课时跟踪检测(七) 电势能和电势（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

课时跟踪检测(七)　电势能和电势 (网阅作业,选择题请在答题区内作答) 1.(2025·山东聊城阶段练习)如图为某电场中的一条电场线,电场线上有A、B两点,一电子从A点运动到B点。下列说法正确的是 (　　) A.该电场线是客观存在的,与电子的运动轨迹重合 B.电子在A点受到的电场力一定比在B点受到的电场力大 C.A点的电势比B点的电势高,与电子本身无关 D.电子在A点的电势能比在B点的电势能大,由电场和电子共同决定 2.如图所示,在电场强度为E的匀强电场中,将电荷量为+q的点电荷从电场中A点经B点移动到C点,其中AB⊥BC,AB=4d,BC=3d,则此过程中静电力所做的功为 (　　) A.3qEd B.4qEd C.5qEd D.7qEd 3.(2025·安徽马鞍山月考)如图所示,在电场强度为50 N/C的匀强电场中有A、B两点,A、B两点间距离为10 cm,AB和电场线方向夹角为60°,现将电荷量为4×10-8 C的负电荷从A点移到B点,下列说法正确的是 (　　) A.静电力对电荷做功2.0×10-7 J,电势能减少2.0×10-7 J B.静电力对电荷做功1.0×10-7 J,电势能减少1.0×10-7 J C.电荷克服静电力做功2.0×10-7 J,电势能增加2.0×10-7 J D.电荷克服静电力做功1.0×10-7 J,电势能增加1.0×10-7 J 4.在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点,其电势分别为φM、φN,电场强度大小分别为EM、EN。下列说法正确的是 (　　) A.若φM>φN,则M点到电荷Q的距离比N点的远 B.若EM<EN,则M点到电荷Q的距离比N点的近 C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则φM<φN D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则EM>EN 5.(多选)如图所示,在正点电荷Q的电场中有一固定的光滑绝缘无限长直杆,有一可视为质点的带正电的小环套在直杆上,小环静止在距离点电荷最近的O点。由于受到轻微的扰动,小环从O点沿杆向右运动,运动过程中小环的电荷量不变,以下说法正确的是 (　　) A.小环运动的速度越来越大 B.小环运动的加速度越来越大 C.小环所受的静电力越来越小 D.小环与点电荷Q所构成的系统的电势能越来越大 6.(多选)如图,将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷连线的中垂线从A点移动到B点,再沿连线从B点移动到C点。该试探电荷 (　　) A.从A到B过程中所受的静电力减小 B.从B到C过程中所受的静电力增大 C.从A到B过程中电势能增大 D.从B到C过程中电势能减小 7.(2023·广东高考)(多选)电子墨水是一种无光源显示技术,它利用电场调控带电颜料微粒的分布,使之在自然光的照射下呈现出不同颜色。透明面板下有一层胶囊,其中每个胶囊都是一个像素。如图所示,胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒。当胶囊下方的电极极性由负变正时,微粒在胶囊内迁移(每个微粒电量保持不变),像素由黑色变成白色。下列说法正确的有 (　　) A.像素呈黑色时,黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势 B.像素呈白色时,黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势 C.像素由黑变白的过程中,电场力对白色微粒做正功 D.像素由白变黑的过程中,电场力对黑色微粒做负功 8.(2025·郑州高二上月考)在一正点电荷形成的电场中,A、B两点的电势分别为φA、φB,电场强度的大小分别为EA、EB。若以无穷远处的电势为0,到场源电荷(电荷量为Q)距离为r的点的电势为φ=,则 (　　) A.= B.= C.= D.= 9.(2025·河南许昌月考)(多选)如图所示,带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,则下列说法正确的是 (　　) A.该粒子带正电 B.从a到b过程中,粒子先加速后减速 C.从a到b过程中,粒子所受电场力先减小后增大 D.从a到b过程中,粒子的电势能先增大后减小 10.(12分)在如图所示的匀强电场中,沿电场线方向有A、B两点,A、B两点间的距离s=0.10 m。一个电荷量q=+2.0×10-8 C的点电荷所受静电力的大小F=4.0×10-4 N。求: (1)电场强度E的大小;(3分) (2)将该点电荷从A点移至B点的过程中,静电力所做的功W;(4分) (3)将该点电荷从A点移至B点的过程中,点电荷的电势能是增加还是减少,电势能改变多少。(5分) 11.(14分)(2025·湖南长沙检测)如图,带电量Q=+4.8×10-4 C的A球固定在足够长的光滑绝缘斜面上,斜面的倾角α=37°,质量m=0.1 kg、带电量q=+2×10-7 C的B球在离A球L=0.1 m处由静止释放。两球均可视为点电荷,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。 (1)A球在B球释放处产生的电场强度E的大小和方向;(4分) (2)B球的速度最大时两球间的距离r;(4分) (3)B球从开始运动到速度最大时,其电势能改变了7.92 J。求B球运动的最大速度。(结果可用根号表示)(6分) 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(七) 1.选C　电场线是为了形象地描述电场而假想的线,实际不存在;如果电子在A点的速度方向不与AB共线,则电场线与电子的运动轨迹不重合,故A错误;电场线的疏密程度反映了电场强度的大小,由于只有一条电场线,不能确定电场线的分布情况,故无法判断A、B两点的电场强度的大小,所以电子在A点受到的电场力不一定比在B点受到的电场力大,故B错误;沿着电场线的方向电势逐渐降低,所以A点的电势比B点的电势高;电场中某点的电势高低由电场自身决定,与电子本身无关,故C正确;由电势能Ep=qφ可知,电子在A点的电势能比在B点的电势能小,由电场和电子共同决定,故D错误。 2.选B　静电力做功与路径无关,只和始、末位置有关,从B点到C点静电力不做功,故静电力所做的功为W=qE×4d=4qEd,B正确。 3.选D　由题知A、B两点间距离为d=10 cm,将电荷量为4×10-8 C的负电荷从A点移到B点,静电力做功为WAB=Eqdcos 60°=-1.0×10-7 J,故电荷克服静电力做功1.0×10-7 J,根据功能关系,电势能增加1.0×10-7 J。故选D。 4.选C　沿着电场线的方向电势降低,根据正点电荷产生的电场特点可知,若φM>φN,则M点到电荷Q的距离比N点的近,故A错误;电场线的疏密程度表示电场强度的大小,根据正点电荷产生的电场特点可知,若EM<EN,则M点到电荷Q的距离比N点的远,故B错误;若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则电势增加,故有φM<φN,故C正确;若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则电势增加,根据正点电荷产生的电场特点可知EM<EN,故D错误。 5.选AC　小环沿杆向右运动的过程中,距离正点电荷Q越来越远,根据库仑定律,小环所受的静电力逐渐减小,静电力沿杆方向的分量在O点时为零,在无穷远处也为零,则静电力沿杆方向的分量先增加后减小,根据牛顿第二定律可知,小环运动的加速度先增加后减小,运动的速度越来越大,由于静电力做正功,则小环与点电荷Q所构成的系统的电势能越来越小,故B、D错误,A、C正确。 6.选BD　等量异种点电荷的电场线分布如图所示,将带负电的试探电荷沿连线的中垂线从A到B过程中,由于电场强度逐渐增大,则试探电荷所受的静电力逐渐增大,故A错误;从B到C过程中,由于电场强度逐渐增大,则试探电荷所受的静电力逐渐增大,故B正确;由于中垂线上的电场线方向与该试探电荷的运动方向垂直,静电力不做功,所以从A到B过程中电势能不变,故C错误;由于试探电荷带负电,所以从B到C过程中,静电力对试探电荷做正功,电势能减小,故D正确。 7.选AC　像素呈黑色时,胶囊下方的电极带负电,像素胶囊里电场线方向向下,所以黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势,故A正确;像素呈白色时,胶囊下方的电极带正电,像素胶囊里电场线方向向上,所以黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势,故B错误;像素由黑变白的过程中,白色微粒受到的电场力向上,位移向上,电场力对白色微粒做正功,故C正确;像素由白变黑的过程中,黑色微粒受到的电场力向上,位移向上,电场力对黑色微粒做正功,故D错误。 8.选C　根据电势公式知φ=k,得=,根据场强公式知E=k,得=,则可知=,故选C。 9.选CD　带电粒子仅受电场力作用,而合力方向总是指向运动轨迹的凹侧,根据题图可知粒子受到的电场力沿电场线反方向,可知粒子带负电,故A错误;根据上述可知,粒子所受电场力与速度方向夹角先为钝角后为锐角,则粒子先做减速运动后做加速运动,故B错误;根据电场线的疏密可知电场强度先变小后变大,故电场力先减小后增大,故C正确;根据上述可知,粒子从a到b过程中,电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,故D正确。 10.解析:(1)根据电场强度的定义式可得E==2×104 N/C。 (2)正点电荷所受静电力沿电场线方向,将该点电荷从A点移至B点的过程中,静电力所做的功为W=Fs=4×10-5 J。 (3)将该点电荷从A点移至B点的过程中,静电力做正功,点电荷的电势能减少了4×10-5 J。 答案:(1)2×104 N/C　(2)4×10-5 J　(3)减少　4×10-5 J 11.解析:(1)A球在B球释放处产生的电场强度大小 E=k=4.32×108 N/C,方向沿斜面向上。 (2)当B球所受静电力等于重力沿斜面向下的分力时B球的速度最大,此时k=mgsin α,解得r=1.2 m。 (3)B球从开始运动至达到最大速度的过程中,设静电力做的功为WF,根据动能定理有WF-mg(r-L)sin α=mv2-0 其中WF=7.92 J,解得v= m/s。 答案:(1)4.32×108 N/C,方向沿斜面向上 (2)1.2 m　(3) m/s或 m/s $