第十章 电场力做功、电势能、电势 典型常考练习题-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

电场力做功、电势能、电势典型常考练习题 夯实基础部分 一、单选题 1．关于静电力做功的特点，下列说法正确的是（　　） A．静电力做功与路径有关，与初末位置无关 B．静电力做功与路径无关，仅与初末位置有关 C．正电荷在电场中运动，静电力一定做正功 D．负电荷在电场中运动，静电力一定做负功 2．如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点分别沿不同的路径（曲线ADB、直线AB、折线ACB）移到B点，电场力做的功（   ） A．沿曲线ADB时最大 B．沿直线AB时最大 C．沿折线ACB时最大 D．无论哪条路径都相同 3．在电场中，把一点电荷从A点移到B点，静电力做的功为，以下说法正确的是（　　） A．电荷在A点具有的电势能是 B．电荷在B点具有的电势能是 C．从A移动到B过程中电荷的电势能增加了 D．从A移动到B过程中电荷的电势能减少了 4．点电荷形成的电场中的某一点的电势为10V，如果把一个电荷量的试探电荷放在该点处，那么试探电荷所具有的电势能为（　　） A． B． C． D． 5．某区域的电场线分布如图所示，电场中有A、B两点。A、B两点的电场强度大小分别为，电势分别为。下列判断正确的是（　　） A． B． C．将正电荷从A点移到B点电场力做负功 D．正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能 能力提升部分 二、多选题 6．下列关于电势与电势能的说法正确的是（　　） A．沿着电场线方向，电势逐渐降低 B．静电力做正功，电荷的电势能减小 C．电势越高，电荷的电势能一定越大 D．电势是矢量 7．关于电势、电势差下列说法中正确的是（　　） A．电场中某点的电势大小与零电势点的选取有关 B．Uab为正值，则a点的电势低于b点 C．电势是矢量，有大小还有方向 D．一正电荷由静止在匀强电场开始运动，则该电荷的运动方向是电势降低的方向（忽略重力） 8．将带电量为q=-1.6×10-6C的点电荷从无限远处移到电场中的A点，克服静电力做的功W=8×10-7J。取无限远处为零电势，A点的电势为φA，点电荷在A点的电势能为Ep，下列说法正确的是（　　） A．φA=0.5V B．φA=-0.5V C．Ep=8×10-7J D．Ep=-8×10-7J 9．如图中实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。1、2和3点处电场强度大小分别为、和，电势分别为、和。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 10．在O点处固定一个正点电荷，P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点，，，则小球从P到N的过程中（　　） A．电势能先增加后减少 B．电势能先减少后增加 C．在M点的机械能大于在N点的机械能 D．在M点的机械能等于在N点的机械能 11．如图，一均匀带正电圆环固定放置，O为圆心，OQ连线与圆环的中轴线重合。OQ连线上各处P点电场强度最大。一电子从O点以初动能5eV沿OQ方向飞出，到达Q处动能变为3eV。规定无限远处电势为零。下列说法正确的是（    ） A．O处电场强度为零，电势也为零 B．OQ连线上各处P点电势最高 C．电子从O到Q加速度先增大后减小 D．Q处电势比O处低2V 12．如图所示为某非匀强电场部分等势线分布情况。a、b、c、d四点分别位于四条等势线上，其中c点所在等势线电势为2V，d点所在等势线电势为1V，另两条等势线电势为-1V和-2V（图中未标出），下列说法正确的是（　　） A．a点所在等势线电势为-2V，b点所在等势线电势为-1V B．将一个电子分别放在a、b、c、d四点处，放在a点的电子所受的电场力最小 C．将一个电子分别放在a、b、c、d四点处，放在c点的电子具有的电势能最大 D．将一个电子从b点移动到d点的过程中电势能减少了2eV 13．某一区域电场线分布情况如图所示，A、B、C是其中的三个点，下列说法正确的是（　　） A．三点的场强大小关系为 B．三点的电势高低为 C．将一个不计重力的带负电粒子由A沿直线移动到B，静电力做负功 D．将一个不计重力的带负电粒子由B沿直线移动到C，静电力做正功 14．如图所示为放置在真空中点的点电荷周围的电场线分布，是空间内两点，且，下列说法正确的是（　　） A．电场线是真实存在的 B．、两点的电场强度相同 C．、两点的电势相同 D．将试探电荷放在点，受到的电场力的方向可能指向点 15．如图所示，真空中有两个点电荷，为、为，分别固定在x轴的坐标为0和的位置上。下列说法正确的是（   ） A．x轴上的位置的电场强度为0 B．x轴上的位置的电场强度为0 C．x轴上和的位置的电场强度的方向是沿x轴的正方向的 D．取无穷远处电势为0，x轴上的位置电势均为负 三、解答题 16．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，，，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电荷量为的正电荷从a移动到b，静电力做功为，求： (1)若规定a点电势为零，求该电荷在b点的电势能及b点的电势； (2)匀强电场的电场强度E； (3)该电荷从b到c，电荷的电势能的变化量。 17．如图所示，在真空中的O点放一点电荷,直线MN过O点，OM=30cm，M点放一点电荷，（q可视为试探电荷），k=9×109N∙m2/C2，求： (1)q在M点受到的静电力的大小和方向？ (2)若M点电势为10V，则q在M点的电势能是多少？ (3)若M点的电势比N点的电势高15V，则电荷q从M移到N点，它的电势能变化了多少？ 18．一电量为的试探电荷，放在A点时所受电场力大小是。将它从电场中A点移到零电势O点处时，电场力做功，选取无穷远处为零电势点，求： (1)A点处的电场强度E的大小； (2)电势差UAO； (3)A点电势φA； (4)电量为的电荷在A点的电势能。 19．如图所示的电场中，已知A、B两点间的电势差。 （1）电荷量的点电荷Q由A点移动到B点，静电力所做的功是多少？ （2）若电荷量的点电荷Q在A点的电势能为，B点的电势是多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《电场力做功、电势能、电势典型常考练习题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D C A C AB AD BC AC BD 题号 11 12 13 14 15 答案 CD AD AB CD BC 1．B 【详解】A．静电力是保守力，做功与路径无关，只与初末位置有关，故A错误； B．静电力做功与路径无关，仅由初末位置的电势差决定，故B正确； C．正电荷沿电场线方向运动时静电力做正功，若逆电场线方向运动则做负功，故C错误； D．负电荷沿电场线方向运动时静电力做负功，若逆电场线方向运动则做正功，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关，所以将一电荷量为q的正电荷从A点分别沿不同的路径（曲线ADB、直线AB、折线ACB）移到B点无论哪条路径电场力做功都相同。 故选D。 3．C 【详解】AB．电势能的数值具有相对性，未选定零电势能点时，无法确定电荷在A点的电势能具体值；同理，无法确定电荷在B点的电势能具体值，故AB错误； CD．静电力做功为，根据 可知电势能增加了，故C正确，D错误。 故选C。 4．A 【详解】试探电荷所具有的电势能为 故选A。 5．C 【详解】A．电场线的疏密代表场强的大小，电场线越密代表场强越大，电场线越疏代表场强越小，显然A点处的电场线密，B点处的电场线疏，故，故A错误； B．沿电场线的方向电势降落，故，故B错误； C．A点与B点电势差 将正电荷从A点移到B点电场力做功，故电场力做负功，故C正确； D．正电荷在电势高的地方电势能大，因为，故正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，故D错误。 故选C。 6．AB 【详解】A．沿着电场线方向，电势逐渐降低，故A正确； B．静电力做正功，电荷的电势能减小，故B正确； C．电势越高，正电荷的电势能越大，负电荷的电势能越小，故C错误； D．电势是标量，故D错误。 故选AB。 7．AD 【详解】A．电场中某点的电势大小与零电势点的选取有关，选项A正确； B．Uab为正值，则a点的电势高于b点，选项B错误； C．电势是标量，有大小没有方向，电势的正负号只代表该点与零电势点电势的高低，选项C错误； D．一正电荷由静止在匀强电场开始运动，则该电荷的受力方向即运动方向就是场强的方向，也就是电势降低的方向（忽略重力），选项D正确。 故选AD。 8．BC 【详解】CD．根据功和能的关系，点电荷在A点的电势能为 C正确，D错误； AB．A点的电势为 A错误，B正确。 故选BC。 9．AC 【详解】AB．电场线的疏密表示电场的强弱，则从图中可知，1、2和3点处电场线依次不断变疏，则有 故A正确，B错误； CD．顺着电场线方向电势降低，所以有 故C正确，D错误。 故选AC。 10．BD 【详解】AB．由题意知，正点电荷与小球的静电力指向正点电荷，小球由P点运动到N点过程中，正点电荷对小球的静电力与速度方向先成锐角后成钝角，故静电力对小球先做正功后做负功，电势能先减少后增加，故A错误，B正确； CD．由于 则小球由M到N过程中静电力做功为零，根据功能关系可知，小球在M点的机械能等于在N点的机械能，故C错误，D正确。 故选BD。 11．CD 【详解】A．根据场强叠加原理和对称性可知，处合场强为零，连线上各处场强方向均由指向。由于沿电场线方向电势降低，无限远处电势为零，所以处电势大于零。故A错误； B．由到电势降低。故B错误； C．连线上各处点电场强度最大，由到场强先增加后减小，电子受电场力先增大后减小，所以电子从到加速度先增大后减小。故C正确； D．电子从到根据动能定理有 可得 又 所以处电势比处低2V。故D正确。 故选CD。 12．AD 【详解】A．根据沿电场方向电势降低可知，a点所在等势线电势为-2V，b点所在等势线电势为-1V，故A正确； B．根据等差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，放在a点的电子所受的电场力最大，故B错误； C．a、b、c、d中a点电势最低，则放在a点的电子具有的电势能最大，故C错误； D．将一个电子从b点移动到d点，电势升高2V，则电子的电势能减少2eV，故D正确。 故选AD。 13．AB 【详解】AB．由电场线疏密程度可得：三点的场强大小关系为 沿着电场线电势降低，所以三点的电势高低关系为，故AB正确； CD．将带负电的粒子由A沿直线移动到B，静电力与位移成锐角，静电力做正功； 将带负电的粒子由B沿直线移动到C，静电力与位移成钝角，静电力做负功，故CD错误。 故选AB。 14．CD 【详解】A．电场线是为形象描述电场的强弱和方向而人为假设的，实际并不存在，A错误； B．点电荷的电场强度方向沿径向，A、B两点到O的距离相等，但方向不同，因此电场强度方向不同，只能说大小相等，不能说电场强度相同，B错误； C．A、B两点在以O为球心的同一球面上，点电荷电场的等势面是同心球面，因此A、B两点的电势相同。C正确； D．试探电荷q放在A点，若q为正电荷，受力方向沿电场线方向（背离O）；若q为负电荷，受力方向与电场线方向相反（指向O），D正确。 故选CD。 15．BC 【详解】A．两点电荷在 x轴上的位置产生的场强均沿x轴正向，可知该点的电场强度不可能为0，选项A错误； B．x轴上的位置的电场强度为 选项B正确； C．x轴上区域两电荷在各点叠加后的场强沿x轴正向，的位置的电场强度的方向是沿x轴的负方向，在的位置的电场强度的方向是沿x轴的正方向的，选项C正确； D．取无穷远处电势为0，因，可知x轴上x=3cm处的电势为正，可知的位置电势不是均为负，选项D错误。 故选BC。 16．(1)， (2) (3)减少 【详解】（1）静电力做功与电势能的关系为 规定a点电势为零，即，电荷在b点的电势能为 b点的电势 （2）该电场的电场强度大小为 （3）该电荷从b到c，静电力做功为 电场力做正功，电势能减小，因此该过程电荷的电势能减少。 17．(1)；方向M→O (2) (3)增加 【详解】（1）根据库仑定律可得q在M点受到的静电力 方向M→O。 （2）q在M点的电势能 （3）电荷q从M移到N点，电场力做负功，因电场力做功等于电势能变化量，故电场力做的功为 则电势能增加了 18．(1) (2)200V (3)200V (4) 【详解】（1）根据电场强度的定义式可得 （2）根据电势差的定义式可得 （3）根据可得 （4）利用电势能公式可得 19．（1）；（2） 【详解】（1）电荷量的点电荷Q由A点移动到B点，静电力所做的功是 （2）A点的电势 由 得B点的电势 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $