第2节 电势与等势面（分层作业）物理鲁科版必修第三册

第2节 电势与等势面 目录 【A夯基础】 1 一、电势的理解与电势高低的判断 1 二、等势面的特点及应用 2 【B提能力】 4 【C链高考】 6 【A夯基础】 一、电势的理解与电势高低的判断 1、关于公式，下列说法中正确的是（　　） 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有关 D．放入电场中某点的电荷不同，其电势能也不同，但电势能与电荷量的比值保持不变 2．(多选)下列关于电势高低的判断，正确的是(　　) A．负电荷从A点移到B点时，电场力做正功，A点的电势一定较高 B．负电荷从A点移到B点时，电势能增加，A点的电势一定较低 C．正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点电势一定较低 D．正电荷只在电场力作用下从静止开始，由A点移到B点，A点的电势一定较高 3、如图所示，A、B为匀强电场中同一条电场线上的两点。电势分别为、；电荷量为的试探电荷在A、B两点的电势能分别为、。则（　　） A． B． C． D． 二、等势面的特点及应用 4、如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B两点，则(　　) A．A点场强大于B点场强 B．A点场强方向指向x轴负方向 C．A点场强等于B点场强 D．A点电势高于B点电势 5、如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线表示等势线，A、B、C 是电场中的三点，下列关于电场强度 E和电势φ的大小关系正确的是(　　) A．EA<EC　　 B．EB>EA C．φA>φC　　 D．φB>φA 6、8．如图所示，电场中同一条水平方向电场线上的三点。为的中点，电势分别为、，下列叙述正确的是（　　）    A．该电场在点处的电势不一定为 B．a点处的场强一定大于b点处的场强 C．一负电荷运动到c点时受到的静电力由c指向b D．一负电荷从c点运动到b点电势能一定减小 【B提能力】 7、如图所示，两个圆圈表示两个带等量正电荷的点电荷，O点为两者连线中点，M、P两点均在连线上且关于O点对称，N点位于连线的中垂线上，下列说法正确的是（　　）    A．M点与P点的电场强度相同 B．M点与N点的电场方向相同 C．M点的电势比O点的电势低 D．N点的电势比O点的电势低 8、如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是(　　) A．A、B两处电势、场强均相同 B．C、D两处电势、场强均相同 C．在虚线AB上O点的场强最大 D．带正电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能 9、(多选)位于A、B处的两个带有不等量负电荷的点电荷在平面内的电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则(　　) A．a点和b点的电场强度相同 B．正电荷从c点移到d点，静电力做正功 C．负电荷从a点移到c点，静电力做正功 D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大 10、如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，实线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是(　　) A．A点电势大于B点电势 B．A、B两点的电场强度相等 C．q1的电荷量小于q2的电荷量 D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能 11、(多选)图中K、L、M为静电场中3个相距很近的等势面(K、M之间无电荷)。一带电粒子射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动。已知电势φK＜φL＜φM，且粒子在ab段做减速运动。下列说法中正确的是(　　) A．粒子带负电 B．粒子在bc段做减速运动 C．粒子在a点与e点的速度大小相等 D．粒子从c点到d点的过程中电场力做负功 12、一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位置x的变化关系如下图所示，其中段是对称的曲线，段是直线，则下列正确的是（　　） A．、、处电势、、的关系为 B．段所受电场力沿x轴负方向，段所受电场力沿x轴正方向 C．粒子从O点向x轴正向运动过程中加速度先逐渐减小后逐渐增大到最后恒定 D．粒子从向运动过程中电场力做正功 【C链高考】 13．（2025·河南·高考真题）如图，在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点，其电势分别为；a、b、c分别位于纸面内一等边三角形的顶点上。下列图中箭头表示a点电场的方向，则正确的是（　　） A． B． C． D． 14.（2025·云南·高考真题）某介电电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为－2V、－1V、1V、2V的等势线上，则（   ） A．a、b、c、d中a点电场强度最小 B．a、b、c、d中d点电场强度最大 C．一个电子从b点移动到c点电场力做功为2eV D．一个电子从a点移动到d点电势能增加了4eV 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2节 电势与等势面 目录 【A夯基础】 1 一、电势的理解与电势高低的判断 1 二、等势面的特点及应用 2 【B提能力】 4 【C链高考】 6 【A夯基础】 一、电势的理解与电势高低的判断 1、关于公式，下列说法中正确的是（　　） 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有关 D．放入电场中某点的电荷不同，其电势能也不同，但电势能与电荷量的比值保持不变 【答案】D 【详解】AB．公式采用了比值定义法，不能说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，与放在该点的电荷的电荷量成反比，因为电势是由电场本身决定的，选项AB错误； 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无关，选项C错误； D．放入电场中某点的电荷不同，其电势能也不同，但电势能与电荷量的比值保持不变，选项D正确。 故选D。 2．(多选)下列关于电势高低的判断，正确的是(　　) A．负电荷从A点移到B点时，电场力做正功，A点的电势一定较高 B．负电荷从A点移到B点时，电势能增加，A点的电势一定较低 C．正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点电势一定较低 D．正电荷只在电场力作用下从静止开始，由A点移到B点，A点的电势一定较高 【答案】CD 【详解】根据电场力做功和电势能变化的关系，不管是对正电荷做功还是对负电荷做功，只要电场力做正功电势能就减少，只要电场力做负功电势能就增加。但是正、负电荷在电势高低不同的位置具有的电势能不同，正电荷在电势高处具有的电势能多，负电荷在电势低处具有的电势能多。所以选项C、D正确。 3、如图所示，A、B为匀强电场中同一条电场线上的两点。电势分别为、；电荷量为的试探电荷在A、B两点的电势能分别为、。则（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AB．根据沿电场方向电势降低可知，A、B两点的电势大小关系为故A正确，B错误； CD．根据电势能表达式可知电荷量为的试探电荷在A、B两点的电势能大小关系为 故CD错误。故选A。 二、等势面的特点及应用 4、如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B两点，则(　　) A．A点场强大于B点场强 B．A点场强方向指向x轴负方向 C．A点场强等于B点场强 D．A点电势高于B点电势 【答案】D 【详解】由于电场线与等势面总是垂直，则B点电场线比A点密，B点场强大于A点场强，故A、C错误。电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，故B错误，由图中数据可知D正确。 5、如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线表示等势线，A、B、C 是电场中的三点，下列关于电场强度 E和电势φ的大小关系正确的是(　　) A．EA<EC　　 B．EB>EA C．φA>φC　　 D．φB>φA 【答案】D 【详解】电场线疏密表示场强大小，A、B错；沿电场方向电势降低，C错D正确，故选D 6、如图所示，电场中同一条水平方向电场线上的三点。为的中点，电势分别为、，下列叙述正确的是（　　）    A．该电场在点处的电势不一定为 B．a点处的场强一定大于b点处的场强 C．一负电荷运动到c点时受到的静电力由c指向b D．一负电荷从c点运动到b点电势能一定减小 【答案】A 【详解】当该电场是匀强电场时，由于沿电场方向相同距离电势差相等，则场在c点处的电势一定为，当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不一定为，故A正确；一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强不一定大于b点处的场强，故B错误；根据题意，由沿电场线方向电势降低可知，电场方向为，则一负电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a，故C错误； 根据题意可知，c点电势高于b点电势，由可知在负电荷b点电势能较大，则一负电荷从c点运动到b点电势能一定增加，故D错误。故选A。 【B提能力】 7、如图所示，两个圆圈表示两个带等量正电荷的点电荷，O点为两者连线中点，M、P两点均在连线上且关于O点对称，N点位于连线的中垂线上，下列说法正确的是（　　）    A．M点与P点的电场强度相同 B．M点与N点的电场方向相同 C．M点的电势比O点的电势低 D．N点的电势比O点的电势低 【答案】D 【详解】根据等量同种电荷电场对称性可知，M点与P点的电场强度的大小相等，方向相反，故A、B错误；根据等量同种正电荷连线和中垂线电场分布特点可知，MO之间的电场方向由M指向O，ON之间的电场方向由O指向N，沿电场方向电势降低，可知M点的电势比O点的电势高，N点的电势比O点的电势低，故C错误，D正确。故选D。 8、如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是(　　) A．A、B两处电势、场强均相同 B．C、D两处电势、场强均相同 C．在虚线AB上O点的场强最大 D．带正电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能 【答案】B 【详解】等量异种点电荷电场线及等势面分布如图所示，由图可知，A、B两处电场强度相同，C、D两处电场强度相同，选无穷远处为零电势点，可知两点电荷连线的中垂线右侧电势为负，两点电荷连线的中垂线左侧电势为正，两点电荷连线的中垂线上电势相同，故A错误，B正确。由电场线疏密判断电场强度大小，可知虚线AB上O点电场强度不是最大，故C错误。φO＝0，而φB<0，故O处电势高于B处电势，则正电荷在O处的电势能大于在B处的电势能，故D错误。 9、(多选)位于A、B处的两个带有不等量负电荷的点电荷在平面内的电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则(　　) A．a点和b点的电场强度相同 B．正电荷从c点移到d点，静电力做正功 C．负电荷从a点移到c点，静电力做正功 D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大 【答案】CD 【详解】电场线与等势线垂直，a点的等势线比b点的稀疏，故Ea<Eb，且a、b两点的场强方向不相同，选项A错误；正电荷从c点移到d点，φc<φd，静电力做负功，选项B错误；负电荷从a点移到c点，静电力做正功，选项C正确；正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势先变低后变高，静电力先做正功，后做负功，故电势能先减小后增大，故选项D正确。 10、如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，实线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是(　　) A．A点电势大于B点电势 B．A、B两点的电场强度相等 C．q1的电荷量小于q2的电荷量 D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能 【答案】C 【详解】由于将q1、q2移到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能，D错误。由于电场力做负功，则电场线由外指向内，B点电势大于A点电势，A错误。A点处电场线密，场强大，A、B两点电场强度方向也不同，B错误。据W＝qU及A点到无穷远电势差大于B点到无穷远电势差可知，q1的电荷量小于q2的电荷量，C正确。 11、(多选)图中K、L、M为静电场中3个相距很近的等势面(K、M之间无电荷)。一带电粒子射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动。已知电势φK＜φL＜φM，且粒子在ab段做减速运动。下列说法中正确的是(　　) A．粒子带负电 B．粒子在bc段做减速运动 C．粒子在a点与e点的速度大小相等 D．粒子从c点到d点的过程中电场力做负功 【答案】BC 【详解】由带电粒子的运动轨迹可知，粒子所受电场力指向轨迹的凹侧。画出过a、b、c、d、e各点的电场线，因φK＜φL＜φM，可知粒子带正电，选项A错误；粒子由b到c的过程中，电场力做负功，速率减小，选项B正确；由于a、e两点电势相等，故粒子在a、e两点的电势能相等，由能量守恒定律知，粒子在a、e两点的动能相等，速度大小相等，选项C正确；粒子从c点到d点的过程中电势降低，电势能减小，电场力做正功，选项D错误。 12、一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位置x的变化关系如下图所示，其中段是对称的曲线，段是直线，则下列正确的是（　　） A．、、处电势、、的关系为 B．段所受电场力沿x轴负方向，段所受电场力沿x轴正方向 C．粒子从O点向x轴正向运动过程中加速度先逐渐减小后逐渐增大到最后恒定 D．粒子从向运动过程中电场力做正功 【答案】AC 【详解】根据电势能与电势的关系粒子带负电，，则知电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有故A正确；粒子在段，电势能减小，电场力做正功，电场力沿轴正方向。在段，电势能增大，电场力做负功，电场力沿轴负方向，故B错误；图像的斜率 可知，图像的斜率表示电场力，因此，粒子从点向运动过程中电场力先减小后增大，最后恒定，则加速度也是先减小后增大到最后恒定，故C正确；粒子在段，电势能增大，电场力做负功，故D错误。 故选AC。 【C链高考】 13．（2025·河南·高考真题）如图，在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点，其电势分别为；a、b、c分别位于纸面内一等边三角形的顶点上。下列图中箭头表示a点电场的方向，则正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】 匀强电场中任意两点间的中点电势等于这两点的平均值，可知ac中点d的电势与b点相同，bd的连线为该匀强电场的等势面。电场线垂直于等势面且由高电势指向低电势，故电场线沿ac方向且由a指向c，C选项正确。故选C。 14.（2025·云南·高考真题）某介电电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为－2V、－1V、1V、2V的等势线上，则（   ） A．a、b、c、d中a点电场强度最小 B．a、b、c、d中d点电场强度最大 C．一个电子从b点移动到c点电场力做功为2eV D．一个电子从a点移动到d点电势能增加了4eV 【答案】C 【详解】根据等势面越密集电场强度越大，可知a、b、c、d中a点电场强度最大，故AB错误；一个电子从b点移动到c点电场力做功为 = 2eV，故C正确；一个电子从a点移动到d点电场力做功为由于电场力做正功电势能减小，则一个电子从a点移动到d点电势能减小了4eV，故D错误。故选C。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$