课时跟踪检测(五) 电势 电势差（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（教科版）

课时跟踪检测(五)　电势　电势差 (网阅作业,选择题请在答题区内作答) 1.关于静电场的等势面,下列说法正确的是 (　 ) A.两个电势不同的等势面可能相交 B.电场线与等势面处处相互垂直 C.同一等势面上各点电场强度一定相等 D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功 2.某一区域的电场线分布如图所示,A、B、C是电场中的三个点,则 (　 ) A.C点的电场强度最大 B.A点电势比B点电势高 C.负电荷在A点由静止释放后沿电场线运动 D.负电荷从B点移到C点过程中克服电场力做功 3.在如图所示的四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点,其中a、b两点电势和电场强度都相同的是 (　 ) 4.(2025·河南高考)如图所示,在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为6 V、4 V、2 V;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 (　 ) 5.(2025·成都期中检测)如图所示,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,静电力所做的负功相等,则 (　 ) A.直线a位于某一等势面内,φM>φQ B.直线c位于某一等势面内,φM>φN C.若电子由M点运动到Q点,静电力做正功 D.若电子由P点运动到Q点,静电力做负功 6.如图所示,在xOy坐标系中以O为中心的椭圆上,有a、b、c、d、e五点,其中a、b、c、d为椭圆与坐标轴的交点。现在椭圆的一个焦点O1固定一正点电荷,另一正试探电荷仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,下列说法正确的是 (　 ) A.a、c两点的电场强度相同 B.d点的电势小于b点的电势 C.正试探电荷沿虚线运动过程中在b点的动能大于在e点的动能 D.若将正试探电荷由a点沿椭圆经b、e两点移动到c点,电场力先做负功后做正功,但总功为零 7.某电场的等势面如图所示,A、B、C是等势面上的三点,下列说法正确的是 (　 ) A.负点电荷在A点受到的电场力小于在C点受到的电场力 B.将正点电荷从A点移到C点,电场力做负功 C.负点电荷在A点的电势能小于在B点的电势能 D.正点电荷在B点的电势能大于在C点的电势能 8.一正电荷仅在电场力作用下,从A点运动到B点,速度大小随时间变化的图像如图所示。下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势φ的高低的判断,正确的是 (　 ) A.EA>EB,φA>φB B.EA=EB,φA=φB C.EA<EB,φA>φB D.EA<EB,φA<φB 9.如图所示为处于等边三角形顶点的两个正点电荷与一个负点电荷所形成的电场的等势面,相邻等势面之间的电势差相等。已知三个点电荷的电荷量大小相等,O点为两个正点电荷连线的中点,A、O、B及两正点电荷在同一直线上,且A、B两点关于O点对称,以无穷远处为零势能面,A、B、C分别在对应的等势面上,电势已在图中标注。下列说法正确的是 (　 ) A.O点电场强度为零,电势不为零 B.A、B两点的电场强度大小相等,方向相反 C.A、C之间的电势差为4 V D.一电子仅受静电力作用由B点运动到C点,其动能减少8 eV 10.电子透镜两极间的电场线分布如图所示,中间的一条电场线为直线,其他电场线对称分布,a、b、c、d为电场中的四个点,其中b、d点和b、c点分别关于x、y轴对称。下列说法正确的是 (　 ) A.a点的电场强度大于b点的电场强度 B.b点的电场强度与c点的电场强度相同 C.d点的电势比c点的电势低 D.将带正电的试探电荷由a点移动到d点,电场力做正功 11.(2024·重庆高考)沿空间某直线建立x轴,该直线上的静电场方向沿x轴,其电势φ随位置x变化的图像如图所示。一电荷量为e的带负电的试探电荷,经过x2点时动能为1.5 eV,速度沿x轴正方向,若该电荷仅受电场力。则其将 (　 ) A.不能通过x3点 B.在x3点两侧往复运动 C.能通过x0点 D.在x1点两侧往复运动 12.(8分)如图所示,真空中电荷量分别为+Q和-Q两个点电荷相距为r,A、B为它们水平连线上两点(其中B为中点),C为连线中垂线上的一点。已知静电力常量为k,这两个点电荷间的库仑力大小为　　　　,+Q在B点产生的电场强度大小为　　　　。它们在A点的合场强方向为　　　　(选填“水平向左”“水平向右”“竖直向上”或“竖直向下”)。将一个正检验电荷自B沿中垂线移到C,其电势能　　　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。  13.(12分)如图所示,匀强电场的电场线(方向未画出)与AC平行,把带电荷量为-1×10-8 C的电荷从A点移到B点,静电力做功6×10-8 J。B处电势为1 V,求: (1)场强方向;(3分) (2)A点电势;(4分) (3)电子在A点的电势能。(5分) 4 / 5 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(五) 1.选B　在静电场中,两个电势不同的等势面不会相交,选项A错误;电场线与等势面一定相互垂直,选项B正确;同一等势面上的电场强度可能相等,也可能不相等,选项C错误;电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,移动负试探电荷时,电场力做负功,选项D错误。 2.选D　电场线越密处场强越大,因此B点电场强度最大,选项A错误;沿电场线方向电势降低,A点电势比B点电势低,选项B错误;带电粒子在电场中沿电场线运动应具备的两个条件即电场线为直线和粒子的初速度方向与电场强度方向在同一直线上,由题图可知,负电荷在A点由静止释放,不会沿电场线运动,选项C错误;从B到C电势降低,由于是负电荷,电势能增加,克服电场力做功,选项D正确。 3.选C　因为电势是标量,并且a、b在题中的四个电场中具有对称性,故四个电场中a、b两点的电势都是相等的,而电场强度是矢量,A图中两对称点的电场强度大小相等、方向相反;B图中两个电场叠加后,a点的电场强度方向斜向右上方,b点的电场强度方向斜向右下方;C图中a、b两点的电场强度大小相等,方向都是水平向右;D图中a点的电场强度方向向上,b点的电场强度方向向下,因此只有选项C正确。 4.选C　匀强电场中任意两点间的中点电势等于这两点电势的平均值,可知ac连线的中点d的电势与b点电势相同,bd连线所在平面为该匀强电场的等势面,由电场线垂直于等势面且由高电势指向低电势,可知该匀强电场的电场线沿ac方向且由a指向c,故选C。 5.选B　电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,静电力所做的负功相等,则电势能增加量相等,所以电势降低且降低量相等,则电场线方向向下,且N、P两点的电势相等,直线d位于某一等势面内,根据匀强电场等势面分布情况知,直线c也位于某一等势面内,则有φM=φQ>φN=φP,故A错误,B正确;由以上分析知,直线c是等势面,所以电子由M点运动到Q点,静电力不做功,故C错误;由于电子由M点运动到P点的过程中,静电力做负功,而M与Q电势相等,那么,电子由P点运动到Q点,静电力做正功,故D错误。 6.选C　由正点电荷电场线的分布情况和对称性分析可知a、c两点电场强度大小相等,但方向不同,所以电场强度不同,故A错误;b点到正电荷的距离大于d点到正电荷的距离,则b点的电势低于d点的电势,故B错误;b点到正电荷的距离大于e点到正电荷的距离,b的电势低于e点的电势,正试探电荷沿虚线运动过程中,从低电势到高电势,电场力做负功,动能减小,C正确;正点电荷由a点沿椭圆经b、e两点移动到c点的过程中,电势先降低后升高,电势能先减小后增大,电场力先做正功再做负功,D错误。故选C。 7.选D　由题图可知,相邻两等势面电势的差值相等,等势面的疏密反映了电场强度的大小,故A点的电场强度大于C点的电场强度,根据F=Eq知负点电荷在A点受到的电场力大于在C点受到的电场力,A错误;将正点电荷从A点移到C点,电势降低,正点电荷电势能减小,电场力做正功,B错误;A、B在同一等势面上,负点电荷在A、B两点的电势能相等,C错误;B点电势大于C点电势,正点电荷在B点的电势能大于在C点的电势能,D正确。 8.选B　电荷仅受电场力作用,合力不会为零,由题图可知电荷速度的大小没有变化,故电荷只能做匀速圆周运动,电荷在A、B两点受到的电场力大小相等,A、B两点场强大小相等,电荷以场源电荷为圆心做匀速圆周运动,A、B两点电势相等,故B正确。 9.选D　两个正点电荷在O处的合场强为零,负点电荷在O处的场强不为零,根据场强的叠加知O点场强不为零,由等势面分布图可以看出,该点电势也不为零,故A错误;电场线垂直于等势面,根据对称性可知,A、B两点的电场强度大小相等,由于负点电荷的存在,A点叠加后的场强方向斜向左上方,B点叠加后的场强方向斜向右上方,方向不同,也不相反,故B错误;A、C之间的电势差UAC=φA-φC=6 V-(-2 V)=8 V,故C错误;电子在B点的电势能为EpB=-6 eV,电子在C点的电势能为EpC=2 eV,将一电子由B点移动到C点,其电势能变化量为ΔEp=EpC-EpB=8 eV,由于仅受静电力作用,所以电子的动能和电势能之和保持不变,所以该电子仅受静电力由B点移动到C点,其动能减少8 eV,故D正确。 10.选D　a点电场线较b点稀疏,所以a点的电场强度小于b点的电场强度,故A错误;b点的电场强度与c点的电场强度方向不同,所以b、c两点的电场强度不同,故B错误;沿着电场线方向电势降低,可知b点电势高于c点电势,根据对称性可知,b、d两点电势相等,则d点的电势比c点的电势高,故C错误;过a点或d点作一个等势面,由等势面及电场线的方向可知,a点电势比d点电势高,正电荷在电势越高的位置电势能越大,将带正电的试探电荷由a点移动到d点,电势能减小,所以电场力做正功,故D正确。 11.选B　带负电的试探电荷在x2点动能为1.5 eV,电势能为-1 eV,总能量为0.5 eV,且试探电荷速度沿x轴正方向,在x2~x3 区域试探电荷受到沿x轴正方向的电场力,做加速运动,在x3点速度最大,试探电荷继续运动到x3点右侧,做减速运动,当速度为零时,电势能为0.5 eV,即运动到电势为-0.5 V处减速到零,之后沿x轴负方向运动,回到x2点时动能仍为1.5 eV,继续向左运动,在电势为-0.5 V处减速到零后又反向运动,但不会运动到x0、x1点,即试探电荷在x3点两侧往复运动。 12.解析:根据库仑定律可知两个点电荷间的库仑力大小为F=k。两个点电荷相距为r,B为中点,+Q与B之间的距离为,根据点电荷的场强公式可知EB=4k。由于+Q和-Q两个点电荷在A点产生的场强均水平向右,故它们在A点的合场强方向为水平向右。根据等量异种点电荷的电场线分布可知中垂线是一个等势面,故将一个正检验电荷自B沿中垂线移到C,其电势能不变。 答案:k　 4k　水平向右　不变 13.解析:(1)将负电荷从A点移至B点,静电力做正功,所以负电荷所受静电力方向由A点指向C点,又场强方向与负电荷受力方向相反,所以场强方向由C点指向A点。 (2)由静电力做功与电势能变化的关系可知WAB=EpA-EpB=q(φA-φB),则φA=+φB=V=-5 V。 (3)电子在A点的电势能EpA'=qφA=(-e)×(-5 V)=5 eV。 答案:(1)由C点指向A点　(2)-5 V　(3)5 eV $