专题8.3 电势与电势能
【考纲解读与考频分析】
电势是描述电场的重要物理量，电势和电势能是高考考查重点。
【高频考点定位】：电势和电势能
考点一：电势和电势能
【3年真题链接】
1．（2019全国理综II卷14）静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则（）
A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小
B.在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合
C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能
D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行
【参考答案】.AC
【命题意图】本题考查带电粒子在静电场中的运动，考查的核心素养是思维的周密性，对各种可能情景的分析，都“可能”、“一定”选项的甄别和分析。
【解题思路】【正确项分析】由于题述没有给出静电场是匀强电场还是非匀强电场，需要考虑选项中的可能性。若是同种点电荷的电场，一带同种电荷的粒子沿两电荷的连线自M点由静止开始运动，粒子的速度先增大后减小，选项A正确；带电粒子仅在电场力作用下运动，若运动到N点的动能为零，则N、M两点的电势能相等；根据仅在电场力作用下运动，带电粒子动能和电势能保持不变，可知若运动到N点的动能不为零，则N点的电势能小于M点的电势能，即粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能，选项C 正确；【错误项分析】若静电场的电场线不是直线，带电粒子仅在电场力作用下，其运动轨迹不会与电场线重合，选项B错误；若粒子运动轨迹为曲线，根据粒子做曲线运动的条件，则粒子在N点所受电场力的方向一定不与粒子轨迹在该点的切线平行，选项D错误。
【易错剖析】此题选项中“可能”、“一定”，需要考虑各种可能情况认真分析。只要是题述情景的可能情况中可能发生的，则“可能”选项即为正确；只要是题述情景的可能情况中有可能不发生的，则“一定”选项即为错
误。
2．（2019全国理综III 卷21）如图，电荷量分别为q 和–q （q >0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a 、b 是正方体的另外两个顶点。则
A ．a 点和b 点的电势相等
B ．a 点和b 点的电场强度大小相等
C ．a 点和b 点的电场强度方向相同
D ．将负电荷从a 点移到b 点，电势能增加 【参考答案】BC
【名师解析】根据等量异种点电荷电场特点可知，a 点和b 点的电势不相等，a 点电势低于b 点的电势，选项A 错误；由对称性可知，a 点和b 点的电场强度大小相等，方向相同，选项BC 正确；将负电荷从a 点移到b 点，电场力做功，电势能减小，选项D 错误。
3. （2019高考理综天津卷）如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m 的带电小球，以 初速度v 从M 点竖直向上运动，通过N 点时，速度大小为2v ，方向与电场方向相反，则小 球从M 运动到N 的过程
A ．动能增加
212
mv B ．机械能增加22mv C ．重力势能增加
232
mv D ．电势能增加22mv 【参考答案】B
【名师解析】由动能的表达式2
k 12E mv =
可知带电小球在M 点的动能为212
kM E mv =，在N 点的动能为()21222kN
E m v mv ==，所以动能的增量为23
2
k E mv ?=，故A 错误；带电小球在电场中做类平抛运动，
竖直方向受重力做匀减速运动，水平方向受电场力做匀加速运动，由运动学公式有
,2y x qE v v gt v v at t m =====
，可得2qE mg =，竖直方向的位移2v h t =，水平方向的位移22
v x t vt =
=，因此有2x h =，对小球由动能定理有232
k qEx mgh E mv -==，联立上式可解得2
2qEx mv =，
21
2
mgh mv =，因此电场力做正功，机械能增加，故机械能增加22mv ，电势能减少22mv ，故B 正确D 错
误，重力做负功重力势能增加量为2
12mv ，故C 错误。
4．（2019高考北京理综卷17）如图所示，a 、b 两点位于以负点电荷–Q （Q >0）为球心的球面上，c 点在球面外，则
A ．a 点场强的大小比b 点大
B ．b 点场强的大小比c 点小
C ．a 点电势比b 点高
D ．b 点电势比c 点低 【参考答案】D
【名师解析】由点电荷场强公式2Q
E k
r
=确定各点的场强大小，由点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面和沿电场线方向电势逐渐降低确定各点的电势的高低。 由点电荷的场强公式2Q
E k
r
=可知，a 、b 两点到场源电荷的距离相等，所以a 、b 两点的电场强度大小相等，故A 错误；由于c 点到场源电荷的距离比b 点的大，所以b 点的场强大小比c 点的大，故B 错误；由于点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面，所以a 点与b 点电势相等，负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低，所以b 点电势比c 点低，故D 正确。
5．（2019高考江苏卷物理5）一匀强电场的方向竖直向上，t =0时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为P ，不计粒子重力，则P -t 关系图象是（ ）
【参考答案】A
【名师解析】由于带电粒子在电场中类平抛运动，在电场力方向上做匀加速直线运动，加速度为a=qE
m
，
经过时间t，电场力方向的分速度为v=at=qE
t
m
，功率为
qE
P Fv qE t
m
==?，所以P与t成正比，选项
A正确。
6．（2019高考江苏卷物理9）如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为+q的点电荷固定在A点．先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为-W．再将Q1从C点沿CB移到B点并固定．最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点．下列说法正确的有（）
（A）Q1移入之前，C点的电势为W/q
（B）Q1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0
（C）Q2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2W
（D）Q2在移到C点后的电势能为-4W
【参考答案】ABC
【名师解析】根据题述，将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为-W．可得C点与无穷远点的电势差为U=W/q，所以Q1移入之前，C点的电势为W/q，选项A正确；根据点电荷电场特征可知，BC两点处于同一等势面上，所以Q1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0，选项B正确；将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点，所受电场力做的功为2W，Q2在移到C点后的电势能为-2W，选项C正确D错误。
7. （2018年11月浙江选考物理）等量异种电荷的电场线如图所示，下列表述正确的是（）
A. a 点的电势低于 b 点的电势
B. a 点的场强大于b 点的场强，方向相同
C. 将一负电荷从a 点移到b 点电场力做负功
D. 负电荷在a 点的电势能大于在b 点的电势能 【参考答案】.C
【名师解析】本题考查电场线、电场强度、电势和电势能、电场力做功等知识点。根据沿电场线方向电势逐渐降低、等势线与电场线垂直可知，a 点的电势高于 b 点的电势，选项A 错误；根据电场线的疏密表示电场强度大小可知，a 点的场强大于b 点的场强，根据电场线的切线方向不是电场方向可知两点的场强方向不相同，选项B 错误；将一负电荷从a 点移到b 点，电场力方向与位移方向夹角大于90°，电场力做负功，电势能增大，负电荷在a 点的电势能小于在b 点的电势能，选项C 正确D 正确。
8．（2018高考全国理综I ）图中虚线a 、b 、c 、d 、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b 上的电势为2 V 。一电子经过a 时的动能为10 eV ，从a 到d 的过程中克服电场力所做的功为6 eV 。下列说法正确的是（ ）
A ．平面c 上的电势为零
B ．该电子可能到达不了平面f
C ．该电子经过平面d 时，其电势能为4 eV
D ．该电子经过平面b 时的速率是经过d 时的2倍 【参考答案】AB
【名师解析】本题考查电场力做功等知识点。根据题述，匀强电场中等势面间距相等，相邻等势面之间的电势差相等。设相邻等势面之间的电势差为U ，根据电子从a 到d 的过程中克服电场力所做功为W ab =6eV ，
第6题图
电场方向水平向右。由W ab =3eU ，联立解得：U=2V 。已知b 的电势为2V ，则平面c 上的电势为零，选项A 正确；由于af 之间的电势差为4U=8V ，一电子经过a 时的动能为10eV ，由于题述没有指出电子速度方向，若该电子速度方向指向左或指向上或下，则该电子就到达不了平面f ，选项B 正确；由于题述没有指出电子速度方向，选项CD 错误。
9. （2018海南高考物理）如图，a 、b 、c 、d 为一边长为l 的正方形的顶点。电荷量均为q (q >0)的两个点电荷分别固定在a 、c 两点，静电力常量为k 。不计重力。下列说法正确的是（ ）
A. b 点的电场强度大小为
2l
B.过b 、d 点的直线位于同一等势面上
C.在两点电荷产生的电场中，ac 中点的电势最低
D.在b 点从静止释放的电子，到达d 点时速度为零 【参考答案】AD
【名师解析】本题考查电场强度、电势和电势能等知识点。a 点的点电荷在b 点产生电场的电场强度为E a =k
2q l ，方向为沿ab 两点连线指向b 。c 点的点电荷在b 点产生电场的电场强度为E c
=k 2
q
l ，方向为沿cb
两点连线指向b 。由电场叠加原理可得，
b 点的电场强度大小为E=E a cos45°+ E
c cos45°=2l
，选项A 正确；由于是两个正点电荷，可以画出两个等量正点电荷的电场与电势图如下，所以过b 、d 点的直线向两端延伸电势越来越低，选项B 错误；在两点电荷产生的电场中，ac 中点的电场强度为零，在过b 、d 点的直线上该点的电势最高，选项C 错误；由对称性可知，b 、d 点电势相同，故电子在b 、d 点电势能相同，根据在电场力作用下电势能和动能之和保持不变可知，在b 点从静止释放的电子，在电场力作用下先加速运动到速度最大后减速运动到达d 点时速度为零，选项D 正确。
10．（2018高考天津理综）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M N ??、，粒子在M 和N 时加速度大小分别为M N a a 、，速度大小分别为M N v v 、，电势能分别为P P M N E E 、。下列判断正确的是（ ）
A ．M N M N v v a a <<，
B ．M N M N v v ??<<，
C ．P P M N M N E E ??<<，
D ．M N a a <，P P M N
E E < 【参考答案】 D
【名师解析】本题考查电势和电势能、牛顿运动定律等知识点。根据电场线的疏密表示电场强度的大小可知，E N >E M ，由牛顿运动定律，qE=ma ，可知a N >a M ;选项A 错误；将带电粒子的运动分为从M 运动到N 和从N 运动到M 两种情况判断。若带电粒子从M 运动到N ，根据做曲线运动的条件可知带电粒子所受电场力方向指向轨迹弯曲的内侧，如图。
由于电场力方向与运动方向夹角大于90°，电场力做负功，电势能增大，P P M N E E <，选项D 正确；由动能定理可知，动能减小，速度减小，即v M >v N ,，选项B 错误；负电粒子，在低电势处电势能较大。所以φM >φN ,。若粒子从N 运动到M ，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示，故电场力做正功，电势能减小，动能增大，即v M >v N ,，P P M N E E <，负电荷在低电势处电势能大，故φM >φN ,，选项C 错误。
11．（2018高考全国理综III ）如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a 、b 所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时
释放a 、b ，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t ，a 、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a 、b 间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是（ ）
A ．a 的质量比b 的大
B ．在t 时刻，a 的动能比b 的大
C ．在t 时刻，a 和b 的电势能相等
D ．在t 时刻，a 和b 的动量大小相等 【参考答案】AB
【名师解析】本题考查电场力、牛顿运动定律、电势差和电势能等。根据题述可知，微粒a 向下加速运动，微粒b 向上加速运动，根据a 、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a 的加速度大小大于b 的加速度大小，即a a >a b 。对微粒a ，由牛顿第二定律， qE=m a a a ，对微粒b ，由牛顿第二定律，qE =m b a b ，
联立解得： a qE m >b
qE m ，由此式可以得出a 的质量比b 小，选项A 错误；在a 、b 两微粒运动过程中，a 微粒所受合外力大于b 微粒，a 微粒的位移大于b 微粒，根据动能定理，在t 时刻，a 的动能比b 大，选项B 正确；由于在t 时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t 时刻，a 和b 的电势能不等，选项C 错误；由于a 微粒受到的电场力（合外力）等于b 微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t 时刻，a 微粒的动量等于b 微粒，选项D 正确。 12.（2018年4月浙江选考）一带电粒子仅在电场力作用下从A 点开始以做直线运动，其
图象如图
所示。粒子在时刻运动到B 点，
时刻运动到C 点，以下判断正确的是
A. A 、B 、C 三点的电势关系为
B. A 、B 、C 三点的场强大小关系为
C. 粒子从A 点经B 点运动到C 点，电势能先增加后减少
D. 粒子从A 点经B 点运动到C 点，电场力先做正功后做负功 【参考答案】C
【名师解析】本题考查电场强度、电场力做功、电势和电势差等。由于不知道带电粒子的电性，无法确定电场强度的方向，因此无法比较电势的高低，选项A 错误；由图象可知，粒子的加速度先增大后减小，所以B 点的加速度最大，电场强度最大，故B 错误；由图象可知，粒子从A 点经B 点运动到C 点速度先减小后增大，所以动能先减小后增大，根据能量守恒定律，电势能应该先增大后减小，故C 正确；由图象可知，粒子从A 点经B 点运动到C 点速度先减小后增大，根据动能定理可知电场力先做负功，后做正功，故D 错误。
13．（2018全国卷II ）如图，同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中， 电场方向与此平面平行，M 为a 、c 连线的中点，N 为b 、d 连线的中点。一电荷量为q （q >0）的粒子从a 点移动到b 点，其电势能减小W 1：若该粒子从c 点移动到d 点，其电势能减小W 2，下列说法正确的是（ ）
A ．此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行
B ．若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功一定为
12
2
W W + C ．若c 、d 之间的距离为L ，则该电场的场强大小一定为2
W qL
D ．若W 1=W 2，则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差 【参考答案】.BD 。
【名师解析】本题考查电场强度、电场力做功、电势差等。由试题条件可知，由a 到b 电势降低，但并不一定是电势降低最快的方向，因此，此匀强电场的场强方向不一定与a 、b 两点连线平行，选项A 错误；同理，由c 到d 电势降低，但并不一定是电势降低最快的方向，虽然c 、d 之间的电势差U cd =W 2/L ，但该电场的场强大小不一定为W 2/qL ，选项C 错误；设a 、
b 、
c 、
d 、M 、N 六点的电势分别为N M d c a ??????、、、、、b 。
在匀强电场中，同一直线上等距离两点之间电势差相等，即c M M a ????-=-，2
c
a M ???+=
；同理可得：
2
d
b N ???+=
。)(),(21d c b a q W q W ????-=-=,所以，若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功为：
2)(2
1W W q W N M +=
-=??，选项B 正确；M 两点之间的电势差2
c a
M a aM U ????-=-=,b 、N 两点之间的电势差2
d
b N b bN U ????-=-=。若W 1=W 2，则有d
c b a ????-=-，即
d b c a ????-=-，所以，
选项D 正确。
【2年模拟再现】
1．（4分）（2019山东济南期末）已知一个无限大的金属板与一个点电荷之间的空间电场分布与等量异种电荷之间的电场分布类似，即金属板表面各处的电场强度方向与板面垂直。如图所示，MN 为很大的不带电的金属平板，且与大地连接。现将一个电荷量为Q 的正点电荷置于板的右侧，图中a 、b 、c 、d 是以正点电荷Q 为圆心的圆上的四个点，四点的连线构成一内接正方形，其中ab 连线与金属板垂直。则下列说法正确的是（ ）
A ．a 点电场强度与d 点电场强度相同
B ．ab 点间电势差等于dc 点间电势差
C ．将一正试探电荷沿直线ab 从a 点移到b 点的过程中，试探电荷电势能始终减小
D ．将一正试探电荷沿圆弧ad 从a 点移到d 点的过程中，试探电荷电势能始终保持不变
【点拨分析】先画出电场线：电场线从正电荷出发，终止于负电荷，根据电场线的疏密分析电场强度的大小。根据对称性分析a 点与d 点的电势关系，根据电场力方向与位移方向的夹角分析电场力做功情况，来分析电势能的变化。
【名师解析】画出电场线如图所示：根据对称性知，a 、d 两点的电场强度大小相同，方向不同，所以电场强度不同，故A 错误；由对称性知，a 点电势等于d 点电势，b 点电势等于c 点电势，因此ab 点间电势差
等于dc点间电势差，故B正确；电场线的切线方向为该点的场强方向，因移动的是正电荷，正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同，从a到ad中点的过程中，电场力方向与位移方向夹角大于90°，电场力做负功，从ad中点到d点的过程中，电场力方向与位移方向夹角小于90°，电场力做正功，所以正电荷的电势能先增大后减小，故C错误；电场线的切线方向为该点的场强方向，由于移动的是正电荷，正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同，从a到ab中点的过程中，电场力方向与位移方向夹角大于90°，电场力做负功，从ab中点到b点的过程中，电场力方向与位移方向夹角小于90°，电场力做正功，所以电荷的电势能先增大后减小，故D错误；
【名师点评】本题涉及电场强度和电势高低的判断，电场强度是矢量，合成遵循平行四边形定则；电势是标量，合成遵循代数法则。
2．（6分）（2019湖北四地七校考试联盟期末）如图所示，正六边形ABCDEF的B、D两点各固定一个带正电电量为+q的点电荷，F点固定一个带负电电量为﹣q的点电荷，O为正六边形的几何中心。则下列说法正确的是（）
A．O点场强为0
B．C点场强方向沿FC方向
C．电子在A点电势能比在O点小
D．OA两点间电势差和OE两点间电势差相等
【点拨分析】根据电场强度是一个矢量结合点电荷电场强度的计算公式进行分析；电势是一个标量，根据对称性分析各点的电势大小。
【名师解析】设O点到各点的距离为r，则根据几何关系可知正六边形的边长也为r。F点相对于放置﹣2q+q
的电荷，所以O点的电场强度相当于在F点放置q′＝﹣2q的电荷在O点产生的电场，即E O＝，方向
沿OF方向，不为零，故A错误；两个正电荷在C点的合电场强度大小为，方向沿OC方向，﹣q在C
点的电场强度大小为，方向沿CO方向，故C点场强方向沿FC方向，故B正确；AD是BF的中垂线，B和F点的电荷在AD上各点产生的电势相等且合电势为零，故A点的电势和O点的电势等于D点的电荷产生的，即φO＞φA，根据E P＝qφ可知电子在A点电势能比在O点大，故C错误；根据对称性可知，A和E点的电势相等，则OA两点间电势差和OE两点间电势差相等，故D正确。
【名师点评】本题主要是考查电场强度的叠加和电势高低的判断，知道电场强度是矢量，其合成满足平行四边形法则，电势是标量，其合成满足代数运算。
3.（2019福建泉州质检）如图所示，b点为等量异种点电荷+Q和-Q连线的中点，以+Q为圆心且过b点的虚线圆弧上有a、c两点，a、c两点关于连线对称。下列说法正确的是（）
A．a、b、c三点电势相等
B．电子在a、c两处受到的电场力不相同
C．电子由a点沿虚线圆弧移到b点的过程中电势能一直减小
D．电子由a点沿虚线圆弧移到c点的过程中电势能先增加后减小
【参考答案】D
【名师解析】根据两等量异种点电荷连线中垂线是等势线，可知a、c两点电势相等，a、c两点电势高于b 点，选项A错误；根据两等量异种点电荷电场特点，a、c两点的电场强度大小相等，方向不同，所以电子在a、c两处受到的电场力不相同，选项B错误；电子由a点沿虚线圆弧移到b点的过程中，需要克服电场力做功，电势能一直增大，选项C错误；电子由a点沿虚线圆弧移到c点的过程中，先克服电场力做功后电场力做功，电势能先增加后减小，选项D正确。
4.(2018·安徽省安庆市二模)一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，其“速度—时间”图象如图所示．分析图象后，下列说法正确的是()
A．A处的电场强度大于C处的电场强度
B．B、D两点的电场强度和电势一定都为零
C．粒子在A处的电势能大于在C处的电势能
D．A、C两点间的电势差大于B、D两点间的电势差
【参考答案】 A
【名师解析】因为v－t图线的斜率大小等于粒子的加速度大小，故粒子在A处的加速度大于在C处的加速度，A处的电场强度大于C处的电场强度，选项A正确；B、D两点切线的斜率为零，故两点的加速度为零，场强为零，但是电势不一定都为零，选项B错误；粒子在A处的速度大于在C处的速度，则在A处的动能大于在C处的动能，在A处的电势能小于在C处的电势能，选项C错误；根据动能定理可知：q|U CA|
＝1
2mv A2－
1
2mv C2；qU BD＝
1
2mv D2－
1
2mv B2，由图线可知
1
2mv D2－
1
2mv B2>
1
2mv A2－
1
2mv C2，则A、C两点间的电势
差小于B、D两点间的电势差，选项D错误．
预测考点一：电势和电势能
【2年模拟再现】
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/m
C．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。
3.（2019浙江嘉兴质检）微波技术中常用的磁控管可以用磁场将电子群控制在管内。若电子群处于如图所示位置时，其形成的电场在位置1处的电场强度和电势分别为E1和φ1，在位置2处的电场强度和电势分别为E2和φ2，则（）
A．. E1> E2φ1＞φ2
B．. E1> E2φ1＜φ2
C．. E1＜E2φ1＜φ2
D．. E1＜E2φ1＞φ2
【参考答案】B
【名师解析】把电子群看作一个小带电体（点电荷），根据点电荷电场强度公式可知，形成的电场在位置1处的电场强度大于位置2处的电场强度，即E1> E2。由于电子带负电，越靠近负电荷，电势越低，所以φ1＜φ2，选项B正确。
4．（6分）（2019四川泸州三模）如图所示，真空中一轻弹簧一端固定在水平地面上，另一端与质量为m，带电量为+q的绝缘小球连接。初始时小球静止于P点，此时弹簧被压缩了x0，现在加一竖直向上大小为
的匀强电场，小球在向上运动过程中（弹簧形变未超过弹性限度，重力加速度为g），下列判断正确的是（）
A．小球从P点上升x0的过程中弹簧弹力先做正功后做负功
B．小球在距P点的距离为2x0处，速度最大
C．小球在距P点的距离为3x0处，电势能最大
D．小球达到的最高点距P点的距离为4x0
【名师解析】开始时弹簧被压缩了x0，所以在小球从P点上升x0的过程中弹簧弹力一直做正功。选项A错误；设弹簧的劲度系数为k，没有电场时，小球受到重力与弹簧的弹力处于平衡状态，则：kx0＝mg，当增加电场后，由于小球受到的电场力大于重力，所以小球新的平衡位置的位置处于弹簧伸长的状态，设小球新的平衡位置对弹簧的伸长量为x，则：qE＝mg+kx，又：，联立可得：x＝x0，可知平衡位置与P 点之间的距离为：s＝x0+x＝2x0，所以小球在距P点的距离为2x0处，速度最大，选项B正确；加电场后小球受到重力、电场力以及弹簧的弹力，小球在竖直方向做简谐振动，由简谐振动的对称性可知，小球能上
升的最大距离为2s ＝4x 0．在在距P 点的距离为4x 0处，电势能最大。故C 错误，D 正确。 【参考答案】：BD 。
5.（2019广东潮州二模）在电场中，若选无穷远处作为电势零点，单个点电荷的电场中某点电势决定式为φ=kq/r （其中q 为该点电荷的电量，r 为该点距点电荷的距离），如图所示，空间ABC 三点恰好构成一个直角三角形，其中∠A =30°，BC 边长为a ，在A 、C 两点分别放置一个+q 和+q 的点电荷，则B 点场强和电
势大小分别为（ ）
A ．E
=
23a ，φ=2kq/a B ．E
=2
3a
，
kq/a C ．E =
2
2kq
a ， φ=2kq/a D ．E
=
(2
33kq a
，
kq/a
【参考答案】A
【名师解析】AC 电荷在B 电产生电场如图所示：
由点电荷场强公式得：，
则有：
=
由点电荷的电场中某点电势决定式为φ=kq/r 可得AC 两点电荷在B 电产生电势分别为：
，
，则B 点电势为：
故选项A 正确，BCD 错误；
6．（2019届百校大联考）如图所示，a 、b 、c 、d 是某匀强电场中的四个点，它们是一个四边形的四个顶点，ab ∥cd ，ab ⊥bc ，2ab ＝cd ＝bc ＝2l ，电场方向与四边形所在平面平行。已知a 点电势为24 V ，b 点电势为28 V ，d 点电势为12 V 。一个质子(不计重力)经过b 点的速度大小为v 0，方向与bc 成45°，一段时间后经过c 点，则下列说法正确的是( )
A ．c 点电势为20 V
B ．质子从b 运动到c 所用的时间为2l v 0
C ．场强的方向由a 指向c
D ．质子从b 运动到c 电场力做功为8 eV 【参考答案】ABD
【名师解析】三角形bcd 是等腰直角三角形，具有对称性，如图所示，bM ＝12bN ＝1
4bd ，已知a 点电势为24 V ，b 点电势为28 V ，d 点电势为12 V ，且ab ∥cd ，ab ⊥bc ，2ab ＝cd ＝bc ＝2l ，因此根据几何关系，可得M 点的电势为24 V ，与a 点电势相等，从而连接aM ，即为等势面；三角形bcd 是等腰直角三角形，具有对称性，bd 连线中点N 的电势与c 相等，为20 V ，A 项正确；质子从b 运动到c 做类平抛运动，沿初速度方向分位移为2l ，此方向做匀速直线运动，则t ＝2l
v 0，B 项正确；Nc 为等势线，其垂线bd 为场强方向，场强方向由b 指向d ，C 项错误；电势差U bc ＝8 V ，则质子从b 运动到c 电场力做功为8 eV ，D 项正确。
7. （2019河南名校联考4）如图所示，A 、B 、C 、D 是匀强电场中一个矩形的四个顶点，电场的方向平行于矩形平面。已知A 点的电势是16V ，B 点的电势是10.6V ，D 点的电势是6.4V ，且AB =9cm ，BC =12cm ，P 为BC 中点，下列说法正确的是（ ） A.电场强度的大小为100V/m
B.C 点的电势为2V
C.电子从P 点沿PD 方向射出将做直线运动(不计电子重力)
D.电子从C 点运动到D 点，电场力做功为5.4eV 【参考答案】AD
【名师解析】根据题述，A 点的电势是φA =16V ，B 点的电势是φB =10.6V ，D 点的电势是φC =6.4V ，由φA -φD =φB -φC ，解得φC =1V ，选项B 错误；电子从C 点运动到D 点，电场力做功为W=e （φD -φC ）=5.4eV ，选项D 正确；过D 点作DE 垂直于AC ，的垂线，设E 点的电势为φE ，则有：
x CE =9×3/5cm=27/5cm ，x AC =15cm ，-A C AC x ??=-E C EC x ??，解得φE =6.4V 。DE 为等势线，电场线方向沿AC 方向，电场强度E=-A C
AC
x ??=100V/m ，选项A 正确；电子从P 点沿PD 方向射出，所受电场力方向沿AC 方向，初速度方向与所受外力方向不在一直线上，将做曲线运动，选项C 错误。
8. （2019南昌模拟）如图所示，真空中有两个点电荷Q 1、Q 2分别固定在x 轴上的x 1=0和x 2的位置上。将一试探电荷q 放置在x 0处恰好静止。现将Q 2的固定点左移少许距离，将该试探电荷q 仍放置在x 0处，则（ ）
A 试探电荷q 一定向右运动 B.试探电荷q 所受电场力一定向左 C.电场力对试探电荷一定是先做正功 D 试探电荷的电势能一定是先减小 【参考答案】CD
【命题意图】本题考查对静电场中试探电荷受力平衡的分析、受力不平衡时的运动、电场力做功、电势能变化及其相关知识点。
【解题思路】根据题述，将一试探电荷q 放置在x 0处恰好静止，由平衡条件可得k 1
20qQ x = k
()
2202-qQ x x 。由于不知各个电荷的电性，将Q 2的固定点左移少许距离，将该试探电荷q 仍放置在x 0处，试探电荷q 所受电场力可能向左，可能向右，试探电荷q 可能向右运动，可能向左运动，选项AB 错误；将Q 2的固定点左移少许距离，将该试探电荷q 仍放置在x 0处，试探电荷q 所受电场力不平衡，电场力对试探电荷一定是先做正功后做负功，试探电荷的电势能一定是先减小后增大，选项CD 正确。
【1年仿真原创】
1.如图甲所示，在光滑绝缘的水平面上固定两个等量的正点电荷，M 、O 、N 为两点电荷连线上的点，其中O 为连线中点，且MO ＝ON .在M 点由静止释放一个电荷量为q 的正试探电荷，结果该试探电荷在MN 间做来回往复运动，在一个周期内的v －t 图象如图乙所示，则下列说法正确的是(
)
A ．M 和N 两点的电场强度和电势完全相同
B ．试探电荷在O 点所受电场力最大，运动的速度也最大
C ．试探电荷在t 2时刻到达O 点，t 4时刻到达N 点
D ．试探电荷从M 经O 到N 的过程中，电势能先减小后增大 【参考答案】 D
【名师解析】 M 、N 两点关于O 点对称，电势相同，电场强度大小相等、方向相反，A 项错误；从M 点到O 点，试探电荷做加速度逐渐减小的加速运动，从O 点到N 点做加速度逐渐增大的减速运动．O 点电场强度为零，所受电场力为零，加速度为零，速度最大，B 项错误；试探电荷在t 1时刻到达O 点，t 2时刻到达N 点，t 3时刻返回到O 点，t 4时刻返回到M 点，完成一个周期的运动，C 项错误；从M 点到O 点的过程中，电场力对试探电荷做正功，电势能减小，从O 点到N 点的过程中，电场力对试探电荷做负功，电势能增加，D 项正确．
2．如图所示，实线表示一匀强电场的电场线，电场方向未知．一电子以一定的初速度由A 点射入电场，虚线为电子的运动轨迹，B 点是运动轨迹上的一点，则(
)
A．A点电势高于B点电势
B．电子在B点的电势能大于在A点的电势能
C．电子在A点的速度大于在B点的速度
D．电子由A到B，电场力先做负功后做正功
【参考答案】 D
【名师解析】由曲线运动的知识可知：电子所受的电场力向左，由于电子的受力与场强方向相反，可知电场线向右，结合沿着电场线电势逐渐降低得φB>φA，故A错误；电子从A到B点过程中，电场力先与速度方向成钝角做负功，后与速度方向成锐角力做正功，D项正确；由A到B，电场力做的总功为正功，则电子的电势能减小，即B点的电势能小于A点的电势能，动能增大，则B点的速度大于A点速度，故B、C错误．
高考物理电磁场归纳汇总(经典)
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电场知识点总结 电荷 库仑定律 一、库仑定律：2212112==r Q Q K F F ①适用于真空中点电荷间相互作用的电力 ②K 为静电力常量229/10×9=C m N K ③计算过程中电荷量取绝对值 ④无论两电荷是否相等：2112=F F ． 电场 电场强度 二、电场强度：q F E =（单位：N/C ，V/m ） ①电场力qE F =； 点电荷产生的电场2r Q k E =（Q 为产生电场的电荷）； 对于匀强电场：d U E =； ②电场强度的方向： 与正电荷在该点所受电场力方向相同 （试探电荷用正电荷）与负电荷在该点所受电场力方向相反 ③电场强度是电场本身的性质，与试探电荷无关 ④电场的叠加原理：按平行四边形定则 ⑤等量同种（异种）电荷连线的中垂线上的电场分布 三、电场线 1．电场线的作用： ①.电场线上各点的切线方向表示该点的场强方向 ②.对于匀强电场和单个电荷产生的电场，电场线的方向就是场强的方向 ③电场线的疏密程度表示场强的大小 2.电场线的特点：起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处），不相交，不闭合. 电势差 电势 知识点： 1．电势差B A AB AB q W U ??-== 2．电场力做功：)(B A AB AB q qU W ??-==
{（匀强电场）正功）（负功）电(qEd qEd W -= 3．电势：q W U AO AO A = =? 4. 电势能：?εq = （1）对于正电荷，电势越高，电势能越大 （2）对于负电荷，电势越低，电势能越大 5.电场力做功与电势能变化的关系:ε?-=电W （1）电场力做正功时，电势能减小 （2）电场力做负功时，电势能增加 静电平衡 等势面 知识点： 1．等势面 （1）同一等势面上移动电荷的时候，电场力不做功. （2）等势面跟电场线（电场强度方向）垂直 （3）电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面 （4）等差等势面越密的地方，场强越大 2.处于静电平衡的导体的特点： （1）内部场强处处为零 （2）净电荷只分布在导体外表面 （3）电场线跟导体表面垂直 电场强度与电势差的关系 知识点： 1. 公式：d U E = Ed U = 说明：（1）只适用于匀强电场 （2）d 为电场中两点沿电场线方向的距离 （3）电场线（电场强度）的方向是电势降低最快的方向 2．在匀强电场中：如果CD AB //且CD AB =则有CD AB U U = 3.由于电场线与等势面垂直，而在匀强电场中，电场线相互平行，所以等势面也相互平行 一、磁现象和磁场 1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质．它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用． 2、磁现象的电本质：所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用．
高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结 一、电势差：电势差等于电场中两点电势的差值。电场中某点的电势，就是该点相对于零势点的电势差。 (1)计算式 (2)单位：伏特(V) (3)电势差是标量。其正负表示大小。 二、电场力的功 电场力做功的特点： 电场力做功与重力做功一样，只与始末位置有关，与路径无关。 注意：系统性、相对性 2.电势能的变化与电场力做功的关系 (1)电荷在电场中具有电势能。 (2)电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小。 (3)电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大。 (4)电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。 (5)电势能是相对的，与零电势能面有关(通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。) (6)电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。 (7)电势能是标量。 3.电势能大小的确定
电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。 三、电势 电势：置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。是描述电场的能的性质的物理量。其大小与试探电荷的正负及电量q均无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，故其可衡量电场的性质。 单位：伏特(V)标量 1.电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。 2.电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。 3.电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.) 4.计算时EP,q,都带正负号。 5.顺着电场线的方向，电势越来越低。 6.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.) 三、等势面 1.等势面：电场中电势相等的各点构成的面。 2.等势面的特点 ①等势面一定跟电场线垂直，在同一等势面的两点间移动电荷，电场力不做功; ②电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，任意两个等势面都不会相交; ③等差等势面越密的地方电场强度越大。
物理试卷 第1页（共8页） 物理试卷 第2页（共8页） 绝密★启用前 2019年上海市普通高中学业水平等级性考试 物 理 满分100分，考试时间60分钟。 一、选择题(共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。) 1.以下运动中加速度保持不变的是 ( ) A .简谐振动 B .匀速圆周运动 C .竖直上抛运动 D .加速直线运动 2.原子核内部有 ( ) A .质子 B .α粒子 C .电子 D .光电子 3.一个做简谐振动的弹簣振子，t=0时位于平衡位置，其机械能随时间变化的图像应为 ( ) A B C D 4.泊松亮斑是光的 ( ) A .干涉现象，说明光有波动性 B .衍射现象，说明光有波动性 C .干涉现象，说明光有粒子性 D .衍射现象，说明光有粒子性 5.将相同质量，相同温度的理想气体放入相同容器，体积不同，则这两部分气体 ( ) A .平均动能相同，压强相同 B .平均动能不同，压强相同 C .平均动能相同，压强不同 D .平均动能不同，压强不同 6.以A 、B 为轴的圆盘，A 以线速度ⅴ转动，并带动B 转动，A 、B 之间没有相对滑动则 ( ) A .A 、 B 转动方向相同，周期不同 B .A 、B 转动方向不同，周期不同 C .A 、B 转动方向相同，周期相同 D .A 、B 转动方向不同，周期相同 7.一只甲虫沿着树枝缓慢地从A 点爬到B 点，此过程中树枝对甲虫作用力大小( ) A .变大 B .变小 C .保持不变 D .无法判断 8.两波源ⅴ、ⅴ在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则以下说法正确的是 ( ) A .a 点振动始终加强 B .b 点振动始终加强 C .a 、b 两点振动始终加强 D .a 、b 两点振动都不加强 9.如图所示为一定质量气体状态变化时的p-T 图像，由图像可知，此气体的体积( ) A .先不变后变大 B .先不变后变小 C .先变大后不变 D .先变小后不变 10.如图所示电路，若将滑动变阻器滑片向上移动，则a 、b 环中感应电流的方向是 ( ) A .a 环顺时针，b 环顺时针 B .a 环顺时针，b 环逆时针 C .a 环逆时针，b 环顺时针 D .a 环逆时针，b 环逆时针 11.如图，在薄金属圆筒表面上通以与其轴线平行、分布均匀的恒定电流时，该圆筒的形变趋势为 ( ) A .沿轴线上下压缩 B .沿轴线上下拉伸 C .沿半径向内收缩 D .沿半径向外膨胀 12.电影通过倒放演员从高处跳下的场景能模仿出他们轻松跳上高处的镜头，则从观众的视角看来速度变化 ( ) A .低处比高处快，加速度向下 B .高处比低处快，加速度向上 C .低处比高处快，加速度向上 D .高处比低处快，加速度向下 二、填空题（共20分） 13.在太空中测宇航员质量，测量仪器提供拉力、并测出宇航员的________，根据________得出宇航员的质量。 毕业学校_____________ 姓名________________ 考生号________________ ________________ ___________ -------------在 --------------------此-------------------- 卷-------------------- 上--------------------答-------------------- 题-------------------- 无-------------------- 效--- -------------
选修3-1第一章 静电场 第三节 电势能和电势 导学案 一、要点知识： (一)复习导学 1．静电力、电场强度概念， 2．回顾重力做功的特点是什么? 从静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么能转化为试探电荷的动能？ (二)合作探究 1．静电力做功的特点 结合课本图（右图）分析试探电荷q 在场强为E 的均强电场中沿不同路径从A 运动到B 电场力做功的情况。 （1） q 沿直线从A 到B （2） q 沿折线从A 到M 、再从M 到B （3） q 沿任意曲线线A 到B 结果都一样即：W=qEL AM =qEL AB cos θ 【结论】：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。 与重力做功类比，引出： 2． 电势能 （1）电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。(标量) （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变化量。写成式子为：PB PA E E W AB -= 注意： ①电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加 ②电场力力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。 ③在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。 在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。 ④求电荷在电场中某点具有的电势能 电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 等于将该点电荷由A 点移到电势能零点电场力所做的功W 的。 即E P =W ⑤求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低 将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在A 点的电势能小于在B 点的电势能。 ⑥电势能零点的规定 若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置（任意性）。（大地或无穷远默认为零） 所以：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B 为电势能零点，则A 点的电势能为： qEL W E ==
高考物理电场知识总结 1.两种电荷 -1自然界中存在两种电荷：正电荷与负电荷。2电荷守恒定律： 2.★库仑定律 1内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间 的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 3适用条件：真空中的点电荷。 点电荷是一种理想化的模型。如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离 小得多，以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时，这种带电体就可 以看成点电荷，但点电荷自身不一定很小，所带电荷量也不一定很少。 3.电场强度、电场线 1电场：带电体周围存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体。电场是客观存在的，电场具有力的特性和能的特性。 2电场强度：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值，叫做这一 点的电场强度。定义式：E=F/q 方向：正电荷在该点受力方向。 3电场线：在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一 点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线叫做电场线。电场线的性质：①电场线 是起始于正电荷或无穷远处，终止于负电荷或无穷远处;②电场线的疏密反映电场的强 弱;③电场线不相交;④电场线不是真实存在的;⑤电场线不一定是电荷运动轨迹。 4匀强电场：在电场中，如果各点的场强的大小和方向都相同，这样的电场叫匀强电场。匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线。 5电场强度的叠加：电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和。 4.电势差U：电荷在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷 量q的比值WAB/q叫做AB两点间的电势差。公式：UAB=WAB/q电势差有正负：UAB=-UBA，一般常取绝对值，写成U。 5.电势φ：电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差。 1电势是个相对的量，某点的电势与零电势点的选取有关通常取离电场无穷远处或大 地的电势为零电势。因此电势有正、负，电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低。
如何根据?-x图像判断E的方向？顺着电场线的方向电势越来越低如何根据?-x图像判断E的大小？曲线的斜率大小代表场强的大小 根据上面两个判断基本可以画出电场的大致分布图。 1．空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，图象关于y轴对称．x轴 上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是E Bx 、E Cx ，下列说法中正确的有 （） A．E Bx 的大小大于E Cx 的大小 B．E Bx 的方向沿x轴正方向 C．电荷在o点受到的电场力在x方向上的分量最大 D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做负功，后做正功 2.（多选）X轴上有两点电荷Q 1和Q 2 ，Q 1 和Q 2 之间连线上各点电势高低如图曲线 所示（AP＞PB），选无穷远处电势为0，从图中可以看出（） A．Q 1电荷量一定大于Q 2 电荷量 B．Q 1和Q 2 一定同种电荷 C．P点电场强度是0 D．Q 1和Q 2 之间连线上各点电场方向都指向Q 2 练习 3.（多选）如图在x轴的﹣3a和3a两处分别固定两个电荷QA、QB，图中曲线是两电荷之间的电势φ与位置x之间的关系图象，图中x=a处为图线的最低点．线于在x=2a处由静止释放一个质量为m、带电荷量为q的正电点电荷，该电荷只在电场力作用下运动．下列有关说法正确的是（） A．电荷运动至x=a处时速度最大 B．两点电荷QA：QB=4：1 C．该电荷一定通过x=a处，但不能到达x=﹣a处 D．该电荷以O为中点做往复运动 1.A 2.ABD 3.AB
如何理解E-x图像中E>0,E<0的含义？可以根据E的正负，及规定的正方向判断电场线的方向，从而确定电势的高低。 如何理解E-x图像中面积的含义？根据微元法易知“面积=电势差”。 根据上面两个判断基本可以画出电场的大致分布图。 1．空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，下列说法正确的是（） A．O点的电势最低 B．x 1和x 3 两点的电势相等 C．x 2和﹣x 2 两点的电势相等D．x 2 点的电势低于x 3 点的电势 2．空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随X变化的图象如图．说法正确的是（） A．O点的电势最低 B．X 2 点的电势最高 C．X 1和﹣X 1 两点的电势相等 D．把正电荷从X 1点移到X 3 点，电势能一直增加 E.该电场是等量负电荷从两电荷连线的中点沿中垂线向两侧外移形成的 练习 3.空间存在一沿x轴方向的静电场，电场强度E随x变化的关系如图所示，图线关于坐标原点对称，A、B是x轴上关于原点对称的两点．下列说法中正确的是（） A．取无穷远处电势为零，则O点处电势为零 B．电子在A、B两点的电势能相等 C．电子在A、B两点的加速度方向相同 D．电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线 1.C 2.C 3.B
2016年上海市高考物理试卷 一.单项选择题（共16分，每小题2分．每小题只有一个正确选项． 1．（2分）卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在（）A．电子B．中子C．质子D．原子核 2．（2分）一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时（）A．速度相同，波长相同B．速度不同，波长相同 C．速度相同，频率相同D．速度不同，频率相同 3．（2分）各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是（）A．γ射线、紫外线、可见光、红外线 B．γ射线、红外线、紫外线、可见光 C．紫外线、可见光、红外线、γ射线 D．红外线、可见光、紫外线、γ射线 4．（2分）如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的（） A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向 5．（2分）磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁（） A．向上运动B．向下运动C．向左运动D．向右运动 6．（2分）放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了（） A．1位 B．2位 C．3位 D．4位
7．（2分）在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空．若减小风力，体验者在加速下落过程中（）A．失重且机械能增加B．失重且机械能减少 C．超重且机械能增加D．超重且机械能减少 8．（2分）如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（） A．+x方向B．﹣x方向C．+y方向D．﹣y方向 二.单项选择题（共24分，每小题3分．每小题只有一个正确选项．） 9．（3分）在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则（）A．中间条纹间距较两侧更宽 B．不同色光形成的条纹完全重合 C．双缝间距离越大条纹间距离也越大 D．遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹 10．（3分）研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示．两块平行放置的金属板A、B分别于电源的两极a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出．则（） A．a为电源正极，到达A板的为α射线 B．a为电源正极，到达A板的为β射线
高二物理电势与电势能知识点 一、电场力的功 1、特点:电场力做功与路径无关，只与初末位置有关。 2、计算方法（1）由公式W=qE ·d （d 为电荷初末位置在电场方向上的位移） （2）由公式AB AB W qU =（AB U 为电荷初末位置A →B 间电势差,注意下标的使用） （3）由电场力做功和电势能的变化的关系：(.AB PA PB PA PB W E E E E =-分别是电荷电场中A 、B 两点的电势能） （4）由动能定理：K E W W ?=+其他力电场力 二、电势能 1.电势能：电荷在电场中由其相对位置决定的能（类似重力势能） 2.电荷在电场中某点的电势能等于电荷从这点移到零电势能点(通常选大地或无限远处)过程中电场力做的功。E PA =W A →∞ 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加；电场力不做功，电势能不变。 3.比较电势能的大小 （1）场电荷判断法 ①离场正电荷越近，检验正电荷的电势能越大；检验负电荷的电势能越小. ②离场负电荷越近，检验正电荷的电势能越小；检验负电荷的电势能越大. （2）电场线法 ①正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大. ②负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小. （3）做功判断法 无论正、负电荷，电场力做正功，电荷从电势能较大的地方移向电势能较小的地方，反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方. 三、电势 １.定义：q E PA A =? ＥPA 为试探电荷在该点Ａ的电势能，q 为电荷量，可以带符号运算。 2.单位：伏特V ，1V=1J/Ｃ 3.电势是标量，有正负，但没有方向。规定大地或无限远电势为零。 4.物理意义：描述电场能的特性，由场源电荷量和相对位置来决定，与是否放试探电荷无关。 5.电势高低判断的三种方法 (1)根据公式计算：q E PA A =?，带符号代入运算。 (2)沿着电场线的方向电势是降低的，逆着电场线方向电势是升高的。 (3)将ＷAB 和q 带符号代入，根据U AB 的正负判断Ａ、Ｂ两点电势的高低，U AB = A - B 。若U AB >０，则 A > B ；若U AB =０，则 A = B ；若U AB <０则 A < B 。 四、等势面 1、定义：电场中电势相等的点构成的面叫等势面。 2、等势面与电场线的关系 （1）电场线总是与等势面垂直，且从高等势面指向低等势面。 （2）电场线越密的地方，等势面也越密集。 （3）沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，正电荷电场力做正功，负电荷电场力做负功。 （4）电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具
2019高考物理必背：电场 【】：高三是非常重要的一年，大家要好好把握住高三阶段，好好学习，备战高考。小编为大家整理了2019高考物理必背，供大家参考，也希望大家好好利用。 电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60×10-19C)；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝ 3.电场强度：E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q：检验电荷的电量(C)｝ 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r：源电荷到该位置的距离(m)，Q：源电荷的电量｝ 5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝ 6.电场力：F=qE {F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量 (C)，E:电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间
的电势差(V)(电场力做功与路径无关)，E:匀强电场强度，d:两点沿场强方向的距离(m)｝ 9.电势能：EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量 (C)，φA:A点的电势(V)｝ 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝ 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式，计算式) {C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数) 常见电容器〔见第二册P111〕 14.带电粒子在电场中的加速(V o=0)：W=ΔEK或qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L=V ot(在带等量异种电荷的平行极板中：E=U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动 d=at2/2，a=F/m=qE/m 注:
电势能和电势 倘若把一个静止的试探电荷放入电场中，他将在静电力的作用下作加速运动，经过一段时间后获得一定的速度，试探电荷的动能增加了。我们知道，这是静电力做功的结果，而功又是能转化的量度，那么，在这一过程中，是什么能转化为试探电荷的动能？这个能具有什么特点？它还可以引申出与它紧密相关哪些物理量？这些物理量具有怎样的性质？这就是本节课我们要讨论的问题。(板书：电势能和电势） 一、静电力做功的特点 让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A 点运动到B点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。 W＝F|AB|＝qE|AB| W＝F|AB|cosθ＝qE|AM| W＝W1+W2+W3+… 其中F＝qE，结果都一样即：W=qEL AM =qE|AB|cos 结论：静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关，与电荷经过的路径无关。 二、电势能
力做功只与物体位置有关，而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢？（移动物体时重力做的功与路径无关） 特征或性 质 静电场重力场 a 对场中的电荷有力的 作用对场中的物体有力的 作用 b 用比值“F/q”表示场 的强弱用比值“F/m”表示场 的强弱 可见，静电场与重力场有某些特征是相似的。同一物体在地面附近的同一位置具有确定的重力势能。静电力做功也与路径无关，那是否也就能建立电势能的概念呢？ 1.电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能我们叫做电势能。电势能用E p表示。 2.讨论：静电力做功与电势能变化的关系 重力做的正功等于减少的重力势能，克服重力做的功等于增加的重力势能，用公式表示为W AB＝E pA－E pB＝－ΔE p。那么静电力做的正功也等于减少的电势能吗？克服静电力做的功也等于增加的电势能吗？用公式表示也是W AB＝E pA－E pB＝－ΔE p吗？ 根据动能定理，W AB＝E kB－E kA＝ΔEk。因为，根据能量守恒增加的动能等于减少的电势能，E kB－E kA＝E pA－E pB，所以W AB＝E pA－E pB＝－ΔEp。
知识整合与阶段检测 专题一电场力做功与能量转化分析 处理带电粒子的功能关系的方法有三个： 1．只有电场力做功 只发生电势能和动能之间的相互转化，电势能和动能之和保持不 变，它们之间的大小关系为：W电＝－ΔE电＝ΔE k。 2．只有电场力和重力做功 只发生电势能、重力势能和动能之间的相互转化，电势能、重力 势能、动能三者之和保持不变，功和能的大小关系为：W电＋W G＝－ (ΔE电＋ΔE重)＝ΔE k。 3．多个力做功 多种形式的能量参与转化，要根据不同力做功和不同形 式能转化的对应关系分析，总功等于动能的变化，其关系为： W电＋W其他＝ΔE k。 [例证1]一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图2 －1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 点运动到b点的过程中，能量变化情况为() 图
2－1 A ．动能减小 B ．电势能增加 C ．动能和电势能总和减少 D ．重力势能和电势能之和增加 [解析] 由油滴的运动轨迹可知，油滴受到向上的电场力，必然 带负电。在从a 点到b 点的运动过程中，电场力做正功，电势能减少， 重力做负功，重力势能增加，但动能、重力势能、电势能的总和保持 不变，所以动能和电势能总和要减少，选项C 对，B 错。由运动轨迹 为曲线可知电场力F E 大于重力mg ，合力方向向上，由动能定理可知 从a 点运动到b 点，合力做正功，动能增加，选项A 、D 错误。 [答案] C 专题二 带电粒子(带电体)在电场中的运动 1．带电粒子在电场中的加速 功是能量转化的量度，若电场力与带电粒子初速度方向相同，带 电粒子做匀加速直线运动，电场力做正功，电势能的减少量全部转化 为动能的增加量；反之，若电场力与带电粒子初速度方向相反，带电 粒子做匀减速直线运动，电场力做负功，动能的减少量全部转化为电 势能的增加量。 在上述过程中，电场力做多少功，动能和电势能就变化多少。此 处可以类比重力场中重力做功与物体动能和势能的变化关系。 (1)当v 0＝0，由动能定理得qU ＝12m v 2，则v ＝2qU m ； (2)当v 0≠0，由动能定理得qU ＝12m v 2－12m v 02，则v ＝2qU ＋m v 02 m 。
新课标最新年上海市高考理综（物理） 综合测试卷 一、单项选择题： 1．下列物理规律中不能直接通过实验进行验证的是（ ） （A ）牛顿第一定律 （B ）机械能守恒定律 （C ）欧姆定律 （D ）玻意耳定律 2．理想气体微观模型的基本假设是( ) （A ）只考虑气体分子间的引力作用 （B ）只考虑气体分子间的斥力作用 （C ）既考虑气体分子间的引力又考虑分子间的斥力作用 （D ）不考虑气体分子本身的大小和相互作用力 3．下列关于布朗运动的说法中，正确的是 ( ) （A ）布朗运动是液体分子的无规则运动 （B ）布朗运动是组成悬浮颗粒的固体分子无规则运动的表现 （C ）布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的 （D ）布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的 4．下列关系式中正确的是（ ） （A ）室外气温：－2℃＜－5℃ （B ）重力对某物体做功：－2J ＜－12J （C ）物体的重力势能：－2 J ＜－12J （D ）电场中某点的电势：－2V ＜－5V 5．竖直放置的铁丝框中的肥皂膜，在太阳光的照射下会形成（） （A ）黑白相间的水平干涉条纹（B ）黑白相间的竖直干涉条纹 （C ）彩色的水平干涉条纹（D ）彩色的竖直干涉条纹 6．一个做简谐振动的弹簧振子，周期为T ，振幅为A ，已知振子从平衡位置第一次运动到x ＝A 2处所用 的最短时间为t 1，从最大的正位移处第一次运动到x ＝A 2处所用的最短时间为t 2，那么t 1与t 2的大小关系正 确的是（） （A ）t 1＝t 2 （B ）t 1＜t 2 （C ）t 1＞t 2 （D ）无法判断 7．一个单摆在竖直平面内做小角度摆动，如果摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度为原来的一半，则单摆的（ ） （A ）频率不变，振幅不变 （B ）频率不变，振幅改变 （C ）频率改变，振幅不变 （D ）频率改变，振幅改变
高考物理电学大题简单 修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】
高三期末计算题复习题 1．两根平行光滑金属导轨MN 和PQ 水平放置，其间距为0.60m ，磁感应强度为0.50T 的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R ＝ 5.0Ω。在导轨上有一电阻为1.0Ω的金属棒ab ，金属棒与导轨垂直，如图13所示。在ab 棒上施加水平拉力F 使其以10m/s 的水平速度匀速向右运动。设金属导轨足 够长。求： （1）金属棒ab 两端的电压。 （2）拉力F 的大小。 （3）电阻R 上消耗的电功率。 1．（7分）解：（1）金属棒ab 上产生的感应电动势为 BLv E ==3.0V ， （1分） 根据闭合电路欧姆定律，通过R 的电流 I = R r E += 0.50A 。 （1分） 电阻R 两端的电压 U ＝IR ＝2.5V 。 （1分） （2）由于ab 杆做匀速运动，拉力和磁场对电流的安培力大小相等，即 F = BIL = 0.15 N （2分） （3）根据焦耳定律，电阻R 上消耗的电功率 R I P 2=＝1.25W （2分）
2．如图10所示，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为L 的单匝正方形线框abcd ，在外力的作用下以恒定的速率v 向右运动进入磁感应强度为B 的有界匀强磁场区域。线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab 边始终平行于磁场的边界。已知线框的四个边的电阻值相等，均为R 。求： ⑴在ab 边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小。 ⑵在ab 边刚进入磁场区域时，ab 边两端的电压。 ⑶在线框被拉入磁场的整个过程中，线框产生的热量。 2．（7分）（1）ab 边切割磁感线产生的电动势为E=BLv …………………（1分） 所以通过线框的电流为 I= R BLv R E 44= ……………………（1分） （2）ab 边两端电压为路端电压 U ab =I ·3R ……………………（1分） 所以U ab = 3BLv/4……………………（1分） （3）线框被拉入磁场的整个过程所用时间t=L/v ……………………（1分） 线框中电流产生的热量Q=I 2 ·4R ·t R v L B 432= ……………………（2分） 3．如图16所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距l ＝0.50m ，导轨上端接有电阻R ＝0.80Ω，导轨电阻忽略不计。导轨下部的匀强磁场区有虚线所示的水平上边界，磁感应强度B =0.40T ，方向垂直于金属导轨平面向外。电 阻r ＝0.20Ω的金属杆MN ，从静止开始沿着金属导轨下落，下落一定高度后以v =2.5m/s 的速度进入匀强磁场中，金属 杆下落
电势能和电势-练习与解析 基础达标 1.下列说法中哪些是正确的是（） A.沿电场线的指向,场强一定越来越小 B.沿电场线的指向,电势一定越来越低 C.沿电场线方向移动电荷,电势能逐渐减少 D.在电场力作用下,正电荷一定从电势高处向电势低处移动 答案:B 2.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 答案:D 3.两个带异种点电荷的物体间的距离增大一些时（） A.电场力做正功,电势能增加 B.电场力做负功,电势能增加 C.电场力做负功,电势能减少 D.电场力做正功,电势能减少 答案:B 4.如图1-4-3所示,O为两个等量异种电荷连线的中点,P为连线中垂线上的一点,比较O、P两点的电势和场强大小（） 图1-4-3 A.φO=φp,E O>E p B.φO=φp,E O=E p C.φO>φp,E O=E p D.φO=φp,E O C.将+q 电荷从A 点移到B 点,电场力做了负功 D.将-q 分别放在A 、B 两点时,具有的电势能E A >E B 答案:B 能力提高 图1-4-5 7.如图1-4-5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 答案:D 图1-4-6 8.(2004年全国)如图1-4-6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W 1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，W 2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.W 1=0，W 2≠0 B.W 1=0，W 2=0 C.W 1≠0，W 2=0 D.W 1≠0，W 2≠0 答案:C 9.在某一电场中的A 点,单位正电荷具有的电势能是5 J,则该点电势为_________V;若在A 点放入单位负电荷,则A 点电势为________V;若在A 点不放入电荷,则A 点的电势为________V . 答案:5 5 5 10.A 、B 两带电小球,A 固定不动,B 的质量为m,在库仑力作用下,B 由静止开始运动.已知初始时,A 、B 间的距离为d,B 的加速度为a,经过一段时间后,B 的加速度为 4 a ,此时A 、B 间距应为多少?已知此时B 的速度为v,则在此过程中电势能的减少量为多少? 解析：本题是以电荷间相互作用为背景的力学问题,考查学生对知识的灵活运用能力.当距离为d 时,根据库仑定律和牛顿第二定律得: 2 21d q q k =ma ① 当距离为x 时,用同样方法列式 221x q q k =m(41a) ② 解①②两式得:x=2d. 第四节、电势能和电势 复习功和能量的关系：如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问 题：是什么能转化为试探电荷的动能？ 一、静电力做功的特点 让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。 结论： 拓展：该特点对于非匀强电场中也是 成立的。 二、电势能 寻找类比点：力做功只与物体位置有关，而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢？属于什么能？ 1．电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能我们叫做电势能。电势能用Ep表示。 思考:如果做功与路径有关，那能否建立电势能的概念呢？ 2．讨论：静电力做功与电势能变化的关 系 电场力做多少功，电势能就变化多少。 W AB＝－（E pB－E pA）＝E pA－E PB 思考:对不同的电荷从A运动到B的过程中，电势能的变化情况： （1）正电荷从A运动到B电场力做正功，即有W AB>0，则E pA>E pB，电势能减少。 (2)负电荷从A运动到B做正功，即有W AB<0，则E pA>E pB，电势能增加。 3．求电荷在某点处具有的电势能 问题：在上面的问题中，请分析求出A点的电势能为多少？ 类比分析：如何求出A点的重力势能呢？进而联系到电势能的求法。 则E pA＝W AB （以B为电势能零点） 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。 4．零势能面的选择 通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。 拓展：判断电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低：将电荷由A点移动到B点，根据静电力做功情况判断。若静电力做功为正功，电势能减少，电荷在A点电势能大于在B点的电势能。反之静电力做负功，电势能增加，电荷在A点电势能小于在B点的电势能 三、电势 选B点为零势能面，则E pA＝qE场Lcosθ 上海市嘉定区2020届高三高考一模试题 一、选择题（第1-8小题，每小题3分；第9-12小题，每小题3分，共40分，每小题只有个正确答案） 1．（3分）下列物理概念的提出用到了“等效替代”思想方法的是（） A．“瞬时速度”的概念B．“点电荷”的概念 C．“平均速度”的概念D．“电场强度”的概念 2．（3分）下列单位中，属于国际单位制基本单位的是（） A．千克B．牛顿C．伏特D．特斯拉 3．（3分）一个物体做匀速圆周运动，会发生变化的物理量是（） A．角速度B．线速度C．周期D．转速 4．（3分）一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下运动，运动过程中F1对物体做功﹣6J，F2对物体做功8J，则F1和F2的合力做功为（） A．2J B．6J C．10J D．14J 5．（3分）用细线将一块玻璃片水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃片贴在水面上，如图所示。缓慢提起弹簧测力计，在玻璃片脱离水面的瞬间，弹簧测力计的示数大于玻璃片的重力，其主要原因是（） A．玻璃片分子做无规则热运动 B．玻璃片受到大气压力作用 C．玻璃片和水间存在万有引力作用 D．玻璃片分子与水分子间存在引力作用 6．（3分）如图所示，电源的电动势为1.5V，闭合电键后（） A．电源在1s内将1.5J的电能转变为化学能 B．电源在1s内将1.5J的化学能转变为电能 C．电路中每通过1C电荷量，电源把1.5J的电能转变为化学能 D．电路中每通过1C电荷量，电源把1.5J的化学能转变为电能 7．（3分）汽车在水平路面上沿直线匀速行驶，当它保持额定功率加速运动时（）A．牵引力增大，加速度增大 B．牵引力减小，加速度减小 C．牵引力不变，加速度不变 D．牵引力减小，加速度不变 8．（3分）如图，A、B为电场中一条电场线上的两点。一电荷量为2.0×10﹣7C的负电荷，从A运动到B，克服电场力做功4.0×10﹣5J．设A、B间的电势差为U AB，则（） A．电场方向为A→B；U AB＝200V B．电场方向为B→A；U AB＝﹣200V C．电场方向为A→B；U AB＝200V D．电场方向为B→A；U AB＝200V 9．（4分）一质量为2kg的物体，在绳的拉力作用下，以2m/s2的加速度由静止开始匀加速向上运动了1m。设物体重力势能的变化为△E p，绳的拉力对物体做功为W，则（）A．△E p＝20J，W F＝20J B．△E p＝20J，W F＝24J C．△E p＝﹣20J，W F＝20J D．△E p＝﹣20J，W F＝24J 10．（4分）一定质量的理想气体由状态A经过如图所示过程变到状态B此过程中气体的体积（） A．一直变小B．一直变大 C．先变小后变大D．先变大后变小 11．（4分）如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，实线为t1＝0时刻的波形图，虚线为t2＝0.25s时刻的波形图，则该波传播速度的大小可能为（） 电势能和电势·知识点精解 1．电势能的概念 (1)电势能 电荷在电场中具有的势能。 (2)电场力做功与电势能变化的关系 在电场中移动电荷时电场力所做的功在数值上等于电荷电势能的减少量，即WAB=εA-εB。 ①当电场力做正功时，即W AB＞0，则εA＞εB，电势能减少，电势能的减少量等于电场力所做的功，即Δε减=W AB。 ②当电场力做负功时，即WAB＜0，则εA＜εB，电势能在增加，增加的电势能等于电场力做功的绝对值，即Δε增=εB-εA=-W AB=|WAB|，但仍可以说电势能在减少，只不过电势能的减少量为负值，即ε减=εA-ε B=W AB。 【说明】某一物理过程中其物理量的增加量一定是该物理量的末状态值减去其初状态值，减少量一定是初状态值减去末状态值。 (3)零电势能点 在电场中规定的任何电荷在该点电势能为零的点。理论研究中通常取无限远点为零电势能点，实际应用中通常取大地为零电势能点。 【说明】 ①零电势能点的选择具有任意性。 ②电势能的数值具有相对性。 ③某一电荷在电场中确定两点间的电势能之差与零电势能点的选取无关。 2．电势的概念 (1)定义及定义式 电场中某点的电荷的电势能跟它的电量比值，叫做这一点的电势。 (2)电势的单位：伏(V)。 (3)电势是标量。 (4)电势是反映电场能的性质的物理量。 (5)零电势点 规定的电势能为零的点叫零电势点。理论研究中，通常以无限远点为零电势点，实际研究中，通常取大地为零电势点。 (6)电势具有相对性 电势的数值与零电势点的选取有关，零电势点的选取不同，同一点的电势的数值则不同。 (7)顺着电场线的方向电势越来越低。电场强度的方向是电势降低最快的方向。 (8)电势能与电势的关系：ε=qU。 3．等势面 电场中电势相等的点构成的面。 (1)在同一等势面上任何两点间移动电荷，电场力不做功。这里存在两种情况：一种是电荷一直在等势面上移动，电场力在任何一段时间内都不做功。一种是电荷不在同一等势面上移动，但初、未位置在同一等势面上，在全过程中的某一具体过程中电场力可能做功，但在全过程中电场力不做功。 (2)等势面一定跟电场线垂直，场强一定跟等势面垂直。 (3)电场线由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。 图1-13为几种典型电场的等势面。 4．电势差的概念 (1)定义 电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟电荷电量的比值，叫做这两点间的电势差，也叫电压。 (2)定义式 【说明】 ①电势差即电势之差，UAB=UA-U B。 ②WAB为电荷q由A点移动B点时电场力所做的功，可能为正值，也可能为负值。 ③上式计算时，q应代入正负号。若UAB＞0，则UA＞UB；若UAB＜0，则UA＜UB。高二物理电势能电势
上海市嘉定区2020届高三高考一模物理试题(解析版)
电势能和电势·知识点精解
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