课时10.1 电势能和电势-2021-2022学年高中物理同步练习分类专题教案（新教材人教版必修第三册）

第十章 静电场中的能量 课时10.1 电势能和电势 1.理解静电力做功的特点。 2.知道静电场中的电荷具有电势能，了解电势能、电势的含义。 3.了解电势与电场线的关系，知道沿着电场线的方向电势逐渐降低。 4.知道电势能变化与电场力做功的关系。 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·LABcosθ，其中θ为静电力与位移间的夹角。 二、电势能 1．概念：电荷在电场中具有的势能。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。 3．电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移到零势能位置时静电力所做的功。 4．零势能点：电场中规定的电势能为零的位置，通常把电荷在离场源电荷无限远处或大地表面的电势能规定为零。 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之比。 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。 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<W1 B.W1=W2=W3 C.W2>W3>W1 D.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qEd D.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.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 (　　) 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.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6×10-7 J的正功，则该电荷的电势能 (　　) A.增加了3×10-7 J B.增加了3×10-8 J C.减少了6×10-7 J D.减少了1.8×10-14 J 6.一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.(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。若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是 (　　) A.电荷的加速度减小 B.电荷的动能减小 C.电荷的电势能减小 D.电荷的电势能增大 8.将带电荷量为1×10-8 C的正电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功1×10-6 J，(规定电荷在无限远处电势能为零)问：电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点的电势能是多少？ 题组三　电势 9.关于公式φ=，可知 (　　) A.电场中某点的电势，与放在该点的电荷具有的电势能成正比 B.电场中某点的电势，与放在该点的电荷的电荷量成反比 C.电场中某点的电势，与该点是否有电荷、电荷的正负及电荷量的大小有关 D.放入电场中某点的电荷不同，电势能也不同，但电势能与电荷量的比值保持不变 10.(多选)下列说法中正确的是 (　　) A.沿电场线方向场强一定减小 B.沿电场线方向电势一定降低 C.电场线上每点的切线方向都和该点的场强方向一致 D.在静电力作用下，正电荷一定从高电势处向低电势处移动 11.某静电场中有一点P，关于P点的电场强度与电势，下列说法正确的是 (　　) A.若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点的场强减半 B.若放在P点的