高中物理第一章静电场第4节电势能和电势作业3(含解析)新人教版选修31

电势能和电势

1．(多选)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，外力做正功，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点的电势一定较低

C．正电荷从A移到B时，电势能增加，A点的电势一定较低

D．正电荷只在电场力作用下从静止开始，由A移到B，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，不管是正电荷做功还是负电荷做功，只要做正功电势能就减少；只要做负功电势能就增加．

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C、D正确．

【答案】CD

2．(多选)如图1－4－11所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，以下说法正确的是( )

图1－4－11

A．a、b为异种电荷B．a、b为同种电荷

C．A点场强大于B点场强D．A点电势高于B点电势

【解析】本题考查点电荷的电场线特点．电场线从正电荷或无穷远出发，终止于负电荷或者无穷远，所以a应为正电荷b为负电荷，故A选项正确．电场线越密集，场强越大，故C选项错误．沿电场线方向电势逐渐降低，故D选项正确．

【答案】AD

3．(多选)一带电粒子沿着图1－4－12中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的电势面，其中φa＜φb＜φc＜φd，若不计粒子受的重力，可以确定( )

图1－4－12

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】此题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正确；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

4．(多选)如图1－4－13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( )

图1－4－13

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做的功等于静电力对该电荷所做的功，电势能不变

【解析】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，所以正电荷从M点到N点，静电力做正功，电势能减小，故A对，B错；负电荷由M点到N点，克服静电力做功，电势能增加，故C错；静电力做功与路径无关，负点电荷又回到M点，则整个过程中静电力不做功，电势能不变，故D对．

【答案】AD

5．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

【解析】等势面由电势相等的点组成，等势面附近的电场线跟等势面垂直，因此电荷在等势面上移动时，电场力不做功，但并不是不受电场力的作用，A错．等势面上各点场强大小不一定相等，等势面不可能相交，B、C错．等差等势面的疏密反映场强的大小，D对．【答案】 D

6．(2015·福州高二检测)如图1－4－14所示，在点电荷Q形成的电场中，已知a、b，两点在同一等势面上，c、d两点在另一等势面上．甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为accb和adb曲线，已知乙粒子带正电．那么下列判断正确的是( )

图1－4－14

A．甲粒子在b点的电势能比在c点小

B．乙粒子在d点速度最大

C．a、b两点电场强度相同

D．d点电势比b点电势高

【解析】根据乙粒子的运动轨迹及乙粒子带正电的条件，可知点电荷Q带正电，而甲粒子带负电，甲粒子从b向c运动过程中，电场力做正功，甲粒子的电势能减小，因此，E p b>E p c，选项A错误；对于乙粒子，若从b向d运动，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，则E p bE k d，则v b>v d，选项B错误；根据正点电荷电场的特点可知，a、b两点电场强度的大小相等，但方向不同，选项C错误．

【答案】 D

7．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a

C．b点的电势一定比a点高

D．该电荷的动能一定减小

【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．

【答案】 C

8．如图1－4－15所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度v M经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度v N折回N点，则( )

图1－4－15

A．粒子受电场力的方向一定由M指向N

B．粒子在M点的速度一定比在N点的大

C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大

D．电场中M点的电势一定高于N点的电势

【解析】由题意可知M、N在同一电场线上，带电粒子从M点运动到N点的过程中，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故选项A、C错误，B正确；由于题中未说明带电粒子及两极板的电性，故无法判断M、N两点的电势高低，选项D错误．

【答案】 B

[超越自我·提升练]

9．如图1－4－16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

图1－4－16

A．E A一定大于E B，φA一定大于φB

B．E A不一定大于E B，φA一定大于φB

C．E A一定大于E B，φA不一定大于φB

D．E A不一定大于E B，φA不一定大于φB

【解析】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，由等量同号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φA一定大于φB.

【答案】 B

10．(多选)如图1－4－17所示，光滑绝缘细杆AB，水平放置于被固定的带负电荷的小球的正上方，小球的电荷量为Q，可视为点电荷．a、b是水平细杆上的两点，且在以带负电小球为圆心的同一竖直圆周上．一个质量为m、电荷量为q的带正电的小圆环(可视为质点)套在细杆上，由a点静止释放，在小圆环由a点运动到b点的过程中，下列说法中正确的是( )

图1－4－17

A ．小圆环所受库仑力的大小先增大后减小

B ．小圆环的加速度先增大后减小

C ．小圆环的动能先增加后减少

D ．小圆环与负电荷组成的系统电势能先增加后减少

【解析】 库仑力的大小先增大后减小，选项A 正确；由于小圆环运动到小球正上方时，加速度为零，选项B 错；由动能定理，电场力先做正功后做负功，因而动能先增加后减少，电势能先减少后增加，选项C 正确；D 错误．

【答案】 AC

11．一匀强电场，场强方向是水平的(如图1－4－18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，在静电力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O 点的电势能之差．

图1－4－18

【解析】 设小球的电荷量为q ，因小球做直线运动，则它受到的静电力Eq 和重力mg 的合力必沿初速度方向，如右图所示．

有mg ＝Eq tan θ

由此可知，小球做匀减速直线运动的加速度大小为a ＝

F 合m ＝mg m sin θ＝g sin θ

设从O 点到最高点的路程为s ，有v 20＝2as

运动的水平距离为l ＝s cos θ

由上面公式可得静电力做功W ＝－Eql ＝－12

mv 20cos 2 θ 电势能之差ΔE p ＝－W ＝12

mv 20cos 2 θ 【答案】 12

mv 20cos 2 θ 12．如图1－4－19所示，在场强E ＝104 N/C 的水平匀强电场中，有一根长l ＝15 cm 的细线，一端固定在O 点，另一端系一个质量m ＝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：

图1－4－19

(1)小球到达最低点B 的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？

(2)若取A 点电势为零，小球在B 点的电势能、电势分别为多大？

(3)小球到B 点时速度为多大？绳子张力为多大？

【解析】 (1)ΔE p ＝－mgl ＝－4.5×10－3

J

ΔE p 电＝Eql ＝3×10－3 J

(2)E p ＝3×10－3 J

E p ＝φB q ，φB ＝3×10－32×10

－6 V ＝1.5×103 V (3)A →B 由动能定理得：mgl －Eql ＝12

mv 2B 所以v B ＝1 m/s ，在B 点对小球

F T －mg ＝mv 2B l ，F T ＝5×10－2 N 【答案】 (1)重力势能减少4.5×10－3 J 电势能增加3×10－3 J

(2)3×10－3 J 1.5×103 V

(3)1 m/s 5×10－2 N

人教版物理选修3-1第一章第四、五节电势差练习题(附答案)

电势差练习 一、选择题： 1、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 2、a 、b 为电场中的两点，且a 点电势高于b 点电势，则可知（ ） A 、把负电荷从a 点移到b 点电场力做负功，电势能增加 B 、把正电荷从a 点移到b 点电场力做正功，电势能减少 C 、无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少 D 、无论是否有电荷移动，a 点的电势能总是大于b 点的电势能 3、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A B E E 、及该电荷在A 、B 两点的电势能pA pB E E 、之间的关系为（ ） A B A B pA pB pA pB A E E B E E C E E D E E ==、、＜、、＞ 4、如图(1)是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A 、B 是电场线上的两点，一负电荷q 仅在电场力作用下以初速度v 0从A 运动到B 过程中的速度图线如图(2)所示，则以下说法中正确的是( ) A 、A 、 B 两点的电场强度是A B E E < B 、A 、B 两点的电势是A B ??> C 、负电荷q 在A 、B 两点的电势能大小是pA pB E

教育最新K122017_2018学年高中物理第1章静电场4电势能和电势课时作业新人教版选修3_1

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导学号 74700094( 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．(2016·河北冀州中学高一下学期期末) 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，电场强度相同的是导学号 74700095( 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，则导学号 74700096( 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。故选B。 4．(2017·海南省文昌中学高二上学期期末) 如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异号点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是导学号 74700097( C ) A．C点的电势高于D点的电势 B．O点的电场强度为零 C．A、B两点的电场强度相同 D．将负电荷从C移到D的过程中，电势能增加 解析：根据等量异种电荷电场线、等势面分布特点知，OCD在同一条等势线上，所以D 点电势等于C点电势。故A错误。根据等量异种电荷电场线的特点可知，O点场强的方向向右，不是0。故B错误。根据叠加规律可知，A点场强的方向向左，B点场强的方向向左，并且两点场强的大小相等。故C正确。由于D点电势等于C点电势，试探电荷从C处移到D 处电场力不做功。电势能始终不变。故D错误。故选：C。 5．(2016·吉林松原市乾安七中高一下学期期末) 如图所示，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，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正

高中物理第一章静电场第4节电势能和电势作业3(含解析)新人教版选修31

电势能和电势 1．(多选)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，外力做正功，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点的电势一定较低 C．正电荷从A移到B时，电势能增加，A点的电势一定较低 D．正电荷只在电场力作用下从静止开始，由A移到B，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，不管是正电荷做功还是负电荷做功，只要做正功电势能就减少；只要做负功电势能就增加． 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C、D正确． 【答案】CD 2．(多选)如图1－4－11所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，以下说法正确的是( ) 图1－4－11 A．a、b为异种电荷B．a、b为同种电荷 C．A点场强大于B点场强D．A点电势高于B点电势 【解析】本题考查点电荷的电场线特点．电场线从正电荷或无穷远出发，终止于负电荷或者无穷远，所以a应为正电荷b为负电荷，故A选项正确．电场线越密集，场强越大，故C选项错误．沿电场线方向电势逐渐降低，故D选项正确． 【答案】AD 3．(多选)一带电粒子沿着图1－4－12中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的电势面，其中φa＜φb＜φc＜φd，若不计粒子受的重力，可以确定( ) 图1－4－12 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】此题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正确；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 4．(多选)如图1－4－13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( ) 图1－4－13 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做的功等于静电力对该电荷所做的功，电势能不变 【解析】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，所以正电荷从M点到N点，静电力做正功，电势能减小，故A对，B错；负电荷由M点到N点，克服静电力做功，电势能增加，故C错；静电力做功与路径无关，负点电荷又回到M点，则整个过程中静电力不做功，电势能不变，故D对． 【答案】AD 5．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 【解析】等势面由电势相等的点组成，等势面附近的电场线跟等势面垂直，因此电荷在等势面上移动时，电场力不做功，但并不是不受电场力的作用，A错．等势面上各点场强大小不一定相等，等势面不可能相交，B、C错．等差等势面的疏密反映场强的大小，D对．【答案】 D 6．(2015·福州高二检测)如图1－4－14所示，在点电荷Q形成的电场中，已知a、b，两点在同一等势面上，c、d两点在另一等势面上．甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为accb和adb曲线，已知乙粒子带正电．那么下列判断正确的是( )

人教版高二物理选修3-1第一章 1.4 电势能和电势课后训练题(含答案解析)

电势能和电势 一、单选题 1.如图所示的匀强电场中，一个电荷量为q的正点电荷，沿电场线方向从A点运动到B点，A、B 两点间的距离为d.在此过程中电场力对电荷所做的功为W，则A点的电场强度的大小为() A． B．qWd C． D． 2.如图所示，在真空中固定有甲、乙两个正点电荷，甲的电荷量大于乙的电荷量，O为甲、乙连线的中点，M、N为甲、乙连线上的两点，且M、N到O点的距离相等，即MO＝ON.现将一负点电荷丙由M点移动到N点，在此过程中，下列说法正确的是() A ．丙在M点受电场力比在N点所受电场力大 B．丙在M点所受电场力比在N点受电场力小 C．丙的电势能一定在逐渐增大 D．丙的电势能一定先增大后减小 3.电荷量分别为＋q、＋q、－q的三个带电小球，分别固定在边长均为L的绝缘三角形框架的三个顶点上，并置于场强为E的匀强电场中，如图所示．若三角形绕穿过其中心O垂直于三角形所在平面的轴顺时针转过120°，则此过程中系统电势能变化情况为() A．减少EqL B．增加EqL C．减少 2EqL D．增加2EqL 4.下列关系式中正确的是（） A．室外气温：-2℃＜-5℃ B．某物体的速度：-2 m/s＜-12 m/s C．物体的重力势能：-2 J＜-12 J D．电场中某点的电势：-2 V＜-5 V 5.如图是某一电场中的一簇电场线，现把一个正电荷分别放在AB两点下列说法正确的是（）

A．此正电荷在A点受到的电场力比B点大 B．此正电荷在A点的电势能比B点大 C．电场中B点的电势高于A点的电势 D．若把此正电荷从A点静止释放，它将沿电场线运动到B点 6.在静电场中，下列有关电势能、电势判断正确的是（） A．电势能、电势都是仅有电场本身因素决定，与处于电场中的电荷无关 B．电势高的地方，电荷的电势能一定大 C．电势能等于两点的电势差 D．某点电势的大小等于单位电荷在该点与在参考点的电势能差的大小 7.关于等势面，下列说法正确的是() A．等势面上各点电荷受力不一定相同 B．同一等势面上的各点场强大小必定相等 C．电荷所受静电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，静电力没做功，电荷必在同一等势面上移动 8.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，负电荷沿电场线从A 到B运动过程中的速度图像如图乙所示．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，EA>EB B．φA>φB，EAEB D．φA<φB，EA

2021年高中物理人教选修3-1习题 第1章 4电势能和电势 Word版含答案

第|一章 4 根底夯实 一、选择题(1～4题为单项选择题,5～7题为多项选择题) ,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W1 ,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W2 ,由C点移到B点电场力做功为W3 ,那么三者关系为() A．W1＝W2＝W3<0B．W1>W2＝W3>0 C．W1＝W3>W2＝0 D．W3>W1＝W2＝0 答案：C 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. 2．(江西师大附中2021～2021学年高二上学期检测)将一带电荷量为－q的试探电荷从无穷远处移到电场中的A点,该过程中电场力做功为W,假设规定无穷远处的电势为零,那么试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为() A．－W ,W q B．W ,－ W q C．W ,W q D．－W ,－ W q 答案：A 解析：依题意,电荷量为－q的试探电荷从无穷远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,那么试探电荷的电势能减少W,无穷远处该试探电荷的电势能为零,那么该试探 电荷在A点的电势能为E p＝－W ,A点的电势φA＝E p －q ＝ －W －q ＝ W q,应选项A正确. 3．如下图,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点.以下说法正确的选项是() A．M点电势一定低于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

答案：C 解析：从图示电场线的分布示意图可知,MN所在直线的电场线方向由M指向N,那么M点电势一定高于N点电势；由于N点所在处电场线分布密,所以N点场强大于M点场强；正电荷在电势高处电势能大,故在M点电势能大于在N点电势能；电子从M点移动到N点,要克服电场力做功.综上所述,C选项正确. 4．(曲阜师大附中2021～2021学年高二上学期检测)如下图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.两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为W a和W b ,a、b两点的电场强度大小分别为E a和E b ,那么() A．W a＝W b ,E a>E b B．W a≠W b ,E a>E b C．W a＝W b ,E aE b ,综上所述,选项A正确. A、B两点,以下判断正确的选项是() A．电势φA>φB ,场强E A>E B B．电势φA>φB ,场强E AE p B 答案：BC 解析：顺着电场线电势逐渐降低,即φA>φB ,由电场线疏密可知,E A

人教版高中物理选修3-1 第1章 第4节 电势能和电势(教案)

第1章第1节质点、参考系和坐标系 【知识与技能】 1．理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系； 2．理解电势的概念，知道电势是描述电场能的性质的物理量； 3．明确电势能、电势、静电力做功、电势能的关系； 4．了解电势与电场线的关系； 5．了解等势面的意义及与电场线的关系。 【过程与方法】 通过前面知识的结合，理解电势能与静电力做功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。 【情感态度与价值观】 运用物理原理和研究方法，解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学价值观。【教学过程】 ★重难点一、对电势能的理解★ 1．电场力做功的特点 （1）匀强电场中电场力做功的计算：如图所示，在场强为E的匀强电场中，将正电荷q从A移到B，若AB＝L，并且AB与电场线的夹角为θ.则电场力对电荷所做的功为W＝FL cosθ＝qEL cosθ. （2）电场力做功的特点 静电场中，电场力做功只与移动电荷的电荷量以及起点和终点的位置有关，而与路径无关2．电势能的特点 (1)电势能是由电场和电荷共同决定的，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)电势能是标量，有正负但没有方向，其正负表示大小。 (3)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．电势能增减的判断方法 (1)做功判断法

电势能一定增大。 (2)电场线判断法 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。 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。 4．电势能与重力势能的比较 【特别提醒】 电势能大小的判断 (1)场源电荷判断法：离正场源电荷越近，正试探电荷的电势能越大，负试探电荷的电势能越小；离负场源电荷越近，正试探电荷的电势能越小，负试探电荷的电势能越大． (2)电场线法：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；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．

人教版高中物理选修3-1第1章第4节电势能和电势(测)

《精选资源》物理人教版必修 1 第一章静电场 1.4 电势能和电势 一、选择题（本大题共8 小题，每题 5 分，共40 分。在每题给出的四个选项中. 1~6 题只有一项切合题目要求；7~8 题有多项切合题目要求。所有选对的得 5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。） 1．如下图，实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带正电的粒子仅在电场力作用下通 过电场，图中虚线为粒子的运动轨迹，a、 b 是轨迹上的两点。以下判断正确的选项是（） A． a 点场强小于 b 点场强 B． a 点电势大于 b 点电势 C．带电粒子从 a 到 b 动能减小 D．带电粒子从 a 到 b 电势能减小 2．点电荷Q1、 Q2和 Q3所产生的静电场的等势面与纸面的交线如下图，图中标在等势面 上的数值分别表示该等势面的电势，a、 b、c表示等势面上点，以下说法正确的有：（） A．位于 g 点的点电荷不受电场力作用 B． b 点的场强与 d 点的场强盛小必定相等 C．把电荷量为q 的正点电荷从 a 点移到 i 点，再从 i 点移到 f 点过程中，电场力做的总功大

于把该点电荷从 a 点直接移到 f 点过程中电场力所做的功 D．把 1C 正电荷从 m 点移到 c 点过程中电场力做的功等于 3 7×10 J 3．如图四所示，为电场中一条电场线，一个点电荷由静止开始，只在电场力作用下，从 A 点移到 B 点，下边阐述正确的选项是（） A.A 处场强盛于 B 处场强； B.点电荷在 A 处电势能大于在 B 处电势能； C.点电荷带负电； D.由 A 到 B 点电荷遇到电场力愈来愈小。 4．如图，在M、N 处固定两个等量同种点电荷，两电荷均带正电。O 点是 MN 连线的中点，直线 PQ 是 MN 的中垂线。现有一带正电的尝试电荷q 自 O 点以大小是v0的初速度沿直线 向 Q 点运动。若尝试电荷q 只受 M 、N 处两电荷的电场力作用，则以下说法正确的选项是 A． q 将做匀速直线运动B． q 的加快度将渐渐减小 C． q 的动能将渐渐减小D．q 的电势能将渐渐减小 5．如下图，虚线a、 b、 c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即 U ab＝ U bc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下经过该地区时的运动轨迹，P、R、Q 是这条轨迹上的三点，R 同时在等势面 b 上，据此可知( ) A ．三个等势面中， c 的电势最低 B．带电质点在P 点的电势能比在Q 点的小 C．带电质点在P 点的动能与电势能之和比在Q 点的小 D．带电质点在R 点的加快度方向垂直于等势面 b 6．如下图，在点电荷Q 产生的电场中，将两个带正电的尝试电荷q1、 q2分别置于A、 B 两点，虚线为等势线．取无量远处为零电势点，若将q1、 q2移到无量远的过程中外力战胜 电场力做的功相等，则以下说法正确的选项是()

2018_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

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.W2W3>W1 D.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 )

2020-2021学年高中人教版物理选修3-1课时分层作业-第一章-静电场含解析

温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。 单元质量评估(一)(第一章) (60分钟100分) 一、选择题(本题共10小题,1～6为单选题,7～10为多选题,每小题6分,共60分) 1.国际单位制中,不是电场强度的单位是 ( ) A.N/C B.V/m C.J/C D.T·m/s 【解析】选C。根据电场强度定义E=可知,N/C是电场强度的单位;根据E=可知,V/m是电场强度的单位;根据U=Bdv,E=,可得E=Bv,故T·m/s是电场强度的单位;根据U=可知,J/C是电压的单位,故C符合题意。 2.如图所示的真空空间中,仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b两点电场强度和电势均相同的是( ) 【解析】选C。C图中a、b两点处在+q、-q连线的中垂线上,且关于两电荷连线对称分布,电场强度和电势均相同。 3.在静电场中,将一电子由a点移到b点,电场力做功5 eV,则下列结论错误的是( )

A.电场强度的方向一定是由b到a B.a、b两点间的电压是5 V C.电子的电势能减少了5 eV D.因零电势点未确定,故不能确定a、b两点的电势 【解析】选A。由U ab===-5 V知a、b两点间的电势差为-5 V,即电压为5 V,但电场强度方向不一定由b到a,所以A错。电场力对电荷做功5 eV,其电势能一定减少了5 eV,而零电势点未确定,我们只能确定a、b两点间的电势差,无法确定a、b两点的电势,所以,C、D对,本题应选A。 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 【解析】选B。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。A错误,B 正确。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

静电场-第4节-物理题 (附答案)

物理试题 (建议用时：60分钟) 一、单项选择题 1．如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置．工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间，则( ) A ．乒乓球的左侧感应出负电荷 B ．乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上 C ．乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用 D ．用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞 解析：选D.两极板间电场由正极板指向负极板，镀铝乒乓球内电子向正极板一侧聚集，故乒乓球的右侧感应出负电荷，选项A 错误；乒乓球受到重力、细线拉力和电场力三个力的作用，选项C 错误；乒乓球与任一金属极板接触后会带上与这一金属极板同种性质的电荷，而相互排斥，不会吸在金属极板上，到达另一侧接触另一金属极板时也会发生同样的现象，所以乒乓球会在两极板间来回碰撞，选项B 错误，D 正确． 2.平行板间加如图所示周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在 平行板中央，从t ＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况．下图中， 定性描述粒子运动的v －t 图象正确的是( ) 解析：选A.从t ＝0时刻到t ＝T 2 时刻，带电粒子受到静电力的作用从平行板中央开始向极板的方向做匀加速运动，在t ＝T 2 时刻电场反转，静电力大小不变，方向相反，即加速度反向，带电粒子做匀减速运动，但是运动方向没有改变，到t ＝T 时刻，速度减小为0，然后继续

开始加速，开始一个新的周期…满足上述运动的图象只有A. 3．(2018·湖南常德模拟)在空间某区域存在一电场，x 轴上各点电势随位置变化情况如图所示．－x 1～x 1 之间为曲线，且关于纵轴对称，其余均为直线，也关于纵轴对称．下列关于该电场的论述正确的是( ) A ．图中A 点对应的场强大于 B 点对应场强 B ．图中A 点对应的电势大于B 点对应电势 C ．一个带正电的粒子在x 1点的电势能等于在－x 1点的电势能 D ．一个带正电的粒子在－x 1点的电势能大于在－x 2点的电势能 解析：选C.φ－x 图象的斜率大小等于电场强度，所以B 点对应的场强等于A 点对应场强，故A 错误；由图易知A 点对应的电势小于B 点对应电势，故B 错误；由图可知，场强方向均指向O 点，根据对称性可知，一个带正电的粒子在x 1点的电势能等于在－x 1点的电势能，故C 正确；电场线指向O 点，则正电荷由－x 1到－x 2的过程中电场力做负功，故电势能增加，故带正电的粒子在－x 1点的电势能小于在－x 2的电势能，故D 错误． 4．(2018·淮北一中模拟)如图所示，处于真空中的匀强电场方向水平向右，有一质量为m 、带电荷量为－q 的小球从P 点以大小为v 0的初速度水平向右抛出，经过t 时间到达Q 点(图中未画出)时的速度大小仍为v 0，则小球由P 点运动到Q 点的过程中，下列判断正确的是 ( ) A ．Q 点在P 点正下方 B ．小球电势能减少 C ．小球重力势能减少量等于12 mg 2t 2 D ．Q 点应位于P 点所在竖直线的左侧 解析：选C.从P 到Q 点，根据动能定理可知：mgh ＋W 电＝12m v 20－12 m v 20＝0，因重力做正功，则电场力做负功，电势能增加，则Q 点应该在P 点的右下方，选项A 、B 、D 错误；小球在 竖直方向下落的高度h ＝12gt 2，则小球重力势能减少量等于ΔE p ＝mgh ＝12 mg 2t 2，选项C 正确． 5．(2018·河南商丘模拟)如图所示，半径为R 、均匀带正电的球体，AB 为过球心O 的直线

人教版高二物理选修3-1第1章 静电场练习含答案

2020--2021人教物理选修3—1第1章静电场练习含答案 人教选修3—1第一章静电场 1、(多选)关于电荷量，以下说法正确的是() A．物体所带的电荷量可以为任意实数 B．物体所带的电荷量只能是某些值 C．物体带正电荷1.6×10－9 C，这是因为失去了1.0×1010个电子 D．物体所带电荷量的最小值为1.6×10－19 C 2、A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC＝1∶2，B点位于A、C之间，在B 处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受静电力为() A．－F 2B． F 2 C．－F D．F 3、如图所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是() A.先变大后变小，方向水平向左 B．先变大后变小，方向水平向右 C．先变小后变大，方向水平向左 D．先变小后变大，方向水平向右 4、关于同一电场的电场线，下列表述正确的是() A．电场线是客观存在的 B．电场线越密，电场强度越小 C．沿着电场线方向，电势越来越低 D．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小 5、(双选)如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两点电荷连线的中

垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称，b 点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是() A．b点场强大于d点场强 B．b点场强小于d点场强 C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差 D．试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能 6、(双选)如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直。下列说法正确的是() A．A、D两点间电势差U AD与A、A′两点间电势差U AA′相等 B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做正功 C.带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减少 D．同一带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A→C′与沿A→B→B′→C′电场力做功相同 7、一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为E a、E b、E c，三者相比，则() A．E a最大B．E b最大 C．E c最大D．E a＝E b＝E c 8、如图所示，一个平行板电容器两板间距离为d，其电容为C，所带电荷量为Q，上极板带正电，现将一个带电荷量为＋q的试探电荷由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离为l，连线AB与极板间的夹角为30°，则静电力对试探电荷所做的功等于()

人教版高中物理选修3-1第一章 静电场单元练习(含答案)

人教版选修3-1 第一章静电场 一、单选题 1.在x轴上存在与x轴平行的电场，x轴上各点的电势随x点位置变化情况如图所示．图中－x1～x1之间为曲线，且关于纵轴对称，其余均为直线，也关于纵轴对称．下列关于该电场的论述正确的是() A．x轴上各点的场强大小相等 B．从－x1到x1场强的大小先减小后增大 C．一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在－x1点的电势能 D．一个带正电的粒子在－x1点的电势能大于在－x2的电势能 2.在电场中的某点放入电荷量为－q的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电荷量为＋3q的试探电荷时，此时测得该点的场强为() A．大小为3E，方向和E相反 B．大小为E，方向和E相同 C．大小为3E，方向和E相同 D．大小为E，方向和E相反 3.某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是() A．c点的电场强度大于b点的电场强度 B．若将一试探电荷＋q由a点静止释放，它将沿电场线运动到b点 C．b点的电场强度大于d点的电场强度 D．a点和b点的电场强度的方向相同 4.如图所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是()

A．A点电势大于B点电势 B．A、B两点的电场强度相等 C．q1的电荷量小于q2的电荷量 D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能 5.如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为φ和φ，a、b的电势差等于b、c的电势差．一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后，仅受电场力作用而运动，经过等势面c时的速率为2v，则它经过等势面b时的速率为() A．v B．·v C．·v D． 1.5v 6.正电荷Q周围的电场线如图所示，由图可知，下列判断正确的是（） A．Ea＞Eb B．Ea=Eb C．Ea＜Eb D．无法确定 7.某一电解电容器如图甲所示，接入如图乙所示的电路，下列说法正确的是()

人教版高二物理选修3-1第1章 静电场练习 (带解析)

2020--2021人教物理选修3--1第1章静电场练习含答案 人教选修3—1第一章静电场 1、下列叙述正确的是() A．摩擦起电是创造电荷的过程 B．接触起电是电荷转移的过程 C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电 D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮灭2、如图所示，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，同时从静止释放，则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是() A．速度变大，加速度变大 B．速度变小，加速度变小 C．速度变大，加速度变小 D．速度变小，加速度变大 3、电场中有一点P，下列说法正确的是() A．若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点场强减半 B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零 C．P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的电场力越大 D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 4、(双选)如图所示，曲线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B 两点，则() A．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 5、电场中a、b两点间的电势差U ab＝1 V，将一电子从a点移到b点，电子克服静电力做的功为1 eV，则() A．场强方向一定是由b指向a B．场强方向一定是由a指向b C．电子的电势能增加1 eV D．电子的电势能减少1 eV 6、如图所示是一个匀强电场的等势面示意图，每两个相邻的等势面相距2 cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是() A．竖直向下，E＝100 V/m B．水平向左，E＝100 V/m C．水平向左，E＝200 V/m D．水平向右，E＝200 V/m 7、一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为E a、E b、E c，三者相比，则() A．E a最大B．E b最大 C．E c最大D．E a＝E b＝E c 8、(多选)对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是() A．将两极板的间距加大，电容将增大 B．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小 C．在下极板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大 D．在下极板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的铝板，电容将增大

第一章静电场第4节电势能和电势(详细答案解析)

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，电荷的电势能一定减少，静电力做负功时，电荷的电势能一定增加，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，等于把它从该点移动到零势能位置时电场力做的功，若规定电荷在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 P q .电势的大小仅由电场本身决定，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．电场中电势相等的各点构成的面叫等势面，等势面的性质有： (1)在等势面上移动电荷，电场力不做功，说明电场力方向与电荷移动方向垂直，即等势面必定与电场线垂直． (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等势面指向电势低的等势面． 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，所以能量守恒定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定律，D错． 6．外力克服电场力对电荷做功时( ) 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 答案 D 7．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1 A．E1>E2，φ1>φ2B．E1>E2，φ1<φ2 C．E1φ2D．E1

2020-2021学年人教版物理选修3-1习题：考案 第一章 静电场(含解析)

[考案一]第一章静电场 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。 第Ⅰ卷(选择题共40分) 一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分) 1．(2019·浙江省名校协作体高二上学期月考)以下各种现象中不属于静电屏蔽的是(A) A．避雷针 B．超高压带电作业的工人要穿戴金属织物的工作服 C．电子设备外套金属网罩 D．野外高压输电线上方有两条与大地相连的导线 解析：当带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击。其原理为尖端放电，故A错误。超高压带电作业的工人要穿戴金属织物的工作服可以起到屏蔽作用，故B正确；电子设备外套金属网罩可以起到静电屏蔽的作用，故C正确；高压输电线的上方还有两条导线，这两条导线的作用是它们与大地相连，形成稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来，免遭雷击，故D正确；本题选择不属于静电屏蔽的，故选A。 2．(2019·江西省南昌八一中学、洪都中学、麻丘中学等八校高二上学期期末)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示(取无穷远处电势为0)。电场中四个点A、B、C和D的φ－r关系对应图中的a、b、c和d点。则下列叙述正确的是(C) A．该点电荷一定是负电荷 B．A、B、C和D点的电场强度方向一定相同 C．A、C两点的电场强度大小之比为9∶1

D ．将一带正电的试探电荷由A 点移动到C 点和由B 点移动到D 点，电场力做功相同 解析：由图象可知，点电荷周围的电势随距离增大而降低，可知该点电荷一定是正电荷，选项A 错误；A 、B 、C 和D 点不一定在同一条电场线上，则四点的电场强度方向不一定相同， 选项B 错误；由点电荷场强公式E ＝kQ r 2可得：E a ∶E c ＝kQ 12∶kQ 3 2＝9∶1，故C 正确；因U AC ＝4 V ，U BD ＝2 V ，根据W ＝Uq ，则将一带正电的试探电荷由A 点移动到C 点和由B 点移动到D 点，电场力做功不相同，故D 错误。 3．两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。c 是两负电荷连线的中点，d 点在正电荷的正上方，c 、d 到正电荷的距离相等，则下列说法错误的是( B ) 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 ．c 点的电场强度比d 点的大 D ．c 点的电势比d 点的低 解析：观察题中图可知a 点附近电场线比b 点附近电场线密，所以E a >E b ，A 项正确；由 沿电场线方向电势逐渐降低可知φb >φa ，B 项错；由场强公式E ＝k Q r 2和场强叠加原理可知E c >E d ，C 项正确；当取无穷远处电势为0时，φc 为负值，φd 为正值，所以φd >φc ，D 项正确。本题选错误的，故选B 。 4．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB 上均匀分布正电荷，总电荷量为q ，球面半径为R ，CD 为通过半球顶点与球心O 的轴线，在轴线上有M 、N 两点，OM ＝ON ＝2R 。已知M 点的场强大小为E ，则N 点的场强大小为( A ) A ．kq 2R 2－E B ．kq 4R 2