第十章 静电场中的能量 阶段回顾（1～3)-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册作业与测评word（人教版2019）

阶段回顾(1～3) 易错点一　电势和电场强度的分析 1.如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷＋Q。a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是(　　) A．b、d两点的电场强度相同 B．a点的电势等于f点的电势 C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，静电力一定做功 D．将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动，其中从a点移动到c点电势能的变化量一定最大 答案　D 解析　本题中b、d两点的场强为＋Q产生的电场与匀强电场E的合场强，由对称性可知，其大小相等、方向不同，A错误；a、f两点虽在＋Q的同一等势面上，但在匀强电场E中此两点电势不相等，B错误；在bedf圆上各点电势相同，点电荷＋q在bedf圆上移动时，静电力不做功，C错误；将点电荷＋q在球面上任意两点间移动，＋Q对它的静电力不做功，从a点移动到c点时，匀强电场对＋q做功最多，电势能变化量最大，D正确。 易错点二　点电荷的等势面的应用 2．(2020·全国卷Ⅲ)(多选)如图，∠M是锐角三角形PMN最大的内角，电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点。下列说法正确的是(　　) A．沿MN边，从M点到N点，电场强度的大小逐渐增大 B．沿MN边，从M点到N点，电势先增大后减小 C．正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大 D．将正电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负 答案　BC 解析　∠M是锐角三角形PMN最大的内角，所以PN>PM，又因为固定在P点的点电荷的电荷量q>0，据此可作出过M、N两点的电场线和等势线，如图所示。根据点电荷的场强公式E＝k可知，沿MN边，从M点到N点，距P点处点电荷的距离r先减小后增大，故电场强度的大小先增大后减小，A错误；根据离正点电荷越近电势越大可知，沿MN边，从M点到N点，距P点处点电荷的距离先减小后增大，故电势先增大后减小，B正确；由图可知，φM>φN，结合电势能公式Ep＝qφ可知，正电荷在M点的电势能大于其在N点的电势能，C正确；由C项分析可知，将正电荷从M点移动到N点，电势能减小，故电场力所做的总功为正，D错误。 易错点三　非匀强电场中电势差与电场强度的关系 3．如图所示，a、b、c、d、e五点在同一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离，在a点固定放置一个点电荷，所带电荷量为＋Q。已知在＋Q的电场中b、c两点间的电势差为U，将另一个点电荷＋q从d点移动到e点的过程中，下列说法正确的是(　　) A．静电力做功qU B．克服静电力做功qU C．静电力做功大于qU D．静电力做功小于qU 答案　D 解析　点电荷周围的电场线是直线，由电场线的分布特点可知，离点电荷越远，电场强度越弱，即d、e处的电场强度小于b、c处的电场强度，结合电场强度与电势差的关系，可以定性判断出Ude<Ubc，又因为静电力方向和移动方向相同，故静电力做正功，因此Wde<qU，故选D。 重难点一　电场线、等势线及运动轨迹的综合分析 1.(多选)如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电的质点(重力不计)仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，质点先后通过这条轨迹上的P、Q两点，据此可知(　　) A．三条等势线中，a的电势最高 B．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时的动能大 C．带电质点通过P点时受到的静电力比通过Q点时受到的静电力大 D．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 答案　BC 解析　根据轨迹弯曲的方向以及电场线与等势线垂直可知，电场线斜向左上方，三条等势线中a的电势最低，故A错误；带电质点从P点运动到Q点的过程中，静电力做负功，带电质点的电势能增大，动能减小，则带电质点通过P点时的动能比通过Q点时的动能大，在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小，故B正确，D错误；根据等差等势线的疏密程度可知，P点的电场强度大小大于Q点的电场强度大小，则带电质点在P点受到的静电力大于在Q点受到的静电力，故C正确。 2.(多选)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示。一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示。若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是(　　) A．带正电 B．速度先变大后变小 C．电势能先变大后变小 D．经过b点和d点时的速度大小相同 答案　CD 解析　根据两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面的特点可得，该图的等势面中，正电荷在上方，负电荷在下方；从粒子运动轨迹看出，轨迹向上弯曲，可知带电粒子受到了向上的静电力的作用，所以粒子带负电，故A错误；粒子在a→b→c过程中，静电力做负功，c→d→e过程中，静电力做正功，粒子在静电场中静电力先做负功后做正功，电势