子在M、N点电势φM<φN D．电子运动过程中机械能守恒11．(多选)如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。
设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B，电势能分别为E p A、E p B。
下列说法正确的是()A．电子一定从A向B运动B．若a A>a B，则Q靠近M端且为正电荷C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A<E P b D．B点电势可能高于A点电势12．(多选)在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示．下列说法正确有()A．q1和q2带有异种电荷B．x1处的电场强度为零C．负电荷从x1移到x2，电势能减小D．负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大13．如图所示，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＝3.0×104 N/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/s2，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，不计空气阻力的作用．求：(1)求小球所带的电荷量及电性；(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．第十章静电场中的能量1 电势能和电势【例1】答案：AD解析：根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势；故A正确，B错误；电场线的疏密表示电场强度的强弱，由图可知，M点的电场强度小于N的电场强度，故由F＝qE知：电荷在M的电场力小于N点的电场力；故C错误，D正确；故选AD.【例2】答案：BD解析：由于不知粒子的电性，因此不能确定两粒子电势的高低，故A错误；由于只有电场力做功，电势能与动能的和为一定值，b点速度比a点速度大，在b点的动能比a点动能大，所以粒子在a点的电势能一定比在b点的电势能大，故B正确；由于v–t图象反映的是粒子做直线运动的速度随时间变化的规律，因此粒子的运动路劲是一条直线，即粒子受到的电场力一定与运动速度在一条直线上，故C错误；由于v–t图象的斜率表示加速度，由图可知，在0~t2时间内，粒子运动的加速度先减小后增大，再减小，由牛顿第二定律可知，粒子运动过程中受到的电场力先减小后增大再减小，故D正确。
故选：BD。
【例3】答案：C解析：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，而且指向电势低的方向，所以b点的电势无穷远处的电势，等于0，而电场强度不等于0，故A错误；由图，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，正试探电荷从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错误；由于O到a点间的电场强度方向向右，正电荷在O到a点间受到的电场力的方向向右，正试探电荷从O向a运动的过程中，克服电场力做正功，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。
随堂练习1、答案：A2、答案：AD解析：负电荷在电场中只受电场力作用而做匀加速直线运动，可知电场是匀强电场，故A对．由于电场力对负电荷做正功，动能增加，则电势能减少，故D对．3、答案：C4、答案：D解析：a点为电荷连线的中点，a点的电场强度是两个完全相同的电荷在该点处产生电场强度的矢量和，故E a＝0；从两等量负电荷的等势面可知，a点处的电势最低，所以φa<φb；电势越低的地方，其电势能越低，故E p a<E p b，所以选项D正确．5、答案：AC解析：根据沿电场线电势降低可知：a点的电势低于b点的电势，故A正确．从电场线的分布情况可知，c处的电场线比d处的疏，所以c点的电场强度小于d点的电场强度，故B错误．正电荷所受电场力和电场强度方向相同，因此正电荷由a点移到b点时电场力做负功，故C正确．将一负试探电荷由c点移到d点，电场力做正功，电势能减少，故D错误．6、解析：(1)将负电荷从A移至B，静电力做正功，所以所受静电力方向沿A至C又因为是负电荷，电场强度方向与负电荷受力方向相反，所以电场强度方向由C指向A.(2)由W AB＝E p A－E p B＝q(φA－φB)可知φA＝W ABq＋φB＝⎝⎛⎭⎪⎫6×10－8－10－8＋1V＝－5 V；电子在A点的电势能E p A＝qφA＝(－e)×(－5 V)＝5 eV.7、答案：B 9、答案：BD10、答案：AC解析：电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越小，由W=Fs可知，电子所受的电场力越来越小，场强减小，故E M>E N，A正确；带电粒子初速度为零，且沿着电场线运动，其轨迹一定为直线，B 错误；电场力做正功，电势能减小，电子的机械能不守恒，负电荷在低电势处电势能大，故在M 点的电势低于在N 点的电势，C 正确，D 错误。
