课时分层检测(6)电势能和电势-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理必修第三册同步辅导与测试(人教版)

10.解析(1)a接正极，b接负极. (2)金腐管与金属丝之间形成电场，由于煤粉吸附电子带电，故 在静电力作用下向电极运动，并吸附在电极上. (3)设一天回收煤粉的质量为m,管内表面积S=2πrL, 则m D5·4-3.5×101×2X3.14×3X50×86400428.5L 1000 1000 答案(1)a接正极，b接负极(2)见解析 (3)28.5t 11,B[在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电 压，金腐丝附近空气发生电离，这是将空气电离的现象，A错误： 文件反射的强光使鼓体上部分()P℃变成导体，将电荷导走，有字 的部分则仍是绝缘体，保留电荷，这是局部导电现象，B正确；鼓 体转动经过墨粉盒，潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电 部位，这是异种电荷相互吸引现象，C错误：鼓体继续转动经过复 印纸，带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上，这是异种电荷相互 吸引现象，D错误，] 课时分层检测（六） 1.C[静电力做功只与起始和终止位置有关，与路径无关，因此选 项C正确.] 2.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，故静电力做功为W=gE×4d=4gEd,选项B 正确，门 3.A[由正电荷周围电场线的特点可知E1>E2,由沿电场线方向 电势逐渐降低可知9>，选项A正确.门 4.D[电场线的疏密反映电场强度的大小，B,点的电场线较A点密 集，则E4<EB,沿着电场线的方向电势逐渐降低，可知B点电势 高于A点，电子带负电，负电荷在电势高处的电势能较小，则 E4>EB,故选D.] 5.C[十g绕过)点垂直于杆的轴线转过180°，静电力水平向右， 静电力做正功，静电力做的功为W1=gE,一q绕过O点垂直于杆 的轴线转过180°，静电力水平向左，静电力做正功，静电力做的功 为W2=qE1,在此转动过程中静电力做的功为W=W1十Wg =2gE1.」 6.解析因无穷远处电势为零，故E4=2.0×10-8J PA E4=-2V 又Ep4-EpB=1.0X10-8J 故E=1.0X10J,9%-E型=-1V. 答案-2V-1V 7,AC[电子受到点电荷的静电力，当电子由M点向P点运动时， 二者距离减小，静电力做正功，故电势能减小，又由动能定理，知 动能增大，即速率增大：当电子由P点向N,点运动时，电势能增 大，动能减小，速率减小，故A、C正确，B、D错误.] 8.BCD[由分析可知，负电荷从A至B做减速运动，则负电荷所受 静电力的方向为B→A,电场E的方向应为A→B,所以PA>B, E4<EpB,选项B、C正确；由于只有一条电场线，不知道电场的具 体分布，所以无法判断A、B两，点电场强度的大小，选项A错误： 负电荷再回到A点时，其电势能不变，动能也不变，所以？与”。 大小相等，选项D正确.] 9.BD[由题意知，O点的场强E。=0,则知在两点电荷连线上O点 左侧的电场方向向右，)点右侧的电场方向向左，可以判定，、( 点电势高于)点，因O点与b点间的电场强度斜向上，所以O点 电势高于b点，则b点电势低于c点，A错误，B正确；由以上分析 知，a点的电势高于b点，试探电荷（带负电）在a点的电势能比在 b点的小，C错误：同理可知，c点电势高于d点，试探电荷（带负 电)在c点的电势能小于在d点的电势能，D正确.] 10.A[根据给出的E-x图像可知，在a处的点电荷为正电荷，在b 处的点电荷为负电荷，根据点电荷产生的电场强度E=及电 场的叠加可知，c、d两处场强相同，电场方向由c指向d,故c,点 电势高，故A正确，B、C、D错误.] 1.ABD[根据静电力微功可知一W=q(0一阳)，解得阳= 9 选项A正确：B、C两，点到A点的距高相等，这两点电势相等，Q 从C点移到B点的过程中，静电力做功为0，选项B正确：根据对 称和电势叠加可知，A、B两点固定电荷量均为十g的电荷后，C 点电势为90=2ga=2Y,带电荷量为-2g的点电荷Q2在C 点的电势能为Ec=(一2q)X2=一4W,选项D正确：Q2从无 穷远处移到C点的过程中，静电力做的功为0一E=4W,选项 C错误.] 21 12.解析(1)开始时A、B均处于静止状态，以A、B整体为研究对 象，根据共，点力平衡条件可得 mug十mAg=k99c 72 代入数据可得l=2m. (2)当撒去A后，B在库仑力和重力的作用下向上做加速运动， 当库仑力和重力相等时，速度最大，此时有 k uge 解得此时B、C间的距离1'=3m. (3)从B开始运动到速度景大的过程中，对B,运用动能定理可得 W年一mEg(L'-1)=2mm 代入教据可得库仑力做功W=3.36J,静电力做正功，电势能 减少，故系统电势能的变化量 △E,=-W=-3.36J,即减小了3.36J. 答案(1)2m(2)3m(3)-3.36J 课时分层检测（七） 1.B[根据电势差的定义，电场中两点间的电势差等于将单位正电 荷从一，点移到另一点时静电力所做的功，仅由电场及两点的位置 决定，与移动电荷的电荷量及做功的多少无关，故B正确，] 2,A。[依题意，一9的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的 A点时，静电力做的功为W,则电荷的电势能减少W,无限远处电 荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为E4=一W,A到无限 远的电势差为UA=一UA= W=W,故A正确.] q 3.B[UAD=9A-p=-40V-(-10)V=-30V,所以WAD= qUD=1.6×10-×(-30)J=-4.8×10-8J,故B正确.] 4,C[电场强度的方向与电子运动路径无关，A错误：U= W 5 eV =一5V,B错误：静电力做5eV的正功，电子的电势能减少 5eV,C正确，D错误.] 5.D[在c、d、e、f四点中，f点所处的等差等势面最密集，所以电 场线也密集，则f点的电场强度最大，故A错误；f点电势最低， 若将某电子由c移到f,其电势能将增大，故B错误：电场方向由c 等势面指向f等势面，则将某电子在d点由静止释放，它会向c,点 所在等势面运动，故C错误：因B供电线的电势高于A供电线的 电势，故在c、d,f四点中c点的电势最高，故D正确.] 6.BC[该点电荷形成的电场过M、N 两点的等势面如图所示，距P越近， 电场强度越大，沿MN边，从M点到 N点，与P点的距离先变小后变大， 电场强度先增大后减小，A错误：沿电 场线方向电势降低，沿MN边，从M 点到N点，电势先升高后降低，B正 确：M点电势高于N点电势，根据E =qp知，正电荷在M点的电势能大 于在N点的电势能，C正确：将正电荷从M点移动到N点，即从 高电势移动到低电势，静电力所做的总功为正，D错误.] 7,B[根据等量异种点电荷周围的电场特点，可知(OC所在的直线 为等势线，E点电势高于D点电势.故可知UE<U加，两次移动 点电荷的过程中，静电力都做正功.根据W=gU,可知W1>W2, 故选项B正确.] 8.D[a处电场线较b处密集，a处的电场强度大于b处的电场强 度，故A错误：a、b两点在同一等势面上，c、b两点间的电势差等 于c,a两点间的电势差，故B错误；电子在c处具有的电势能为 20eV,故C错误：电子在d处由静止释放，运动至c点对应等 势线时，电场力做功2eV,电子的电势能减少2eV,动能增加 2eV,故D正确. 9.解析(1)正电荷从a移到b,静电力做正功，由W1=gU可得 W U= 代入数据得U=6V 由W2=gUk代入数据得U=一10V. 若b点的电势为零，由Uk=P%一g得 9=10V 电荷在c点的电势能为Ex=g9=2×101J. (2)a,c之间的电势差 U=U+U:=6 V+(-10 V)=-4V 故Wm=gU=-1×10-8X(-4)J=4X10-8J. 答案(1)10V2×10-?J(2)4×108J 8班级 姓名 课时分层检测（六 …0基础达标练0 1.如图所示，在匀强电场中 有A、B两点，将一电荷量 B E 为q的正电荷从A点移 Ak2------↓C 到B点，第一次沿直线 AB移动该电荷，静电力做功为W1;第二次 沿折线ACB移动该电荷，静电力做功为 W2;第三次沿曲线AB移动该电荷，静电力 做功为W3,则 ( ) A.W1>W2 B.W3<W2 C.Wj-W2 D.W1<W: 2.如图所示，在电场强度 C 为E的匀强电场中，将 7 B 电荷量为十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.3gEd B.4gEd C.5gEd D.7gEd 3.如图所示，Q是带正电的点 电荷，P1、P2为其产生的电 场中的两点，若E1、E2分 别为P1和P2两点的电场 强度的大小，91、2分别为P1和P2两点的 电势，则 A.E1>E2,91>P2 B.E1>E2p1<92 C.E<E201 D.E1<E291<92 4.某电场的部分电场线分布 如图所示，A、B两点位于电 场中，EA、EB分别表示它们 的电场强度，EM、EpB分别 表示电子在A、B两点具有 的电势能.下列有关电场强度和电势能的判： 断正确的是 A.EA<EB,EpA<EpB B.EA>EB,EpA<EpB C.EA>EB:EpA>EpB D.EA<EB,EpA>EpB 5.两带电小球电荷量分别为 十q和一q,固定在一长度为 1的绝缘细杆的两端，置于 +90 电场强度为E的匀强电场 145 得分 电势能和电势 中，杆与场强方向平行，其位置如图所示.若 此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180°，则 在此转动过程中静电力做的功为() A.零 B.gEl C.2gEl D.xgEl 6.将一个电荷量为1.0×10一8C的负电荷，从 无穷远处移到电场中的A点，克服静电力做 功2.0×10一8J,现将该电荷从A点移到B 点，静电力做功1.0×10一8J.试求电场中A、 B两点的电势.（取无穷远处为零电势点） …0能力提升练0 7.(多选)如图所示，带正电的点 M 电荷固定于Q点，电子在静电 力的作用下，做以Q点为焦点 P Q 的椭圆运动，M、P、N为椭圆 上的三点，P点是轨道上离Q 点最近的点.电子从M点经P点到达N点的 过程中 () A.速率先增大后减小 B.速率先减小后增大 C.电势能先减小后增大 D.电势能先增大后减小 8.(多选)如图是某一点电荷A B 形成的电场中的一条电场 场 线，A、B是电场线上的两点，一负电荷q仅 在静电力作用下以初速度0从A向B运动 并经过B点，一段时间后g以速度v又一次 经过A点，且v与0的方向相反，则以下说 法中正确的是 () A.A、B两点的电场强度EA<EB B.A、B两点的电势PA>PB C.负电荷q在A、B两点的电势能E4<EB D.负电荷q先后经过A点的速度大小0=) 班级 姓名 9.(多选)真空中有两个固定的带正电的点电 荷，电荷量不相等.一个带负电的试探电荷 置于二者连线上的O点时，仅在静电力的作 用下恰好保持静止状态.过O点作两正电荷： 连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂 线分别交于a、c和b、d,如图所示.以下说法 正确的是 A.a点电势低于O点 B.b点电势低于c点 C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点 的电势能 D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点 的电势能 10.在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定 有两个电荷量相等的点电荷，如图所示的： E-x图像描绘了x轴上部分区域的电场强！ 度（以x轴正方向为电场强度的正方向）. 对于该电场中x轴上关于原点对称的c、d 两点，下列结论正确的是 E A.两点场强相同，c点电势更高 B.两点场强相同，d点电势更高 C.两点场强不同，两点电势相等，均比O点 电势高 D.两点场强不同，两点电势相等，均比O点 电势低 …。情景创新练 0 11.(多选)如图所示，ABC 为等边三角形，电荷量为 十g的点电荷固定在A 点.先将一电荷量也为 B 十q的点电荷Q1从无穷 146 得分 远处（电势为0）移到C点，此过程中，静电 力做功为一W.再将Q,从C点沿CB移到 B点并固定.最后将一电荷量为一2q的点 电荷Q2从无穷远处移到C点.下列说法正 确的有 ( A.Q1移入之前，C点的电势为 B.Q1从C点移到B点的过程中，所受静电 力做的功为0 C.Q2从无穷远处移到C点的过程中，所受 静电力做的功为2W D.Q2在移到C点后的电势能为一4W 2.如图所示，不带电的物体A与 带电体B叠放在一起静止在 ® 空中，带电体C固定在绝缘地 面上不动.现将物体A移走， 带电体B从静止经过时间t达 到最大速度vm=2m/s.已知三个物体均可 以看作质点，A与B的质量分别为A= 0.35kg,mB=0.28kg,B、C的电荷量分别为 9B=+4×105C,qc=+7×10-5C且保持 不变，静电力常量k=9.0×10°N·m/C2,g 取10m/s2,不计空气阻力.求： (1)开始时B、C间的距离1； (2)当带电体B达到最大速度时距带电体C 的距离； (3)在时间t内系统电势能的变化量△E。: