高中物理第2章电势能与电势差第2节电势与等势面学业分层测评鲁科版1

第2章电势能与电势差第2节电势与等势面基础过关练题组一对电势的理解1.(多选)关于电势下列说法正确的是()A.电场中某点电势大小等于单位正电荷从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.电势是描述电场性质的物理量2.将一正电荷从无限远处移到电场中的M点,电势能减少了 8.0×10-9 J;将另一负电荷(正、负电荷所带电荷量的绝对值相等)从无限远处移到电场中的N点,电势能增加了9.8×10-9 J。

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<0D.φM>φN>03.(多选)如图所示的电场中有A、B两点,下列判断正确的是()A.电势φA<φB,场强E A>E BB.电势φA>φB,场强E A<E BC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做正功,电势能减少D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能E p A>E p B题组二对等势面的理解及应用4.(2023吉林白城洮南一中月考)关于等势面的说法,正确的是()A.电荷在等势面上移动时,由于不受电场力作用,所以说电场力不做功B.在同一个等势面上各点的场强大小相等C.两个不等电势的等势面可能相交D.若相邻两等势面的电势差相等,则等势面的疏密程度能反映场强的大小5.下列四个图中,a、b两点电势相等、电场强度也相同的是(其中C、D图中的a、b两点位于两电荷连线的垂直平分线上,并且关于连线对称) ()6.(多选)(2023云南凤庆第一中学期中)如图所示为带电体周围分布的三个等差等势面,其中a、b、c是等势面上的三个点。

已知带电体带正电,则下列说法正确的是()A.a点的电势一定高于b点的电势B.a点的场强一定大于b点的场强C.带负电的试探电荷在a、c两点的电势能相等D.将带负电的试探电荷由c点移到b点,电场力做负功7.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q 两点附近电场的等势面分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点,则()A.P、Q两点处的电荷等量同种B.a点和b点的电场强度相同C.c点的电势低于d点的电势D.负电荷从a到c,电势能减少能力提升练题组一对电势的理解1.(2024福建龙岩第一中学期中)如图所示,a、b为同一条电场线上的两点,下列说法正确的是()A.a点的电场强度一定大于b点的电场强度B.a点的电场强度一定等于b点的电场强度C.a点的电势一定大于b点的电势D.a点的电势可能小于b点的电势2.(多选)(2023福建德化第一中学月考)电荷量相等的四个点电荷分别固定于正方形的四个顶点,O点是正方形的中心,电场线分布如图所示,取无限远处电势为零。

鲁科版高中物理选修3-1.第二章第二节电势和等势线测试卷1．将一带电量为 -q 的检验电荷从无限远处移到电场中的A 点，该过程中电场力做功为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 ．E P = -W ，φA =q WB ．E P = W ，φA = -q WC ．E P = W ，φA =q WD ．E P = -W ，φA = -qW 2．有一电场的电场线如图1所示，场中A 、B 两点电场强度的大小和电势分别用E A 、E B 和U A 、U B 表示，则 （ ）A ．E A ＞EB U A ＞U B B ．E A ＞E B U A ＜U BC ．E A ＜E B U A ＞U BD ．E A ＜E B U A ＜U B3．下列说法正确的是（ ）A ．在电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少B ．在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少C ．在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少D ．在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加4．一个点电荷，从静电场的a 点移到b 点，其电势变化为零，则（ ）A ．a 、b 两点场强一定相等B ．该点电荷一定沿等势面移动C ．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D ．a 、b 两点的电势一定相等5．下列关于电场性质的说法，正确的是 （ ）A ．电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高B ．电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高C ．电场强度为零的地方，电势一定为零D ．电势为零的地方，电场强度一定为零6．在电场中，A 点的电势高于B 点的电势，则（ ）A ．把负电荷从A 点移到B 点，电场力作负功 B ．把负电荷从A 点移到B 点，电场力作正功C ．把正电荷从A 点移到B 点，电场力作负功D ．把正电荷从A 点移到B 点，电场力作正功7．若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内（ ）A ．一定沿着电场线由高电势向低电势运动B ．一定沿着电场线由低电势向高电势运动C ．不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动D ．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动8．下述说法正确的是（ ）A ．在同一等势面上移动电荷，电场力不作功B ．等势面上各点场强大小一定相等C ．电场中电势高处，电荷的电势能就大D ．电场强度大处，电荷的电势能就大9．如图，是某电场中的一条直电场线，一电子（重力不计）从a 点由静止释放，它将沿直线向b 点运动，则可判断（ ）A ．该电场一定是匀强电场B ．场强E a 一定小于E bC ．电子具有的电势能E Pa 一定大于E PbD ．两点的电势φa 一定低于φb10．在以点电荷为球心、r 为半径的球面上各点相同的物理量是（ ）A ．电场强度B ．同一电荷所受电场力C ．电势D ．同一电荷具有的电势能a b11．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 ．正电荷在只受电场力作用下，一定向电势低的地方运动D ．负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动12．在电场中，已知A 点的电势高于B 点的电势，那么（ ）A ．把负电荷从A 点移到B 点，电场力做负功B 把负电荷从A 点移到B 点，电场力做正功C ．把正电荷从B 点移到A 点，电场力做负功D 把正电荷从B 点移到A 点，电场力做正功13．关于等势面下列说法正确的是（ ）A ．等势面与电场线处处垂直B ．同一等势面上的各点场强大小必定相等C ．电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向D ．电荷从电场中一点移到另一点，电场力没做功，电荷必在同一等势面上移动14．如图，A 、B 为两等量异号点电荷，A 带正电，B 带负电，在A 、B 连线上有a 、b 、c 三点，其中b为连线的中点，ab ＝bc ，则（ ）A ．a 点与c 点的电场强度相同B ．a 点与c 点的电势相同C ．a 、b 间电势差与b 、c 间电势差相等D ．点电荷q 沿A 、B 连线的中垂线移动，电场力不作功15．如图，P 、Q 是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是O ，A 、B 是中垂线上的两点，OA<OB ，用A E 、B E 、A ϕ、B ϕ分别表示A 、B 两点的场强和电势，则（ ）A ．A E 一定大于B E ，A ϕ一定大于B ϕ B ．A E 不一定大于B E ，A ϕ一定大于B ϕC ．A E 一定大于B E ，A ϕ不一定大于B ϕ D ．A E 不一定大于B E ，A ϕ不一定大于B ϕ 16．如图，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势间的电势差相等，一正电荷在等势线U 3上时，具有动能20 J ，它运动到等势线U 1时速度为零，令U 2＝0，那么该电荷的电势能为4 J 时，其动能为_______J ．2217．有一个电量q =-3×10-6 C 的点电荷，从某电场中的A 点移动到B 点，电荷克服电场力何做了6×10-4 J的功，从B 点移至C 点，电场力对电荷做了9×10-4 J 的功，设B 点为零电势，求：A 、C 两点的电势A ϕ和C ϕ各为多少？解:(1)根据题意知:电荷从A 到B 过程,电场力做功,电荷从B 到C 过程,电场力做功. 则得:AB 间的电势差;BC 间的电势差;根据,;又计算得出:,,。

第2节 电势与等势面一、选择题1．(多选)关于电势与电势能的说法正确的是( )A ．电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大B ．电荷在电场中电势越高的地方，电荷量越大所具有的电势能也越大C ．在正点电荷电场中的任意一点处，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D ．在负点电荷电场中的任意一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能 解析：由E p ＝qφ，如果q 为正电荷，φ越高E p 越大；q 为负电荷则相反；一般取无穷远处电势为零，正点电荷产生的电场电势为正值；正电荷具有电势能大，负电荷具有电势能小；负点电荷产生的电场电势为负值，正电荷具有电势能小，负电荷具有电势能大，故C 、D 正确．答案：CD2．如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M 点和N 点的电势分别为φM 、φN ，粒子在M 和N 时加速度大小分别为a M 、a N ，速度大小分别为v M 、v N ，电势能分别为E p M 、E p N .下列判断正确的是( )A ．v M <v N ，a M <a NB ．v M <v N ，φM <φNC ．φM <φN ，E p M <E p ND ．a M <a N ，E p M <E p N解析：由粒子的轨迹知电场力的方向偏向右，因粒子带负电，故电场线方向偏向左，由沿电场线方向电势降低，可知φN <φM ，E p M <E p N .N 点电场线比M 点密，故场强E M <E N ，由加速度a ＝Eq m知a M <a N .粒子若从N 点运动到M 点，电场力做正功，动能增加，故v M >v N .综上所述，选项D 正确．答案：D3．关于避雷针的下列说法正确的是( )A ．避雷针避雷是中和云层中的异种电荷B ．避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地C ．为了美观通常把避雷针顶端设计成球形D ．避雷针安装在高大建筑物的顶端，而不必接地解析：带电云层靠近建筑物时，会在建筑物上感应出异种电荷，在云层与建筑物之间形成电场，当电荷积累到一定程度时，会发生强烈放电现象，可能发生雷击，如果建筑物安装了避雷针，云层中积聚的电荷会通过避雷针导入大地，逐渐中和云层的电荷，保护建筑物，使其免遭雷击，B 正确．答案：B4．(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 BD ．B 点电势可能高于A 点电势解析：电子的运动轨迹为曲线，由曲线运动的产生条件可知电子在MN 电场线上受力方向为水平向左，因此电场线方向为水平向右(M →N )，若a A >a B ，则A 靠近场源电荷Q ，即Q 靠近M 端且为正电荷，选项B 正确；若电子由A →B ，则水平向左的电场力与轨迹切线方向的速度夹角大于90°，电场力做负功，电势能增加，即E p A <E p B ，若电子由B →A ，则电场力方向与速度方向夹角小于90°，电场力做正功，电势能减小，即E p A <E p B ，选项C 正确，A 错误；由E p ＝qφ，φ＝E p q知，负电荷在高电势处电势能小，在低电势处电势能大，可知φA >φB ，选项D 错误．答案：BC5．如图所示，图中虚线表示某一电场的等势面，cd 为过O 点的等势面的切线．现用外力将负点电荷q 从a 点沿着直线aOb 匀速移到b ，当电荷通过O 点时，关于外力的方向，下列说法正确的是 ( )A ．Od 方向B ．Oc 方向C ．Oa 方向D ．以上说法都不对 解析：根据场强方向的定义，负电荷在电场中某点所受静电力的方向，应与该点的场强方向相反．由等势面的性质知，该电场在O 点的场强方向应与过O 点的切线cd 垂直且指向电势降低的方向，即垂直于cd 向右，则负电荷在O 点受静电力方向应垂直于cd 向左，由于q 匀速运动，所以负电荷q 受外力方向应垂直于cd 向右，故A 、B 、C 三种说法均不对．答案：D6．(多选)某电场的等势面分布如图所示，相邻两等势面的电势之差相等，下列说法正确的是( )A ．c 点电场强度大于b 点电场强度B ．a 点电势高于b 点电势C ．若将一试探电荷＋q 由a 点释放，它将沿电场线运动到b 点D ．若在d 点再固定一点电荷－Q ，将一试探电荷＋q 由a 移至b 的过程中，电势能减小解析：电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，则a 点电势高于b 点电势，等差等势面越密的地方场强大，故b 点场强大于c 点场强，所以A 错；B 对．由于过ab 的电场线不是直线，所以将＋q 由a 点释放，它不能沿电场线由a 点运动到b 点．若在d 点再固定一点电荷－Q ，叠加后a 点电势仍高于b 点，将试探电荷＋q 由a 移至b 的过程中，因电势降低，所以电势能减小，D 正确．答案：BD7. 如图所示，在光滑绝缘水平面上P 点正上方的O 点固定了一电荷量为＋Q 的点电荷，在水平面上的N 点，由静止释放一质量为m 、电荷量为－q 的检验电荷，该检验电荷经过P 点时速度为v ，图中θ＝60°，规定电场中P点的电势为零，则在＋Q 形成的电场中，下列判断正确的是( )A ．P 点电场强度大小是N 点的2倍B ．N 点电势高于P 点电势C ．N 点电势为－mv 22qD ．检验电荷在N 点具有的电势能为－12mv 2 解析：在＋Q 形成的电场中，根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，N 点电势低于P 点电势，故B 错误；P 点电场强度大小是E P ＝kQ r 2P ，N 点电场强度大小是E N ＝kQ r 2N ，则E P E N ＝r 2N r 2P ＝41，故A 错误；检验电荷由N 到P 的过程中，根据动能定理得：－q (φN －φP )＝12mv 2，由题意知，P 点的电势为零，即φP ＝0，解得N 点的电势φN ＝－mv 22q，故C 正确；检验电荷在N 点具有的电势能为E p N ＝－qφN ＝12mv 2，故D 错误． 答案：C8．(多选)位于A 、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则( )A ．a 点和b 点的电场强度相同B ．正电荷从c 点移到d 点，电场力做正功C ．负电荷从a 点移到c 点，电场力做正功D ．正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点，电势能先减小后增大解析：a 点的等势面比b 点的稀疏，故a 点的场强比b 点的小，A 错．c 点电势低于d 点，正电荷从c 点移到d 点，即正电荷向高电势处移动，电场力做负功，B 错．a 点电势低于c 点，从a 到c ，把负电荷移向高电势，电场力做正功，C 对．从e 到f ，电势先变低后变高，故沿此方向移动正电荷，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，D 对． 答案：CD二、非选择题9．如图，a 、b 、c 、d 为某电场中的等势面，一带正电粒子飞入电场后，只在电场力作用下沿M 点到N 点的虚线运动．由图可知，四个等势面电势φa 、φb 、φc 、φd 由高到低的排列顺序是________，带电粒子在M 、N 两点中，电势能较大的是________点．解析：带正电粒子飞入电场，只在电场力作用下沿M 向N 运动，由曲线运动特点，粒子运动轨迹应在速度与力之间并偏向力的方向，可判断粒子在电场中受力应是从a 指向b 的，因为粒子带正电，所以受力方向与电场方向相同，因此电场线方向由a 指向d .又因为沿电场线方向电势降低，所以φa ＞φb ＞φc >φd ，因为从M 向N 运动过程中，电场力做负功，所以电势能增大，电荷在N 点的电势能高于M 点．答案：φa ＞φb ＞φc >φd N10．如果把q ＝1.0×10－8C 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 ＝1.2×10－4J ，那么：(1)q 在A 点的电势能和A 点的电势各是多少？(2)q 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，无穷远处的电势为零．电荷在无穷远处的电势能也为零，电势能的变化量等于静电力做的功，W ＝E p A －E p∞.所以E p A ＝W ＝1.2×10－4J ，φA ＝E p A q ＝1.2×10－41.0×10－8V ＝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1.2×104V.答案：(1)1.2×10－4J 1.2×104 V (2)1.2×104 V。

鲁科版高中物理选修31第2章电势能和电势差单元测试一、单项选择题1.以下关于电势的说法中，不正确的选项是〔〕A. 电势差就是电场中两点电势的差值B. 匀强电场中两点间的电势差还与试探电荷的电量有关C. 顺着电场线的方向，电势越来越低D. 电场中各点的电势是相对零电势参考点而言的2.把两个异种电荷之间的距离增大一些，以下表达正确的选项是〔〕A. 外力做正功，电荷电势能添加B. 电场力做正功，电荷电势能添加C. 电场力做负功，电荷电势能减小D. 外力做负功，电荷电势能增加3.如下图，将平行板电容器两极板区分与电池正、负极相接，两板间一带电液滴恰恰处于运动形状．现贴着下板拔出一定厚度的金属板，那么在拔出进程中〔〕A. 电容器的带电量不变B. 电路将有顺时针方向的持久电流C. 带电液滴仍将运动D. 带电液滴将向上做减速运动4.分子间有相互作用的势能，规则两分子相距无量远时分子势能为零，并两分子相距r0时分子间的引力与斥力大小相等．设分子a 和分子b从相距无量远处区分以一定的初速度在同不时线上相向运动，直到它们之间的距离到达最小．在此进程中以下说法正确的选项是〔〕A. a和b之间的势能先增大，后减小B. a和b的总动能不变C. 两分子相距r0时，a和b的减速度均为零D. 两分子相距r0时，a和b之间的势能大于零5.如下图，处于真空中的匀强电场与水平方向成15o角，AB直线与强场E相互垂直．在A点，以大小为v o 的初速度水平抛出一质量为m，带电荷量为+q 的小球，经时间t，小球下落一段距离过C点〔图中未画出〕时其速度大小仍为v o，在小球由A点运动到C点的进程中，以下说法正确的选项是〔〕A. 电场力对小球做功为零B. 电场力做的负功C. 小球机械能添加D. C点能够位于AB直线的左方6.如下图，平行板电容器与电动势为E的直流电源〔内阻不计〕衔接，下极板接地。

一带电油滴位于容器中的P点且恰恰处于平衡形状。

现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离〔〕A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动B. P点的电势将降低C. 带电油滴的电势能将增加D. 电容器的电容减小，极板带电量将增大7.静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小，如下图，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计，末尾时，开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开角度增大些，以下采取的措施可行的是〔〕A. 断开开关S后，将A，B分开些B. 坚持开关S闭合，将A，B两极板分开些C. 坚持开关S闭合，将A，B两极板接近些D. 坚持开关S闭合，将变阻器滑动触头向右移动二、多项选择题8.如下图，水平放置的平行板电容器M、N与一电源相连在电容器的两板间有一带电的小球P处于运动形状现将电容器两板间的距离增大，那么A. 电容变大B. 小球向上运动C. 电容变小D. 小球向下运动9.空间存在着平行于x轴方向的静电场，A、M、O、N、B为x轴上的点，OA＜OB，OM=ON，一带正电的粒子在AB间的电势能E k随x的变化规律为如下图的折线，那么以下判别中正确的选项是〔〕A. AO间的电场强度等于OB间的电场强度B. M点电势比N点电势低C. 假定将一带负电的粒子从M点运动释放，它一定能经过N点D. 该粒子从M向O移动进程中，所受电场力做正功10.〔多项选择〕如下图为〝研讨影响平行板电容器电容的要素〞的实验装置，以下说法正确的选项是〔〕A. A板与静电计的指针带的是异种电荷B. 甲图中将B板上移，静电计的指针偏角增大C. 乙图中将B板左移，静电计的指针偏角不变D. 丙图中将电介质拔出两极板间，静电计的指针偏角减小三、填空题11.在某电场中，把带电量q=﹣5×10﹣9 C的点电荷由A点移动到了B点，电场力所做的功为1×10﹣7 J．B，A 两点间的电势差U BA是________ V．12.如下图，某静电场的电场线，图中A、B两点电势的上下状况是φA________φB〔填〝＝〞、〝＞〞或〝＜〞〕，一负电荷从A点移到B点其电势能增减的状况是________。

电势与等势面1.下列关于电势高低的判断,哪些是正确的( )A.正电荷从A移到B时,其电势能增加,A点电势一定较低B.正电荷只在静电力作用下从A移到B,A点电势一定较高C.负电荷从A移到B时,外力做正功,A点电势一定较高D.负电荷从A移到B时,电势能增加,A点电势一定较低【解析】选A。

正电荷从A移到B时,其电势能增加,静电力做负功,电荷逆着电场线运动,A 点电势一定较低。

故A正确。

正电荷只在静电力作用下从A移到B,电荷不一定从高电势处向低电势处运动,A点电势不一定较高,还取决于电荷的初速度。

故B错误。

负电荷从A移到B时,外力做正功,A点电势不一定较高,故C错误。

负电荷从A移到B时,电势能增加,电荷顺着电场线运动,A点电势一定较高。

故D错误。

2.如图所示,三个等量点电荷分别固定在正三角形的三个顶点上,其电性如图所示,P点为A、B连线的中点,若规定无穷远处为电势零点,下列说法正确的是( )A.P点的电势为零B.P点的电场方向由P指向AC.若将C点的电荷沿CP连线向P点移动,静电力对其做正功D.若将一负检验电荷沿PC连线由P点向C点移动,该检验电荷的电势能减少【解析】选D。

规定无穷远处为电势零点,将一电荷沿着CP的方向移到无穷远处,静电力做功不为零,所以P点的电势不为零。

故A错误;根据电场强度叠加原理,P点电场强度方向应该斜向左下方。

故B错误;CP是电荷AB的等势面,若将C点的电荷沿CP连线向P点移动,静电力对其不做功。

故C错误;若将一负检验电荷沿PC连线由P点向C点移动,静电力做正功,该检验电荷的电势能减少。

故D正确。

3.如图所示,实线表示某电场的电场线,虚线表示等势线,A、B、C 是电场中的三点,下列关于电场强度 E和电势φ的大小关系正确的是( )A.E A<E CB.E B>E AC.φA>φCD.φB>φA【解析】选D。

电场线的疏密程度反映场强的大小,A处电场线最密,场强最大,则有E A>E B,E A>E C,故A、B错误;沿电场线方向电势越来越低,则知φB>φA,因φB=φC,故φC>φA,故C错误,D 正确。

第2节电势与等势面[先填空]1．沿一条电场线方向上的各点，电势不可能相同．(√) 2．电场中某点的电势与E p成正比，与q成反比．(×) 3．电势与电场强度无任何关系．(√)[后思考]在电势越高的地方，某电荷的电势能是不是越大？【提示】 不是．对于正电荷，电势越高，电势能越大．对于负电荷，电势越高，电势能越小．[合作探讨]如图2­2­1所示的匀强电场，电场强度为E ，取O 点为零势能点，A 点距O 点为l ，AO 连线与电场强度反方向的夹角为θ.图2­2­1探讨1：电荷量分别为q 和2q 的试探电荷在A 点的电势能为多少？【提示】 由E p A －E p O ＝W AO ＝Eql cos θ，知电荷量为q 和2q 的试探电荷在A 点的电势能分别为Eql cos θ、2Eql cos θ.探讨2：电势能与电荷量的比值是否相同？【提示】 虽然电势能不同，但电势能与电荷量的比值相同，都为El cos θ. 探讨3：电势能与电荷量的比值与试探电荷的电荷量是否有关系？ 【提示】 比值与试探电荷量没有关系．[核心点击]1．电势的固有性：电势φ是表示电场能量属性的一个物理量，电场中某点的电势大小是由电场本身决定的，与零电势点的选取有关，而与在该点是否放入电荷及电荷的电性和电荷量均无关，这和许多用比值定义的物理量相同，如前面学过的电场强度E ＝Fq.2．电势高低的判断方法(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低．(2)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高．(3)电场力做功判断法：①在两点间移动正电荷，如果电场力做正功，则电势能减少，电势降低；如果电场力做负功，则电势能增加，电势升高．②在两点间移动负电荷，如果电场力做正功，则电势能减少，电势升高；如果电场力做负功，则电势能增加，电势降低．1．(多选)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．电势是描述电场的能的性质的物理量【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，它是描述电场的能的性质的物理量，故D正确．【答案】ABD2．(多选)如图2­2­2所示，关于电场中的A、B两点，下列说法中正确的是( ) 【导学号：34022013】图2­2­2A．电势φA>φB，场强E A>E BB．电势φA>φB，场强E A<E BC．将＋q电荷从A点移到B点静电力做了正功D．将－q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能E p A＞E p B【解析】由于B处电场线密集，所以场强E A<E B；沿电场线电势降低，所以电势φA>φB，A选项错误，B选项正确．将＋q电荷从A点移到B点静电力做了正功，C选项正确．负电荷在电势高的A点具有的电势能反而少，所以E p A<E p B，D选项错误．【答案】BC3．(多选)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，电场力做正功，A点的电势一定较高B．负电荷从A点移到B点时，电势能增加，A点的电势一定较低C．正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点电势一定较低D．正电荷只在电场力作用下从静止开始，由A点移到B点，A点的电势一定较高【解析】根据电场力做功和电势能变化的关系，不管是对正电荷做功还是对负电荷做功，只要做正功电势能就减小，只要克服电场力做功电势能就增大．但是正、负电荷在电势高低不同的位置具有的电势能不同，正电荷在电势高处具有的电势能多；负电荷在电势低处具有的电势能多．所以可以确定答案为C、D.【答案】CD[先填空]1．等势面(1)定义：电场中电势相同的点构成的面称为等势面．(2)特点：电荷在任一等势面上移动时，电场力都不做功．(3)几种常见电场的等势面(1)定义：带电较多的导体，在尖端部位，电场强度可以大到使周围的空气发生电离而引起放电的程度，此时发生的放电现象就是尖端放电现象．(2)应用：避雷针就是应用尖端放电的原理来防止雷击造成危害的．[再判断]1．等势面上各点的电场强度也是相同的．(×)2．电场线与等势面垂直．(√)3．避雷针安装在高大建筑物的顶端，而不必接地．(×)[后思考]为什么在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功？【提示】根据W AB＝E p A－E p B，E p＝qφ，等势面上各点电势相等，则E p A＝E p B，故W AB＝0.[合作探讨]在地理学中，为了形象地表示地形的高低，常采用在地图上画等高线的方法．在电场中，我们也可以采用类似的方法表示电势的高低分布，采用画等势线(面)的方法．如图2­2­3所示为等量同种点电荷形成的电场的电势分布规律．图2­2­3探讨1：两个不同的等势面能相交吗？【提示】不能．探讨2：顺着电场线，等势面的电势如何变化？【提示】降低．[核心点击]1．等势面的特点(1)在等势面内的任意两点间移动电荷，电场力不做功．(2)在空间中两等势面不相交．(3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面．(4)在电场线密集的地方，等差等势面密集；在电场线稀疏的地方，等差等势面稀疏．(5)等势面是为描述电场的性质而假想的面．(6)等势面的分布与零电势点的选取无关．2．等量同种和异种电荷连线及中垂线上电势的分布规律(1)等量正点电荷(如图2­2­4甲)：连线上中点O的电势最低，在中垂线上O点的电势却最高，从中点沿中垂线向两侧，电势逐渐降低，连线上A、A′和中垂线上B、B′对称等势．(2)等量负点电荷：连线上中点的电势最高，中垂线上该点的电势最低．从中点沿中垂线向两侧，电势逐渐升高，连线上和中垂线上关于中点的对称点等势．(3)等量异种点电荷(如图乙)：在从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低φA′>φA，中垂线是一等势线，φB＝φB′，若沿中垂线移动电荷，电场力不做功．甲乙图2­2­44．如图2­2­5所示，Q1和Q2是等量异种点电荷，M、N是两个点电荷连线的垂直平分线上的两点．将正电荷q从无限远处移到电场中，下述说法不正确的是() 【导学号：34022014】图2­2­5A．将q沿着中垂线移到M点与移到N点电场力做的功相同B．因为不知M、N两点的具体位置，所以无法比较移到M、N两点做功的多少C．取无限远处电势为零，A点的电势大于零D．取无限远处电势为零，B点的电势小于零【解析】M、N两点在同一个等势面上，且中垂面的电势与无限远处相同，所以沿等势面移动电荷电场力不做功，故A正确，B错误；根据等势面的分布可知，A点所在的等势面电势高于中垂面的电势，B点所在的等势面电势低于中垂面的电势，故C、D正确．【答案】 B5．如图2­2­6所示，P、Q是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，OA<OB，用E A、E B、φA、φB分别表示A、B两点的场强和电势，则( )图2­2­6A．E A一定大于E B，φA一定大于φBB．E A不一定大于E B，φA一定大于φBC．E A一定大于E B，φA不一定大于φBD．E A不一定大于E B，φA不一定大于φB【解析】P、Q在O点的合场强为零，且无穷远处P、Q的合场强也为零，可见沿OAB 远离O点时，合场强是先增大再减小，而合场强最大处是在A、B两点之间还是在A、B两点之外，题中没有给出，故E A不一定大于E B.P、Q都为正电荷，取无穷远处电势为零，正电荷形成的电场中，各处电势均为正，且离电荷越远处的电势越低，所以必有A点电势高于B 点电势．【答案】 B6．(多选)如图2­2­7所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb和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2­2­7A．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【解析】由题目条件可知，a、b、c是孤立点电荷激发的电场中的三个等势面，因为运动粒子带正电，且沿K→L→M→N运动，由运动轨迹知K→L段受到的是静电斥力，场源电荷必定为正电荷，即电势高低关系为φa>φb>φc，则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，电场力先做负功再做正功，电势能先增大后减小，动能先减少后增加，B、D错误．【答案】AC电场线、等势面、运动轨迹的处理方法(1)利用电场线与等势面垂直的特点，可以根据等势面的形状画出电场线，如果已知等势面电势的高低关系，可以确定电场线的方向．(2)带电粒子做曲线运动时，运动轨迹总是弯向粒子受力的方向，从而可以根据运动轨迹的形状判断粒子受到的电场力的方向，进而可以得知电场力做功的情况及粒子的速度、动能和电势能的变化情况．。

第2节电势与等势面1.电荷在电场中某点的电势能跟电荷量的比值，叫做该点的电势。

2．电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷在该点所具有的电势能。

3．电场中各点电势的值可正、可负，可为零，既与产生电场的电荷有关，也与零电势位置的选择有关。

4．电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。

电场线和等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。

1．电势(1)定义：电场中某点的电势就是电荷在该点的电势能与电荷量的比值。

(2)公式：φ＝E p/q。

(3)单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V,1 V＝1焦耳/库仑。

2．性质(1)相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的零参考点的位置有关，一般情况下取无穷远或地面为零势点位置。

(2)矢标性：电势是标量，只有大小，没有方向，但电势有正负。

[重点诠释]1．电势高低的判断方法(1)电场线法：顺着电场线方向电势逐渐降低。

(2)由电势和电势能的关系判断：由φA ＝E p q可知，在电场中某点，正电荷电势能越大，电势越高；负电荷电势能越大，电势越低。

(3)根据场源电荷判断：若以无穷远处电势为零，则正点电荷周围各点电势为正，且离正点电荷越近，电势越高；负点电荷周围各点电势为负，且离负点电荷越近，电势越低。

2．电势与电势能的比较1．下列关于电势高低的判断，正确的是( )A．负电荷从A移到B时，电场力做正功，A点的电势一定较高B．负电荷从A移到B时，电势能增加，A点电势一定较低C．正电荷从A移到B时，电势能增加，A点电势一定较低D．正电荷只在电场力作用下从A移到B，A点电势一定较高解析：由A到B，电场力对负电荷做正功，说明负电荷逆着电场线运动，电势升高，即φB＞φA，A错；电势能增加，电场力做负功，负电荷应是顺着电场线运动，电势降低，即φA＞φB，B错；电势能增加，电场力做负功，正电荷应是逆着电场线运动，电势升高，即φB＞φA，C对；D项无法比较电势，故D错。

答案：C1．等势面(1)定义：电场中电势相等的点构成的面。

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）第二节电势与等势面建议用时实际用时满分 实际得分45分钟100分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共50分）1．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 ．正电荷在只受电场力的作用下，一定向电势低的地方运动D ．负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动 2.在以点电荷为球心、r 为半径的球面上各点相同的物理量是（）A ．电场强度B ．同一电荷所受电场力C ．电势D ．同一电荷具有的电势能3．在静电场中，将电子从A 点移至B 点，电场力做了正功，则（）A ．电场强度的方向一定是由A 点指向B 点 B ．电场强度的方向一定是由B 点指向A 点C ．电子在A 点的电势能一定比在B 点高D ．A 点的电势一定比在B 点高4.如图1所示，关于电场中的A 、B 两点，下列说法中正确的是（）A ．电势φA ＞φB ，电场强度E A ＞E B B ．电势φA ＞φB ，电场强度E A ＜E BC ．将＋q 电荷从A 点移到B 点静电力做了正功D ．将－q 电荷分别放在A 、B 两点时具有的电势能E p A ＞E p B5．若带正电荷的小球只受到电场力作用(重力不计)，则它在任意一段时间内（）A ．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B ．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C ．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D ．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动6．一个点电荷，从静电场中的 点移到 点，其电势能的变化为零，则（） A ． 、 两点电场强度一定相等 B ．该点电荷一定沿等势面移动C ．作用于该点的电场力与其移动方向总是垂直D ． 、 两点的电势一定相等7.如图2所示，虚线 、 、 分别代表电场中的三 条等势线，相邻两等势线之间的 电势差相等，实线为一带正电的 微粒仅在电场力作用下通过该 区域时的轨迹，P 、 是这条轨 迹上的两点，则下列判断中正确的是（）A ． 点的电势高于 点的电势B ．带电微粒通过 点时的加速度较大C ．带电微粒通过 点时动能较大D ．带电微粒在 点时的电势能较大8.某静电场的电场线分布如图3所示，图中P 、 两点的电场强度的大小分别图1 图2为E P 和E Q ，电势分别为φP 和φQ ，则（）A ．E P ＞ ，φP ＞B ．E P ＞ ，φP ＜C ．E P ＜ ，φP ＞D ．E P ＜ ，φP ＜9.如图4所示，虚线圆是某静电场中的等势面，其 电势分别为φa 、φb 和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 （）A ． 粒子从K 到L 的过程中，电场力做负功，电势能增加B ． 粒子从L 到M 的过程中，电场力做负功，电势能增加C ．粒子从K 到L 的过程中，电势能增加，动能减少D ．粒子从L 到M 的过程中，动能减少，电势能增加10.如图5所示， 平面内有一匀强电场，电场强度为 ，方向未知，电场线跟 轴的负方向的夹角为 ，电子在坐标平面 内，从原点O 以大小为 0、方向沿 正方向的初速度射入电场，最后打在 轴上的 点．电子的质量为 ，电荷量为 ，重力不计．则（）A ．O 点电势高于 点电势B ．运动过程中电子在 点电势能最多C ．运动过程中，电子的电势能先减少后增加D ．电场对电子先做负功，后做正功二、计算题（本题共4小题，共50分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11.（15分）如图6所示，在电场强度E ＝104 N/C 的水平匀强电场中，有一根长 ＝15 cm 的细线，一端固定在O 点，另一端系一个质量 ＝3 g 、电荷量q ＝2× 10－6 C 的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g 取10 m/s 2.求： (1)小球到达最低点 的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？(2)若取 点电势为零，小球在 点的电势能、电势分别为多大？(3)小球到 点时的速度为多大？绳子张力为多大？12．（10分）把一带电荷量为 ＝－1.0×10－8 C 电荷从无穷远处移入电场中的某点A ，克服电场力做功1＝2.0×10－7 J ，把它从 点移到 点，电场力做功2＝1.0×10－7 J ，试分析把该电荷从无穷远处移至 点电荷电势能的变化，并计算 点的电势（以无穷远处为零势能点）． 13.（10分）如图7所示，在点电荷 形成的电场中，把一个 ＝－2×10－8C 的点电荷由无穷远处分别移到电场中的A 、B 、C 三点，电场力做功分别为6.0×10－7 J ，4.0×10－7 J ，1.0× 10－7J ．以无穷远处为电势零点，这三点的电势分别是多少？14.（15分）如图8所示，光滑绝图3图4图5图6图7缘杆竖直放置，它与以正点电荷为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为，带电荷量为－的有孔小球从杆上的点无初速度下滑，已知 ≪ ，AB＝，小球滑到B点时速度的大小为3gh，求：(1)小球从运动到的过程中，电场力做多少功？(2)若取点电势为零，C点电势是多大？图8第二节电势与等势面得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、计算题11．12.13.14.第二节电势与等势面参考答案一、选择题1.AD2.CD解析：电场强度、电场力都是矢量，有方向，在以点电荷为中心的球面上的各点，这两个量的方向都不同，但电势、电势能是标量，在球面上的各点上，同一电荷所具有的电势能以及电势都是相同的．3.C4.BC解析：由于B处电场线密集，所以电场强度E A＜E B，A选项错误.沿电场线电势降低，所以电势φA＞φB，B选项正确．将＋q电荷从A点移到B点静电力做了正功，C选项正确．电荷在电势高的A点具有的电势能反而少，所以E p A＜E p B，D选项错误．5.D解析：带正电荷的小球只受电场力的作用而运动，不一定沿电场线运动，若由静止开始运动，它一定由高电势处向低电势处运动，若初速度不是零，运动情况由初速度方向和电场力方向决定，可能由高电势处向低电势处运动，也可能由低电势处向高电势处运动，因此只有D正确．6.D解析：电荷在电场中移动电势能的变化为零，说明电场力没做功，也就是a、b两点的电势相等．但因为电场力对电荷做功与路径无关，所以电荷不一定是在等势面上移动的，电场力也不一定总与移动方向垂直．所以D对，A、B、C错．7.ABD解析：由带电微粒的运动轨迹，结合物体做曲线运动的受力特点可知：若微粒从点运动到点时，电场力对微粒做正功，因此，带正电荷的微粒是由高电势向低电势运动，所以P点的电势高于点的电势，微粒在点的动能小于在点的动能，即A、D正确，C错误；由于处的等势线比处的等势线密，所以点的电场强度大，微粒在点受到的电场力大，所以微粒在点的加速度较大，B正确．8.A解析：P点处电场线分布密集些，处电场线分布稀疏些，则E P＞题图中，电场线的方向是由P指向，根据顺着电场线的方向，电势依次降落，有P点电势大于点电势．9.AC解析：由粒子运动轨迹可知，该电场是正电荷形成的电场，带正电的粒子射入电场中时，受斥力作用，在靠近场源电荷的过程中，电场力做负功，动能减少，电势能增加．在远离场源电荷的过程中，电场力做正功，动能增加，电势能减少．粒子由K到L的过程中，由低电势到高电势处，电场力做负功，动能减少，电势能增加，故A、C正确；粒子由L到M的过程中，由高电势向低电势处移动，电场力做正功，动能增加，电势能减少，故B、D错误．10.D解析：由电子的运动轨迹知，电子受到的电场力方向斜向上，故电场方向斜向下，M点电势高于O 点，A错误；电子在M点电势能最少，B错误；运动过程中，电子先克服电场力做功，后电场力对电子做正功，故C错误，D正确．二、计算题11.重力势能减少J电势能增加3×J3×J 1.5×V 1 m/s5×N 解析：Δ＝－＝ 4.5×J，Δ＝＝3×J电＝3×J＝＝V＝1.5×V.，由动能定理得：－＝，所以＝1 m/s.在B点对小球，有，.12.电势能增加1.0×10－7 J－10 V解析：电荷从无穷远处至A，电场力做2.0×10－7J的负功，从A至B电场力做1.0×10－7J 的功，可得把电荷从无穷远处移至B 点，电场力做功W 3＝（－2.0×10－7＋1.0×10－7）J ＝－1.0×10－7 J ，所以电荷电势能增加ΔE p ＝1.0×10－7 J.由于在无穷远处电荷电势能为零，所以在B 点电势能E p B ＝1.0×10－7 J ，所以B 点电势φB ＝E p Bq ＝－1.0×10－71.0×10－8V ＝－10 V.13.30 V 20 V 5 V 解析：由公式φ＝E pq 及W ＝ΔE p 可知，φA ＝6.0×10－72×10－8 V ＝30 V ，φB ＝4.0×10－72×10－8V ＝20 V ，φC ＝1.0×10－72×10－8V ＝5 V.14. 12解析：(1)点电荷的等势面是以点电荷为球心的同心球面．从A 到B ，由动能定理得＋W ＝12 2B ， 故W ＝12由于A 点电势为零，所以在A 点电势能为零．故在B 点电势能 E p B ＝－W ＝－12 ， 所以B 点电势 φB ＝＝＝，由于B 、C 两点电势相等， 所以φC ＝φB ＝.。

学业分层测评(六)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于电场的性质，下列说法中正确的是()A．电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高B．电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高C．电场强度为零的地方，电势一定为零D．电势为零的地方，电场强度一定为零【解析】由电场线的特点和场强与电势的关系可判断选项B正确．【答案】 B2．在静电场中，下列说法正确的是()A．电场强度为零的点，电势一定为零B．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C．电势降低的方向，一定是电场强度的方向D．匀强电场中的等势面是一簇彼此平行的平面【解析】电势是一个相对量，某一点的电势值与零电势点的选取有关，场强为零，电势不一定为零，故A错；在匀强电场中，其等势面是一簇相互平行的平面，沿电场线方向电势降低，并降低得最快，故B、C均错，D正确．【答案】 D3．由如图2-2-8所示的电场线，可判定() 【导学号：34022066】图2-2-8A．该电场一定是匀强电场B．A点的电势一定低于B点的电势C．负电荷在B点的电势能比A点的电势能大D．负电荷在B点所受的电场力方向向右【解析】只有一条电场线，无法判断电场的疏密(即场强大小)，故A错；顺着电场线，电势降低，B错；负电荷受电场力方向向左，从A→B，电场力做负功，电势能增大，所以C对，D错．【答案】 C4．如图2-2-9所示的情况中，a、b两点电势相等，电场强度矢量也相等的是()甲乙丙丁图2-2-9A．甲图中带等量异种电荷的平行金属板之间的两点B．乙图中离点电荷等距的任意两点C．丙图中两等量同种电荷其连线的中垂线上离垂足等距的任意两点D．丁图中两等量异种电荷其连线的中垂线上离垂足等距的任意两点【解析】匀强电场的等势面是一系列的平行平面，甲图中a、b两点不在同一等势面上，所以，这两点的电势是不相等的，但这两点的场强相等；乙图中a、b两点在同一个等势面上，电势相等，但这两点的场强矢量大小相等，方向不同；丙图中a、b两点对称于两电荷的连线，所以电势相等，但在中垂线上场强矢量的方向是平行于中垂线的，而且都向外侧，故两点的场强矢量的方向不同；在丁图中，a、b两点的电势相等，场强矢量的方向是平行于两点电荷连线的，而且方向相同，D项正确.【答案】 D5．关于避雷针的下列说法中正确的是()A．制作避雷针要选用绝缘性能好的材料B．避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地C．为了美观通常把避雷针顶端设计成球形。

第2节电势与等势面合格考达标练1.如图所示,匀强电场中A、B两点的电场强度分别用E A、E B表示,电势分别用φA、φB表示。

关于E A和E B、φA和φB的大小关系,下列说法正确的是( )A.E A=E BB.E A<E BC.φA=φBD.φA<φB,A、B两处电场线密集程度相同,则A点的电场强度等于B点的电场强度,即E A=E B。

沿着电场线电势降低,则φA>φB。

故选项A正确,B、C、D错误,故选A。

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两点电势和电场强度都相同的是( ),既有大小又有方向,只有当大小、方向均相同时,电场强度才相同。

电势是标量,真空中点电荷电场的等势线是以点电荷为球心的球面。

A项中a、b两点电势相同,电场强度方向不同,电场强度不同,故A错误;B项中a、b点电场强度是由匀强电场与点电荷电场电场强度的合成,a点电场强度斜向右上方,b点电场强度斜向右下方,则两点电场强度不同,电势相同,B错误;根据对称性,a、b两点电场强度相同,a、b在同一等势面上,电势相同,C正确;a点电场强度方向向上,b点电场强度方向向下,电场强度不同,故D错误。

3.如图虚线表示某点电荷形成的电场中的等势面,一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的轨迹如图中实线所示。

粒子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B,电势能分别为E A、E B,下列判断正确的是( )A.a A>a B,E A>E BB.a A>a B,E A<E BC.a A<a B,E A>E BD.a A<a B,E A<E B,等差等势面越密的位置电场强度越大,B处等差等势面较密集,则电场强度大,带电粒子所受的电场力大,加速度也大,即a A<a B;根据沿着电场线方向,电势是降低的,结合运动轨迹,可知,粒子带负电,当从A到B,电场力对带负电粒子做负功,电势能增加,则知B点电势能大,即E A<E B。

第2章《电势能和电势差》测试卷一、单选题(共15小题)1.关于电势差与电场力做功的说法中，正确的是( )A．电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定B．电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定C．电势差是矢量，电场力做的功是标量D．电场中两点间的电势差等于电场力做功，电荷的电势能减小2.如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则()A．微粒达到B点时动能为mvB．微粒的加速度大小等于g sinθC．两极板的电势差UMN＝D．微粒从A点到B点的过程电势能减少3.如图所示，带正电的A球固定，质量为m、电荷量为＋q的粒子B从a处以速度v0射向A，虚线abc是B运动的一段轨迹，b点距离A最近，粒子经过b点时速度为v，重力忽略不计，则()A．粒子从a运动到b的过程中动能不断增大B．粒子从b运动到c的过程中加速度不断增大C．可求出A产生的电场中a、b两点间的电势差D．可求出A产生的电场中b点的电场强度大小4.根据电容的定义式C＝知()A．电容器的电容越大，则电容器所带电荷量应越多B．电容器两极板间电压越大，电容越大C．电容器的电容与电荷量成正比，与电压成反比D．电容器的电容不随带电荷量及两极板间电压的变化而变化5.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6.静电喷漆技术具有效率高、质量好等优点，其装置示意图如图所示，A、B为两块水平放置的平行金属板，间距d＝1.0 m，两板间有方向竖直向上、电场强度大小为E＝1.0×103N/C的匀强电场，在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0＝1.0 m/s、质量均为m＝5.0×10－14kg、电荷量均为q＝2.0×10－15C的带负电的油漆微粒，不计微粒所受空气阻力及微粒间的相互作用，油漆微粒最后都落在金属板B上，重力加速度g＝10 m/s2.下列说法中错误的是()A．沿水平方向喷出的微粒运动到B板所需时间为0.2 sB．沿不同方向喷出的微粒，从喷出至到达B板，电场力做功为2.0×10－12JC．若其他条件均不变，d增大为原来的2倍，喷涂面积增大为原来的2倍D．若其他条件均不变，E增大为原来的2倍，喷涂面积减小为原来的7.一束正离子以相同的速率从同一位置垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有离子()A．都具有相同的质量B．都具有相同的电荷量C．具有相同的比荷D．都是同一元素的同位素8.要使平行板电容器的电容增大()A．增大电容器的带电荷量B．增大电容器两极间的电压C．增大电容器两极板的正对面积D．增大电容器两极板的距离9.如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子到达Q板时的速度，下列说法正确的是()A．两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速度就越大B．两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大C．与两板间距离无关，仅与加速电压有关D．以上说法均不正确10.电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，现增大两板间的电压，但仍能使电子穿过该电场，则电子穿越平行板间的电场所需时间()A．随电压的增大而减小B．随电压的增大而增大C．与电压的增大无关D．不能判定是否与电压增大有关11.如图所示为某一电场的电场线和等势面．已知φa＝5 V，φc＝3 V，ab＝bc，则()A．φb＝4 VB．φb>4 VC．φb<4 VD．上述情况都有可能12.如果带电粒子进入电场时的速度与匀强电场的电场力垂直，则粒子在电场中做类平抛运动．若不计粒子的重力，影响粒子通过匀强电场时间的因素是()A．粒子的带电荷量B．粒子的初速度C．粒子的质量D．粒子的加速度13.如图所示，高为h的固定光滑绝缘斜面，倾角θ＝53°，将其置于水平向右的匀强电场中，现将一带正电的物块(可视为质点)从斜面顶端由静止释放，其所受的电场力是重力的倍，重力加速度为g，则物块落地的速度大小为()A． 2B． 2C． 2D．14.带电荷量为q的α粒子，以初动能E k从两平行金属板的正中央沿垂直于电场线的方向进入到两板间存在的匀强电场中，恰从带负电金属板边缘飞出来，且飞出时动能变为2E k，则金属板间的电压为()A．B．C．D．15.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，电势降低二、填空题(共3小题)16.如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为零，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6 eV，－3.4 eV，－1.51 eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，则：(1)φa＝________，φb＝________，φc＝________.(2)Uab＝________，Ubc＝________17.行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5 cm，两板间的电压是60 V.(1)两板间的场强大小是________；(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5 cm，P2点离B板也是0.5 cm，P1和P2两点间的电势差U12＝________18.如图所示，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____________________．三、计算题(共3小题)19.如图甲所示，长为L、间距为d的两金属板A、B水平放置，ab为两板的中心线，一个带电粒子以速度v0从a点水平射入，沿直线从b点射出，若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上，欲使该粒子仍能从b点以速度v0射出，求：(1)交变电压的周期T应满足什么条件；(2)粒子从a点射入金属板的时刻应满足什么条件20.如图所示，平行板电容器板间距离为2 cm，有一个质量m＝10－7kg、电荷量q＝－10－8C的液滴，在两板正中央处于静止状态．问：(取g＝10 m/s2)(1)哪块板带正电？板间电场强度多大？(2)若电容器电容为5×10－10F，则电容器带电荷量Q为多少？(3)若板间电场强度突然增大为原来的2倍，液滴将做什么运动？触及板面时速度多大？21.在示波管中，电子通过电子枪加速，进入偏转电场，然后射到荧光屏上，如图所示，设电子的质量为m(不考虑所受重力)，电荷量为e，从静止开始，经过加速电场加速，加速电场电压为U1，然后进入偏转电场，偏转电场中两板之间的距离为d，板长为L，偏转电压为U2，求电子射到荧光屏上的动能为多大？答案解析1.【答案】B【解析】电势差的大小由电场本身的因素决定，与移动电荷的电荷量及移动电荷所做的功无关，A 项错．由WAB＝qUAB知，B项对．电势差、电场力做的功都是标量，C项错．电场中两点间的电势差等于单位电荷从一点移到另一点电场力所做的功，D项错2.【答案】C【解析】微粒仅受电场力和重力，电场力方向垂直于极板，重力的方向竖直向下，微粒做直线运动，合力方向沿水平方向，由此可得，电场力方向垂直于极板斜向左上方，合力方向水平向左，微粒做减速运动，微粒到达B时动能小于mv，选项A错误；根据qE sinθ＝ma，qE cosθ＝mg，解得a＝g tanθ，选项B错误；两极板的电势差UMN＝Ed＝，选项C正确；微粒从A点到B点的过程中，电场力做负功，电势能增加，电势能增加量qUMN＝，选项D错误。

第2章测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共12个小题,每小题4分,共48分。

1~8是单选题,9~12是多选题,多选、错选均不得分,漏选得2分)1.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是()A.根据电场强度的定义式E= 可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B.根据电容的定义式C= 可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间电压成反比C.根据真空中点电荷的电场强度公式E=k 2可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关D.根据电势差的定义式U AB= 可知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服静电力做功为1J,则A、B两点间的电势差为-1V解析电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关,A错误;电容取决于电容器本身,与电容器所带电荷量和两极板间电压无关,B错误;E=k 2中,Q是场源电荷,所以电场中某点的电场强度与Q成正比,C错误;由U AB= 知,D正确。

答案D乙两相邻的金属球,甲球带正电,乙球原来不带电,由于静电感应,两球在空间形成了如图所示稳定的静电场。

实线为其电场线,虚线为其等势线,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,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.正电荷从A点移至B点,静电力做正功C点沿直线CD移至D点,电势能先增加后减少解析由题图可知φA>φB,所以正电荷从A移至B,电势减小,静电力做正功,故A错误,C正确。

C、,故B错误。

负电荷从C点沿直线CD移至D点,电势能先减少后增加,错误,故选C。

答案C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,电势升高点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低,O点的电场强度为零。

尖端放电试验一、模拟静电除尘实验装置如图所示，取圆形铝板一块固定在绝缘支座上(绝缘支座可用玻璃棒固定在底座上制成,在中学物理实验室中易找到，本文后几个实验中均用到绝缘支座），将缝衣针装上塑料棒后固定在铁架台上，调节铝板与针尖端间距6cm～8cm，用导线将铝板和缝衣针分别与感应起电机相连，将点燃的蚊香放在铝板和针之间.让起电机起电，使铝板和缝衣针带电，蚊香烟被铝板吸附，若停止起电，烟又袅袅上升.二、旋转的风车取两个易拉罐，剪一部分铝皮,将铝皮碾压平整,剪出一直径约8cm的圆,再剪成图中a样式的风车，尽量使叶片对称，在其中心处打一小孔，嵌上子母扣作支撑轴承，取缝衣针固定于绝缘支座上,针尖端顶在子母扣的凹坑处，实验装置如图3b所示。

实验时，用导线将针与起电机一极相连，转动起电机，起电后，由于叶轮的尖端放电,在反冲作用下,风车旋转起来。

尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。

文中部分文字受到网友的关怀和支持，在此表示感谢！在往后的日子希望与大家共同进步，成长。

This article is collected and compiled by my colleagues and I in our busy schedule. We proofread the content carefully before the release of this article, but it is inevitable that there will be someunsatisfactory points. If there are omissions, please correct them. I hope this article can solve your doubts and arouse your thinking. Partof the text by the user's care and support, thank you here! I hope to make progress and grow with you in the future.。