第十章 静电场中的能量 第一课时 电势能和电势-【高考解码·过好假期每一天】2025年高一物理暑假必刷题

的方向与静电场方向相反,C错;根据F=qE 可得,同一 位置 带 电 荷 量 越 多 的 尘 埃 所 受 静 电 力 越 大,故 D对; 选D. 4.D 处于静电平衡中的导体内部场强处处为零,Q 在O 点产生的场强与感应电荷在O 点产生的场强等大反向, 由此可知静电平衡后感应电荷在球心处产生的电场强 度大小为kQ r2 .故选D. 5.AD 滚筒C要顺时针旋转,使物质粉粒靠近电极 G而 带上负电,选项A正确,B错误;在物质粉粒靠近电极G 时,大量的电子或负离子被喷射在粉粒a、b上而带负电, 粉粒b因具有良好的导电性而与带正电的滚筒C接触 后,其上的负电被中和并带上正电,故粉粒b一方面随滚 筒转动,一方面受到C上正电的静电斥力而离开滚筒, 最后落于料槽F;绝缘性能良好的粉粒a因其负电不容易传 给滚筒C,而受C的静电吸引作用附着于C的表面并随其 转动,最后a中粉粒较大者在重力和刮板D作用下掉入料 槽E.则粉粒b的导电性能比粉粒a的好,选项C错误,D 正确. 6.BD 金属板若不接地,右侧表面将有感应的负电荷,左 侧表面将有感应的等量正电荷,现金属板接地,静电平 衡时左侧表面不带电,所以选项A错误,选项B正确.金 属板接地时,右侧表面上仍有感应负电荷,而且a点附近 的电荷面密度(单位面积上的电荷量)比b点附近的电荷 面密度要大些,电场线也密一些,电场强度要大些,D正 确.处于静电平衡状态的导体内部电场强度为零,外表 面电场强度不为零,C错误. 第十章 静电场中的能量 第一课时 电势能和电势 新课学得早 针对训练 1.D AC.从x=-1m到x=0,电势逐渐升高,意味着x 轴上-1m~0的场强方向水平向左,粒子受到的电场方 向水平向左,与运动方向相反,电场力做负功,粒子做减 速运动,粒子的电势能一直增大,AC错误; B.根据场强与电势差的关系式E=ΔφΔx 可知,当Δx无限 趋近于零时,Δφ Δx 表示x 处的场强大小(即φ-x图线在该 点切线的斜率),从x=0到x=1m区间内,图线的斜率 先增大后减小,所以电场强度先增大后减小,根据 F= qE 可知,粒子受到的电场力先增大后减小,故B错误; D.由以上分析知,x=-1m到x=0区间内电场方向沿 x轴的负方向,x=0到x=1m区间内电场的方向沿x 轴的正方向,如果将负粒子由x=-1m处静止释放,开 始时粒子所受的电场力沿x轴的正方向,则粒子一直加 速运动到原点,然后粒子在x=0到x=1m内做减速运 动,由对称性可知,粒子刚 好 运 动 到x=1m处 速 度 为 零,此后粒子在电场力作用下在x轴上-1~1m区间内 做往复运动,故D正确.故选D. 2.C A.B、D 两点处的电场强度大小相同,方向不同,故 A错误;B.C点到A 点的距离大于BD 两点到A 点的距 离,所 以 电 势 不 同,故 B错 误;C.A 点 固 定 电 荷 量 为 Q(Q>0)的点电荷,B 点的电势大于C 点的电势,根据 Ep=qφ可知,负电荷在B 点的电势能比在C 点的电势 能小,故C正确;D.A 点固定电荷量为Q(Q>0)的点电 荷,带正电的点电荷从B 点移到C 点电势能减小,电场 力做正功,故D错误.故选C. 3.D 从速度时间图线得到正点电荷做加速运动,加速度 逐渐变小,故电场力向右,且不断变小,故A 点的电场强 度较大,故EA>EB;正电荷受到的电场力与场强方向相 同,故场强向右,沿场强方向,电势变小,故 A 点电势较 大,即φA>φB;故选D. 课时勤演练 1.C 沿电场线方向电势降低,故a点电势高于b 点电势, A错误;电场线的疏密程度表示电场强度大小,电场线 越密,电场强度越大,故a点的场强大于b 点的场强,电 场线的切线方向为场强方向,故ab两点的电场强度方向 不同,B错误;负电荷在低电势处电势能大,所以从a点 (高电势)移动到b点(低电势),电势能增大,电场力做负 功,C正确D错误. 2.D 设a、b两点到点电荷的距离分别为ra 和rb.根据几 何知识得:rb= 4 3ra. 根据点电荷场强公式E=kQ r2 得: Ea= 16 9Eb. 由图可知,该电场是由负点电荷产生的,故在 点电荷的周围越靠近场源电势越低,则有φa<φb,故D 正确,A、B、C错误. 3.C 电场是客观存在的,而电场线是假想的,A错;电场 线越密的地方电场越强,B错;沿着电场线的方向电势逐 渐降低,C对;负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负 功,电势能增加,D错. 4.C 由题图可知,该电场线为直线,在我们常接触的电场 中,匀强电场的电场线为直线,但点电荷的电场线也是 直线,故选项 A错误;电势的高低可根据电场线的方向 由高电势指向低电势判断,则φA>φB,故选项B错误;由 于φA>φB,故正电荷在A 点的电势能大,而负电荷在B 点的电势能大,故选项C正确;负电荷在电场中所受电 场力的方向与该点场强的方向相反,故选项D错误. 5.C 根据E=ΔφΔx 可知在φ-x图象中其切线斜率表示电场强度,可知 EBx<ECx 故A错误;沿电场方向电势降低,在O 点左侧,EBx 的方 向沿x 轴正方向,在O 点右侧,ECx 的方向沿x 轴负方 向,故B错误;O 点切线的斜率为零,场强为0,则电荷在 O 点受到的电场力为0,故C正确;电子沿x轴从B 移到 C的过程中,电场力先向左后向右,电场力先做负功,后 做正功,故D错误.故选C. 6.AD 顺着电场线方向电势降低,所以φA>φB,由于只有 一条电场线,无法看出电场线疏密,也就无法判定电场 强度大小,同样无法判定当无限远处电势为0时,A、B 两点的电势是大于0还是小于0.若是由正点电荷形成 的电场,则EA>EB,φA>φB>0;若是由负点电荷形成的 电场,则EA<EB,0>φA>φB.故A、D正确. 7.C 对y轴正向的点电荷,由平衡知识可得 2kq 2 a2 +k q 2 (2a)2 =k Qq (2 2a )2 解得Q=2 2+14 q 因在0≤x< 22a 区间内沿x 轴正向电势升高,则场强方 向沿x轴负向,则将 P 沿x 轴正向向右略微移动后释 放,P 受到向右的电场力而向右运动.故选C. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·57· |参考答案| 第二课时 电势差 新课学得早 针对训练 1.B A.电荷在电场中由于受到电场力的作用而具有由位 置决定的能 叫 电 势 能,动 能 是 物 体 由 于 运 动 而 具 有 的 能,这两个能量的概念不可类比,故A错误;B.电势差是 电场中两点电势之差,高度差是两个空间位置的高度之 差,可以将电势差与高度差进行类比,故B正确;C.电场 强度是放入电场中某点的电荷所受静电力与它的电荷 量比值,重 力 是 由 于 受 到 地 球 的 吸 引 而 使 物 体 受 到 的 力,这两个概念不可类比,故C错误;D.电势是电荷在电 场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,与电场中的 位置有关,而重力加速度是重力与质量的比值,为一常 数,这两个概念也不可类比,故D错误. 故选B. 2.A 据W=qU 得:U=Wq ,故 UAB= WAB q = -1.2×10-5 -2×10-6 V=6V,UAB=φA-φB 解得:φB=-1V UBC= WBC q = 6×10-6 -2×10-6 V=-3V,UBC=φB-φC 解得:φC=2V 故A正确,BCD错误.故选A. 3.D 根据电场线与等势面垂直关系,可判断P 点处为负 电荷,无穷远处电势为0,e点在PQ 连线的中垂线上,则 φe=0,A错误;a、b两点电场强度大小相同,方向不同, 则a、b两点电场强度不同,B错误;从Q 到P 电势逐渐 降低,则φb>φd,C错误;由φa>φc,负电荷从a到c电场 力做负功,电势能增加,D正确.故选D. 课时勤演练 1.C 由题意可知,产生闪电的积雨云底层带负电,可知避 雷针的顶端带正电,选项C正确; 等差 等 势 线 密 集 处 的 电 场 线 也 密 集,场 强 也 较 大,则 Ea<Eb 选项 A错误;电场线大致向上,沿电场线的方向电势逐 渐降低,可知φa<φb 选项B错误;一带负电的雨滴从a下落至b,因电场力向 下,则电场力做正功,选项D错误. 故选C. 2.BC 粒子受到的电场力一定与电场方向在同一直线上, 再根据曲线运动的知识可知粒子受到的合外力应指向 弯曲的凹侧,可得a、b粒子电性相反,但条件没有给出电 场线的方向,故无法判断电性,由题意知a往电场线稀 疏的区域运动,故电场力变小,加速度变小,b相反,故 A 错误,B正确;MN 之间平均电场比NQ 之间的平均电场 大,MN=NQ,由U=Ed可知,MN 之间的电势差更大, C正确;因为不知道两个粒子带电荷量的关系,故无法判 断电势能的 变 化,也 就 没 有 办 法 比 较 动 能 变 化 量 的 关 系,故D错误. 3.D 匀强电场的等势面是一系列的平行平面,A图中a、b 两点不在同一等势面上,所以,这两点的电势是不相等 的,但这两点的电场强度相等;B图中a、b两点在同一个 等势面上,电势相等,但这两点的电场强度大小相等、方 向不同;C图中a、b两点对称于两电荷的连线,所以电势 相等,但在 中 垂 线 上 电 场 强 度 的 方 向 是 平 行 于 中 垂 线 的,而且都指向外侧,故两点的电场强度的方向不同;D 图中,a、b两点的电势相等,电场强度的方向是平行于两 电荷连线的,而且大小相同,故本题选D. 4.C 点电荷形成的电场的等势面是以该点电荷为球心的 球面,由题意知,A、B、C三点的电势关系为φA=φC>φB, 所以电势差UAB=UCB>0,UAC =0.而 W1=qUAB,W2= qUAC,W3=qUCB,所以W1=W3>W2=0.故选项C正确. 5.BC 根据W=Uq 可知对UAB =1V表示:从A 到B 移 动1C的正电荷,电场力做功1J;或者从 A 到B 移动 1C的负电荷,克服电场力做功1J,选项BC正确,AD错 误;故选BC. 6.C 由粒子运动轨迹的弯曲方向可知,M 受到的是吸引 力,N 受到的也是吸引力,可知 M 带负电荷,N 带负电 荷,A错误;b点的场强大于a 点的场强,因此粒子 M 在 b点受到的电场力较大,加速度较大,B错误;N 从c到d 的过程中,库 仑 力 做 正 功,粒 子 的 动 能 增 大,电 势 能 减 小,C正确;a与c 的电势相等,到达e点电势变化也相 等,但二者的电荷量不一定相等,所以电场力对两带电 粒子所做的功不一定相等,D错误;故选C. 第三课时 电势差与电场强度的关系 新课学得早 针对训练 1.B 电场线和等势面的关系是相互垂直的,所以电场线 是水平方向的,又因为电势随着电场线方向逐渐降低, 所以电场强度方向水平向左.根据E=Ud = 2V 2×10-2m =100V/m. 2.A 只给出一条电场线无法判断电场线的疏密,故无法 判断a、b、c三点电场强度的大小;沿电场线方向电势降 低,故φa>φb>φc,选项A正确. 课时勤演练 1.C 由匀强电场的特点知A、B错误,C正确;电势降低最 快的方向才是电场强度的方向,D错误. 2.A 将空气中的电场视为匀强电场,由U=Ed,可得U= 3×108V,A正确. 3.C 点电荷的等势面是一系列的同心圆,对于圆、圆弧上 任意两点的连线的中垂线一定通过圆心,φM =φN,φP = φF,所以 M、N 在同一等势面上,P、F 在同一等势面上, 故场源电荷在 MN 的中垂线和FP 的中垂线的交点上, 如图所示 A错误;因为φP=φF P、F 所在等势面是一个圆上,而线段PF 是圆的一个弦, B错误;根据图像可知,正点电荷到 P 点的距离小于到 M 点的距离,所以φP 大于φM,C正确;在正的点电荷的 电场中,离场源越远,电势越低,将正试探电荷从P 点搬 运到N 点,电 势 能 降 低,故 电 场 力 做 正 功,D错 误.故 选C. 4.AD A、B 两点间的电势差为UAB= WAB q =-2V 故A正确;根据题给条件无法求得B 点的电势,故B错 误;点电荷克服静电力做了4×10-6J的功,电势能增加 了4×10-6J,故C错误;根据 A项分析可知φA<φB,根 据沿电场方向电势降低,可知电场方向斜向上,且大小 为E= UBAdcos60°=100V /m 故D正确.故选AD. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·67· |假日必刷题·物理| A.到达集尘极的尘埃带正电荷 B.电场方向由放电极指向集尘极 C.带电尘埃所受静电力的方向与电场方向 相同 D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受静电力 越大 4.图中接地金属球 A 的半 径为R,球外点电荷的电 荷量为 Q,到球心的距离 为r.则感应电荷在球心 的场强大小等于 ( ) A.kQ R2 -kQ r2 B.kQ R2 +kQ r2 C.0 D.kQ r2 5.(多选)如图所示为滚筒式静电分选器,由料斗 A、导板B、导体滚筒C、刮板D、料糟E、F和电极 G等部件组成.C与G分别接于直流高压电源 的正、负极,并令C接地.电源电压很高,足以使 电极G附近的空气发生电离而产生大量离子. 现有导电性能不同的两种物质粉粒a、b的混合 物从料斗A下落,沿导板B到达转动的滚筒C 上.粉粒a落入料槽E,粉粒b落入料糟F.下列 说法正确的是 ( ) A.滚筒C要顺时针旋转 B.滚筒C要逆时针旋转 C.粉粒a的导电性能比粉粒b的好 D.粉粒b的导电性能比粉粒a的好 6.(多选)如图所示,接地的金属板右 侧有固定的点电荷+Q,a、b点是 金属板右侧表面的两点,其中a到 +Q 的距离较小.下列说法正确的 是 ( ) A.由于静电感应,金属板右侧表面带负电,左 侧表面带正电 B.由于静电感应,金属板右侧表面带负电,左 侧表面不带电 C.a、b两点的电场强度等于零 D.a点的电场强度比b 点的电场强度要大 一些 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第十章 静电场中的能量 第一课时 电势能和电势 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋课标要求: 1.知道静电力做功的特点,掌握静电力做功与 电势能变化之间的关系 2.理解电势能、电势的概念. 知识点1 电势能 【例1】 下列关于电荷的电势能的说法正确的 是 ( ) A.电荷在电场强度大的地方,电势能一定大 B.电荷在电场强度为零的地方,电势能一定 为零 C.只在静电力的作用下,电荷的电势能一定 减少 D.只在静电力的作用下,电荷的电势能可能 增加,也可能减少 【解析】 电荷的电势能与电场强度无直接关 系,A、B错误;如果电荷的初速度为零,电荷 只在静电力的作用下,做加速运动,电荷的电 势能转化为动能,电势能减少,但如果电荷的 初速度不为零,电荷可能在静电力的作用下, 先做减速运动,这样静电力对电荷做负功,电 荷的动能转化为电势能,电势能增加,所以C 错误,D正确. 【答案】 D ▶针对训练 1.空间中存在一沿x 轴方向的静电场,如图所 示为该静电场中各点的电势关于x坐标的变 化规律,且图像关于φ轴对称,现将一带正电 的粒子由x=-1m处以水平向右的初速度 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·94· |第二部分 开局之篇·赢定下一学期| 释放,使其仅在电场力的作用下运动.则下列 说法正确的是 ( ) A.该粒子由x=-1m到x=0的过程中,速 度一直增大 B.x=0到x=-1m的过程中粒子所受的电 场力一直减小 C.该粒子由x=-1m到x=0的过程中,电 场力一直做正功,粒子的电势能一直减小 D.如果将某一负粒子由x=-1m处由静止 释放,则该粒子刚好能在x轴上-1~1m 间做往复运动 知识点2 静电力做功和电势能变化之间 的关系 【例2】 如图所示,把电荷量 为-5×10-9C的电荷,从 电场中的 A 点移到B 点, 其电势能 (选填 “增加”、“减少”或“不变”); 若A 点的电势φA=15V,B 点的电势φB= 10V,则此过程中静电力做的功为 J. 【解析】 将电荷从电场中的A 点移到B 点, 静电力做负功,其电势能增加;A 点的电势能 为EpA=qφA,B 点的电势能为EpB=qφB,静 电力做功等于电势能变化量的相反数,即 W =EpA-EpB=-2.5×10-8J. 【答案】 增加 -2.5×10-8 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋归纳总结:电场中的功能关系: ①静电力做功是电荷电势能变化的量度,具 体来讲,静电力对电荷做正功时,电荷的电势 能减少;静电力对电荷做负功时,电荷的电势 能增加,并且,电势能增加或减少的数值等于 静电力做功的数值. ②电荷仅受静电力作用时,电荷的电势能与 动能之和守恒. ③电荷仅受静电力和重力作用时,电荷的电 势能与机械能之和守恒. ▶针对训练 2.如 图 所 示 的 菱 形 ABCD 中的A 点固定一个电荷 量为Q(Q>0)的点电荷, 其中∠A 为锐角.关于点 电荷 Q 产生的电场下列 说法正确的是 ( ) A.图中B、D 两点处的电场强度相同 B.图中B、C、D 三点电势相等 C.一个带负电的点电荷在B 点的电势能比 在C 点的电势能小 D.把一个带正电的点电荷从B 点移到C 点 电场力做负功 知识点3 电势 【例3】 如图所示,有一带正电粒子沿着x轴正方 向运动,在x1与x2间只受到电场力F(x)作用, 若不计该带电粒子的重力,电势φ(x)与位置x 关系为抛物线,其中x0处为抛物线最低点.如果 规定电场力沿x轴正方向为正,在下列选项中, 可定性反映该带电粒子在x1与x2之间所受电 场力F(x)与位置x的关系的是 ( ) 【解析】 只有当F(x)与x 关系为一次函数 关系时,电场力累积做功W 与位置x 关系为 抛物线(二次函数),电势能 Ep(x)与位置x 关系为抛物线,电势φ(x)与位置x 关系为抛 物线,结 合 F 正 方 向 与x 正 方 向 相 同.故 选A. 【答案】 A ▶针对训练 3.如图1,AB 是某电场中的一条电场线,若将 正点电荷从A 点由静止自由释放,沿电场线 从A 到B 运动过程中的速度图线如图2所 示,则A、B两点场强大小和电势高低关系是 ( ) A.EA<EB;φA<φB B.EA<EB;φA>φB C.EA>EB;φA<φB D.EA>EB;φA>φB 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·05· |假日必刷题·物理| 1.静电力做功的特点:在静电场中移动电荷时, 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,这跟重力做功 的特点类似. 2.电势能: (1)定义:电荷在电场中所具有的势能,单位 是焦耳(J). (2)标矢性:电势能是标量,但有正、负之分. 当电荷的电势能为正值时,表示比电荷在零 电势能位置的电势能大;为负值时,表示比电 荷在零电势能位置的电势能小. (3)相对性:电势能是相对的,只有当零电势 能位置确定以后,电荷在电场中某点的电势 能才有确定的值. 通常规定:电荷在大地表面或无穷远处的电 势能为零. (4)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.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 电力做的功. (5)电势能变化:同一电场中,在同样的两点间,移 动正电荷与移动负电荷,电荷的电势能的增减是 相反的. 3.电势: (1)定义:电场中某一点的电势等于电荷在该 点的电势能与它的电荷量的比值. (2)公式:φ= Ep q . (3)单位:国际单位制中,电势的单位是伏特, 符号是V,1V=1J/C. (4)固有性:电势是表示电场能量属性的一个 物理量,在电场中某点电势的高低由电场本 身决定,与在该点是否有试探电荷、电荷的电 性、电荷量无关. (5)与电场线关系:沿电场线方向电势降低得 最快. 【例1】 在电场中,把电荷量为4×10-9C的正 点电荷从A 点移到B 点,克服静电力做功6 ×10-8J,以下说法中正确的是 ( ) A.电荷在B点具有的电势能是6×10-8J B.B点的电势是15V C.电荷的电势能增加了6×10-8J D.电荷的电势能减少了6×10-8J 【解析】 电荷在电场中某点的电势能具有相 对性,只有确定零势能点,B 点的电势、电势 能才有确定的值,所以A、B错.克服静电力做 功6×10-8J,则电势能增加了6×10-8J,所 以C对,D错. 【答案】 C 【例2】 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φM、φN,粒子在M 点 和N 点时加速度大小分别为aM、aN,速度大小 分别为vM、vN,电势能分别为EpM、EpN.下列判 断正确的是 ( ) A.vM<vN,aM<aN B.vM<vN,φM<EN C.φM<φN,EpM<EpN D.aM<aN,EpM<EpN 【解析】 电场线 越 密,电 场 强 度 越 大,同 一 个 粒 子受到的电场力 越大,根据牛顿第二定律可知其加速度越大, 故有aM<aN;若粒子从M 运动到N 点,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 图甲所示,故电场力做负功,电势能增大,动 能减小,即vM>vN,EpM<EpN,负电荷在低 电势处电势能大,故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 速度方向如图乙所示,故电场力做正功,电势 能减小,动能增大,即vM>vN,EpM<EpN,负 电荷在低电势处电势能大,故φM>φN.综上 所述,D正确. 【答案】 D 1.电势能增减的判断方法: (1)做功判断法:无论正、负电荷,电场力做正 功,电势能就减小,电场力做负功,电势能就 增大. (2)由公式Ep=qφ判断:设φA>φB,当q>0 时,qφA>qφB,即EpA>EpB.当q<0时,qφA 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·15· |第二部分 开局之篇·赢定下一学期| <qφB,即EpA<EpB,可总结为正电荷在电势 高的地方电势能大,而负电荷在电势高的地 方电势能小. (3)能量守恒法:只有电场力做功时,动能减 少多少,电势能就增加多少,反之亦然. 2.电势高低的判断方法: (1)用动能定理判断速度的变化. (2)利用静电力做功与电势能的关系判断电势能 的变化. (3)看电场线方向,电场中的运动需要找出速 度和力的关系. 1.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 2.如图所示,真空中O 点 处有一点电荷,在它产 生的 电 场 中 有 a、b 两 点,a 点的电场强度大 小为Ea,与ab连线成53°角,b点的电场强度 大小为Eb,与ab连线成37°角.关于a、b两电 场Ea、Eb 及φa、φb 关系,正确的是 ( ) A.25Ea=9Eb,φa>φb B.16Ea=9Eb,φa<φb C.9Ea=25Eb,φa>φb D.9Ea=16Eb,φa<φb 3.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 4.由如图所示的电场线可 判定 ( ) A.该电场一定是匀强电场 B.A 点的电势一定低于B 点的电势 C.负电荷放在B 点的电势能比放在A 点的 电势能大 D.负电荷放在B点所受电场力方向向右 5.空间某一静电场的电势 φ在x 轴上的分布如图 所示,x 轴上两点B、C 的电场强度在x 方向的 分量大小分别是EBx、 ECx,下列说法中正确的是 ( ) A.EBx>ECx B.EBx的方向沿x轴负方向,ECx的方向沿x轴 正方向 C.另放一电荷在O 点,其受到的电场力在x 方向上的分量为零 D.一电子沿x轴从B 移到C 的过程中,电场 力先做正功,后做负功 6.(多选)在点电荷产生的电场中有一条电场 线,其上两点A 和B,如图所示,比较A、B 两 点电势高低和电场强度的大小,如规定无限 远处电势为0,则下列说法可能正确的是 ( ) A.EA>EB,φA>φB>0 B.EA>EB,0>φA>φB C.EA<EB,φA>φB>0 D.EA<EB,0>φA>φB 7.如图甲所示,边长为a的正方形,四个顶点上 分别固定一个电荷量为+q的点电荷;在0≤ x< 22a 区间,x轴上电势φ 的变化曲线如图 乙所示.现将一电荷量为-Q 的点电荷P 置 于正方形的中心O 点,此时每个点电荷所受库 仑力的合力均为零.若将P沿x轴向右略微移 动后,由静止释放,以下判断正确的是 ( ) A.Q= 2+12 q ,释放后P 将向右运动 B.Q= 2+12 q ,释放后P 将向左运动 C.Q=2 2+14 q ,释放后P 将向右运动 D.Q=2 2+14 q ,释放后P 将向左运动 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·25· |假日必刷题·物理|