课时测评7 电势能和电势-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

课时测评7　电势能和电势 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－10题，每题4分，共40分) 1．下列说法正确的是(　　) A．如图所示，电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，静电力做功的大小不同 B．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则静电力做功为零 C．正电荷沿着电场线运动，静电力对正电荷做正功；负电荷逆着电场线运动，静电力对负电荷做负功 D．电荷在电场中运动，静电力可能对电荷做功，能量守恒定律在电场中并不成立 答案：B 解析：静电力做功与电荷运动路径无关，与初、末位置有关，电荷从某点出发又回到了该点，则静电力做功为零，A错误，B正确。正电荷沿电场线方向运动，静电力的方向与运动方向相同，静电力做正功；负电荷逆着电场线方向运动，静电力方向与运动方向相同，静电力也做正功，C错误。电荷在电场中运动时，虽然静电力对其做功，但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化仍满足能量守恒定律，D错误。故选B。 2．如图所示，Rt△ABC的边AC与匀强电场的电场方向平行。将正电荷q从A点移到B点，静电力做功为W1，从A点移到C点、从C点移到B点，静电力做功分别为W2、W3，则(　　) A．W1＜W2 B．W1＞W2 C．W1＝W2＋W3 D．W1＜W2＋W3 答案：C 解析：设匀强电场的电场强度为E，∠BAC＝θ，则将正电荷q从A点移到B点，静电力做功为W1＝qE·|AB|cos θ＝qE·|AC|，将正电荷q从A点移到C点，静电力做功为W2＝qE·|AC|，将正电荷q从C点移到B点，静电力做功为W3＝0，则有W1＝W2，W1＝W2＋W3。故选C。 3．如图所示，静电场中的一条电场线上有M、N两点，箭头代表电场的方向，则(　　) A．M点的电场强度大小一定比N点的大 B．电子从M点运动到N点静电力做正功 C．电子在M点的电势能比在N点的小 D．电子在M点受到的静电力大小一定比在N点的大 答案：C 解析：由于题中只给出了一条电场线，不能确定电场线的疏密，因此不能确定电场强度的大小，也不能确定电子在M、N两点受到的静电力大小，A、D错误；电子从M点运动到N点，静电力做负功，电子的电势能增加，所以电子在M点的电势能比在N点的小，B错误，C正确。故选C。 4．如图所示，实线是匀强电场的电场线，带电粒子q1、q2分别从A、C两点以初速度v沿垂直于电场线的方向射入电场，其运动轨迹分别是图中的ABC、CDA。已知q1带正电，不计粒子重力和阻力。下列说法中正确的是(　　) A．q2也带正电 B．A点的电势低于C点的电势 C．静电力对q1做正功，对q2做负功 D．q1、q2的电势能均减小 答案：D 解析：由做曲线运动的条件，可知q1所受静电力水平向右，q1带正电，故电场方向向右，同理可知，q2所受静电力水平向左，则q2带负电，故A错误；电场线水平向右，沿电场线方向电势降低，则A点的电势高于C点的电势，故B错误；由题图可知，静电力与运动方向都成锐角，静电力对q1、q2都做正功，q1、q2的电势能都减小，故C错误，D正确。故选D。 5．(多选)某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点，C点与B点关于放电极对称，下列说法正确的是(　　) A．A点电势低于B点电势 B．A点电场强度小于C点电场强度 C．烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能 D．烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能 答案：AC 解析：根据沿电场线方向电势降低可知，A点电势低于B点电势，A正确；由题图可知，A点处电场线比C点处密集，因此A点电场强度大于C点电场强度，B错误；由烟尘颗粒的运动轨迹可知烟尘颗粒带负电，若从A运动到B，静电力做正功，电势能减小，动能增加，烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能，烟尘颗粒在A点的电势能大于在B点的电势能，C正确，D错误。故选AC。 6．关于电势和电势能，下列说法正确的是(　　) A．在电场中电势高的地方，电荷在该点具有的电势能大 B．在电场中电势高的地方，放在该点的电荷所带电荷量越大，它所具有的电势能也越大 C．在电场中的任意一点上，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能 D．在负点电荷所产生的电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能(取无限远处为电势零点) 答案：D 解析：根据Ep＝qφ可知，正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小，A、B错误；在电势小于零的地方，正电荷的电势能小于零，负电荷的电势能大于零，大于正电荷具有的电势能，C错误；取无限远处为电势零点，则在负电荷产生的电场中的任意一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能，D正确。故选D。 7．(2025·山西晋城高二上期中)电荷量为－q的点电荷位于电场某点时，其电势能为Ep，若把该点电荷换成电荷量为3q的点电荷，电场中该点的电势为(　　) A． B．－ C． D．－ 答案：B 解析：根据电势的定义式有φ＝，上述表达式是比值定义式，电势由电场本身决定，与试探电荷无关，即若把该点电荷换成电荷量为3q的点电荷，电场中该点的电势仍然为－。故选B。 8．(多选)如图甲所示，A、B是一条电场线上的两点，若在某点释放一初速度为零的电子，电子仅受静电力作用，从A点运动到B点，其速度随时间变化的规律如图乙所示。则(　　) A．A、B两点的电势φA＜φB B．A、B两点的电场强度EA＝EB C．电子在A、B两点的电势能EpA＜EpB D．电子在A、B两点受到的静电力FA＜FB 答案：AD 解析：由题图乙可知，电子做初速度为零、加速度增大的加速直线运动，说明电子所受静电力增大，电子在A点受到的静电力小于在B点受到的静电力，即FA＜FB，由E＝可知，A点的电场强度小于B点的电场强度，即EA＜EB，故B错误，D正确；电子由静止开始沿电场线从A点运动到B点，则静电力的方向从A指向B，而电子带负电，则电场强度方向从B指向A，根据沿着电场线方向电势降低可知，A点的电势低于B点电势，即φA＜φB，故A正确；因为φA＜φB，又电子带负电，则EpA＞EpB，故C错误。故选AD。 9．(2025·天津河东高二上期末)如图所示，M、N两点分别放置两个等量异种电荷，P为MN连线的中点，T为连线上靠近N的一点，S为连线的中垂线上处于P点上方的一点。把一个电子分别放在P、S、T三点进行比较，则(　　) A．电子从P点沿直线移到S点，静电力做正功 B．电子从T点移到S点，动能减小 C．电子在S点受力最小，在T点电势能最大 D．电子在P点受力最小，T点电势最低 答案：C 解析：电子从P点沿直线移到S点，静电力始终与运动方向垂直，静电力不做功，故A错误；由于沿电场线方向电势降低，结合上述可知，T点电势低于S点电势，则电子从T点移到S点电势能减小，动能增大，故B错误；根据等量异种点电荷电场线的分布规律可知，S点电场强度最小，T点电势最低，则电子在S点受力最小，在T点电势能最大，故C正确，D错误。故选C。 10．(多选)将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，稳定后所形成电场的电场线分布如图所示，a、b为电场中的两点，则(　　) A．a点的电场强度比b点的大 B．a点的电势比b点的低 C．试探电荷－q在a点的电势能比在b点的大 D．将试探电荷－q从a点移到b点，静电力做负功 答案：AD 解析：电场线的疏密程度表示电场强度的大小，据题图可知，a点的电场强度比b点的电场强度大，故A正确； a点所在处的电场线从Q发出到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无限远，所以金属球的电势高于b点的电势，故a点的电势比b点的电势高，故B错误； 电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能比b点小，把试探电荷－q从a点移动到b点，电势能增加，静电力做负功，故C错误，D正确。故选AD。 11．(10分)如图所示，在真空中的O点放一正点电荷Q＝1.0×10-7 C，直线MN过点O，OM＝0.30 m，已知静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2。 (1)求M点的电场强度大小； (2)若M点的电势比N点的电势高15 V，则将q＝－2×10-10 C的试探电荷从M点移动到N点，静电力做的功是多少？电势能变化了多少？ 答案：(1)1×104 N/C　(2)－3×10-9 J　增加了3×10-9 J 解析：(1)由E＝k可得 EM＝9.0×109× N/C＝1×104 N/C。 (2)若取φN＝0，则φM＝15 V，则EpN＝0，EpM＝qφM＝－2×10-10×15 J＝－3×10-9 J WMN＝EpM－EpN＝－3×10-9 J 即电势能增加了3×10-9 J。 12．(10分)电荷量为q的正电荷位于电场中A点时，具有的电势能为6.0×10-8 J；移到B点后具有的电势能变为－4.0×10-8 J。则： (1)这个过程中，静电力所做的功是多少？ (2)如果把电荷量为－2q的点电荷放到A点，具有的电势能是多少？ 答案：(1)1.0×10-7 J　(2)－1.2×10-7 J 解析：(1)根据静电力做功与电势能变化的关系，可知这个过程中静电力所做的功为WAB＝－ΔEp＝－(EpB－EpA)＝－(－4.0×10-8 J－6.0×10-8 J)＝1.0×10-7 J。 (2)电荷量为q的正电荷位于电场中A点时，具有的电势能为6.0×10-8 J，则有EpA＝qφA＝6.0×10-8 J 如果把电荷量为－2q的点电荷放到A点，具有的电势能为EpA′＝－2qφA＝－1.2×10-7 J。 学科网（北京）股份有限公司 $