课时10.1 电势能和电势-2023-2024学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019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静电力做功为W1，沿路径②静电力做功为W2，沿路径③静电力做功为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.(2021湖北随州期中)两带电小球，电荷量分别为+q和-q，固定在一长度为l的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，O点是杆的中点，其位置如图所示。若此杆绕过O点垂直于杆的轴转过180°，则在此转动过程中电场力做的功为 (　　 ) A.0 B.qEl C.2qEl D.πqEl 题组二　电势能 3.(2022北京昌平期中)如图为描述某静电场的电场线，a、b是同一条电场线上的两个点，把正点电荷由a点沿电场线移到b点的过程中，关于电场力对电荷所做的功及电荷电势能的变化，下列说法中正确的是 (　　 ) A.电场力做正功，电势能增加 B.电场力做正功，电势能减少 C.电场力做负功，电势能增加 D.电场力做负功，电势能减少 4.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3×10-7 J B.增加3×10-8 J C.减少6×10-7 J D.减少1.8×10-14 J 5.(2022浙江台州十校联盟联考)如图所示，一带电粒子仅在电场力作用下从a点运动到b点，图中带箭头的实线表示电场线，虚线表示粒子运动的径迹，下列判断正确的是 (　　 ) A.粒子带负电 B.a点的场强大于b点的场强 C.粒子在a点的电势能比在b点时大 D.粒子在a点的动能比在b点时大 6.(2021安徽合肥肥东二中月考)将电荷量为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 7.(2022天津部分区期中)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.正电荷只在静电力的作用下，一定向电势低的地方移动 D.负电荷只在静电力的作用下，由静止释放，一定向电势低的地方移动 8.(2022北京通州期中)除了用数学公式描述电场外，形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向也很重要。法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场，那就是画电场线。某区域的电场线分布如图所示，电场中有A、B两点，设A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB，电势分别为φA、φB，某负电荷在A、B两点的电势能分别为EpA、EpB，则下列判断正确的是 (　　 ) A.EA<EB，φA<φB，EpA<EpB B.EA>EB，φA>φB，EpA>EpB C.EA<EB，φA>φB，EpA<EpB D.EA>EB，φA<φB，EpA>EpB 9.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，若将另一等量的负电荷从无限远处移到电场中的N点，电势能增加了9.0