第10章 第1节 电势能和电势 -【创新教程】2025-2026学年高中物理必修第三册五维课堂Word课时作业（人教版2019）

一、选择题 1．(多选)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．正电荷只在电场力的作用下，一定向电势低的地方移动 D．负电荷只在电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方移动 解析：AD　[沿着电场线的方向电势逐渐降低，故A正确；电势降低的方向不一定是电场线的方向，故B错误；若正电荷具有初速度，即使只受电场力作用，也可由低电势点向高电势点移动，故C错误；负电荷只在电场力的作用下由静止释放，一定向电势高的地方移动，故D正确．] 2．如图所示为某点电荷形成的电场，A、B两点为电场线上两点，则(　　) A．点电荷带负电，EA>EB B．点电荷带正电，EA<EB C．点电荷带负电，φA>φB D．点电荷带正电，φA<φB 解析：C 3．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，负电荷仅在电场力作用下沿电场线从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，EA<EB C．φA<φB，EA>EB D．φA<φB，EA<EB 解析：C　[负电荷从A由静止释放(初速度为0)后，能加速运动到B，说明负电荷受到的电场力方向从A指向B，那么电场方向就是由B指向A，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以A、B两点的电势关系是φA<φB，负电荷从A运动到B的过程中，它的加速度是逐渐减小的(题图乙中曲线切线的斜率表示加速度)，由牛顿第二定律知，负电荷从A运动到B时，受到的电场力是逐渐减小的，由E＝知，EA>EB，C正确．] 4．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．该电荷的电势能一定减小 B．b点的电势一定比a点高 C．电场线方向一定从b指向a D．b点的电场强度一定比a点大 解析：B　[电场力做负功，电势能一定增加，A项错误；由φ＝知，正电荷在电势能越大处电势越高，B项正确；b点电势高于a点，但电场线方向不一定从b指向a，C项错误；场强大小与电势高低无关，D项错误．] 5. (多选)两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则(　　) A．q由A向O的运动是匀加速直线运动 B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小 C．q运动到O点时的动能最大 D．q运动到O点时电势能为零 解析：BC　[q由A向O运动的过程中，电场力的方向始终由A指向O，但力的大小变化，所以电荷q做变加速直线运动，电场力做正功，q通过O点后在电场力的作用下做变减速运动，所以q到O点时速度最大，动能最大，电势能最小，因无限远处的电势为零，则O点的电势φ>0，所以q在O点时的电势能不为零，故选项B、C正确，选项A、D错误．] 6．(多选)如图，直线上有O、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等．在O点处有一固定点电荷，已知b点电势高于c点电势，若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则(　　) A．两过程中电场力做的功相等 B．前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功 C．前一过程中，粒子电势能不断减小 D．后一过程中，粒子动能不断增加 解析：CD　[b点电势高于c点电势，则O点处的点电荷带正电，场强方向由a指向c，带负电的粒子从c向a运动，电场力做正功，由ab＝bc，因ab间场强大于bc间场强，由W＝qEl定性分析，Wcb<Wba，故A、B错误；粒子从c点运动到b点，再从b点运动到a点过程中，电场力一直做正功，粒子电势能不断减小，动能不断增加，故C、D正确．] 7．(多选)如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为a、b的中点．若一个运动的正电荷只在静电力作用下先后经过a、b两点，a、b两点的电势分别为φa＝－3 V，φb＝7 V，则(　　) A．a点的场强一定小于b点的场强 B．a点场强有可能等于b点场强 C．正电荷在a点的动能小于在b点的动能 D．正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能 解析：BD　[沿电场线方向电势降低，由题意知电场线的方向向左，只有一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小，故A错误，B正确．根据正电荷在电势高处电势能大，可知，正电荷从a点运动到b点的过程中克服电场力做功，电势能一定增大，而由能量守恒定律知，其动能一定减小，故C错误，D正确．] 8.(多选)如图所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把电荷量为＋q和－q的点电荷依次放在这三点上，关于它们所具有的电势能，下列说法中正确的是(　　) A．放上＋q时，它们的电势能EA>EB>EC B．放上＋q时，它们的电势能EA<EB<EC C．放上－q时，它们的电势能EA>EB>EC D．放上－q时，它们的电势能EA<EB<EC 解析：AD　[若将＋q从A移到B，再由B移到C，都是静电力做正功，电荷的电势能都是减少，可见EA>EB>EC，选项A正确，B错误；若将－q从A移到B，再由B移到C，都是静电力做负功，电荷的电势能都是增加，可见EA<EB<EC，选项D正确，C错误。] 9. (多选)如图所示，两电荷量分别为Q(Q>0)和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a、b两点位置如图。取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是(　　) A．b点电势为零，电场强度也为零 B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受静电力方向向右 C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服静电力做功 D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大 解析：BC　[由等量异种点电荷的电场线及等势面分布知，两点电荷连线的中垂线Ob所在等势面为零势能面，因此将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，电势能的变化相同，D错误。b点在零势能面上，电势为零，b点的场强不为零，方向平行于x轴向右，A错误。沿电场线方向电势降低，则a点电势大于零，正的试探电荷在a点的电势能大于零，若将其从O点移到a点，静电力做负功，即克服静电力做功，B、C正确。] 10．某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为φP，和φQ，则(　　) A．EP>EQ，φP>φQ B．EP>EQ，φP<φQ C．EP<EQ，φP>φQ D．EP<EQ，φP<φQ 解析：A　[电场线越密，场强越大，由图可看出P点处的电场线密集程度大于Q点处的电场线密集程度，故P点的场强大于Q点的场强，所以EP>EQ。沿电场线方向电势逐渐降低，由图可知电场线的方向由P指向Q，所以P点的电势高于Q点的电势，即φP>φQ，故A正确。] 二、计算题 11．将一电荷量q＝2×10－6C的正电荷从无限远处一点P移至电场中某点A，静电力做功4×10－5J。(取无限远处为电势零点)求： (1)A点的电势； (2)正电荷移入电场前A点的电势。 解析：(1)由于将正电荷从无限远处移到A点，静电力做正功，则电荷的电势能减少，所以电荷在A点的电势能EPA＝－4×10－5J。由电势的公式φ＝得φA＝－＝－V＝－20 V。 (2)A点的电势是由电场本身决定的，跟A点是否有电荷存在无关，所以正电荷移入电场前，A点的电势仍为－20 V。 答案：(1)－20 V　(2)－20 V 12．如图所示的匀强电场中，有A、B、C三点，AB＝5 cm，BC＝12 cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向成60°角．一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从A移到B，电场力做功为W1＝1.2×10－7 J．求： (1)匀强电场的电场强度E的大小． (2)该电荷从B到C，电荷的电势能改变多少？ 解析：(1)由W1＝qE·AB得，该电场的电场强度大小为：E＝＝ N/C＝60 N/C (2)该电荷从B到C，电场力做功为： W2＝F·BC·cos 60°＝qE·BC·cos 60° ＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J＝1.44×10－7 J 所以，该过程电荷的电势能减少1.44×10－7 J. 答案：(1)60 N/C　(2)减少1.44×10－7 J 学科网（北京）股份有限公司 $$