假期作业24 电势能和电势-【快乐假期】2025-2026学年高一物理暑假作业（全学年）

曼快乐假期 假期作业24电势能和日 《情境辨析 如图，在电场强度为E 的匀强电场中，一个点电荷 D ③ 十q沿不同路径（①沿电场 方向，②沿折线ACB,③沿 曲线ADB)从A,点移动到B点，根据上述情 境判断正误， (1)静电力做功与重力做功类似，与初末位置 有关，与路径无关， ( ) (2)电荷从电场中的A点运动到B点，路径不 同，静电力做功不同. ( ) (3)电荷从A点不管沿那一条路径运动到B 点，电场力都做正功 ( (4)电荷在A点时的电势能小于电荷在B点 时的电势能。 ( (5)电场中A点的电势小于B点的电势. ( ) (6)电荷从A点运动到B点电场力做的功等 于电荷电势能的变化量。 () 《技能提升 ◆[知识点一]静电力做功的特点 1.（多选)下列说法正确的是 A.电荷从电场中的A点运动到B点，路径 不同，静电力做功的大小就可能不同 B.电荷从电场中的某点出发，运动一段时 间后，又回到了该点，则静电力做功为零 C.正电荷沿着电场线方向运动，静电力对 正电荷做正功，负电荷逆着电场线方向 运动，静电力对负电荷做正功 D.电荷在电场中运动，因为静电力可能对 电荷做功，所以能量守恒定律在电场中 并不成立 54 00= e-------- 学而时习之，不亦说乎。 电势 完成日期： 月 2.（多选)如图所示，以坐标 原点O为圆心，半径为 的圆与坐标轴交于a、b、 c、d.在O点固定一个正 点电荷Q,另外还有一方 向与x轴正方向相同，电场强度大小为E 的匀强电场.现把一电荷量为十q的点电荷 N在圆上移动，则 ) A.从a移到c,电场力对点电荷N做功 为2gE B.从a移到c,电场力对点电荷N不做功 C.从d移到b,电场力对点电荷N做功 为2gEr D.从d移到b,电场力对点电荷N不做功 ◆[知识点二]电势能 3.(多选)如图所示，A、B为 A B 某电场线上的两点，那么 下列结论正确的是 A.把正电荷从A移到B,静电力做正功，电 荷的电势能减少 B.把负电荷从A移到B,静电力做负功，电 荷的电势能增加 C.把负电荷从A移到B,静电力做正功，电 荷的电势能增加 D.不论正电荷还是负电荷，从A到B电势 能均逐渐减少 4.（多选)如图所示，两个等 iN 量正点电荷分别固定在 中M A、B两点，O为AB连线+Q +Q 的中点，M、N为AB连线中垂线上的两点， 取无限远处电势为零.以下说法正确的是 A.N、M、O三点中O点电场强度最大 B.M点电势高于N点电势 C.同一负电荷在M点的电势能小于在N 点的电势能 D.如果只受静电力作用的正电荷从M点由 静止释放，电荷将沿中垂线做匀加速 运动 三0022 5.在电场中把一个电荷量为6×106C的负 电荷从A点移到B点，克服静电力做功3× 10-5J,则电荷从A到B的过程中，电势能 变化了多少？是增加还是减少？若规定电 荷在B点的电势能为零，则电荷在A点的 电势能为多大？ ◆[知识点三]电势 6.(多选)关于电势的高低，下列说法正确的是 () A.沿电场线方向电势逐渐降低 B.电势降低的方向一定是电场线的方向 C.正电荷在只受电场力的作用下，一定向 电势低的地方运动 D.负电荷在只受电场力的作用下，由静止 释放，一定向电势高的地方运动 7.如图所示，在M、N处固定+Q 着两个等量异种点电荷，在 言9 它们的连线上有A、B两点，已知MA=AB =BN.下列说法正确的是 A.A、B两点场强相同 B.A、B两点电势相等 C.将一正电荷从A点移到B点，电场力做 负功 D.负电荷在A点的电势能大于在B点的电 势能 8.将一正电荷从无限远处移到电场中M点，电 势能减少了8.0×109J;将另一负电荷（正负 电荷所带电荷量的绝对值相等)从无限远处移 到电场中的N点，电势能增加了9.8×10-9J. 若以无限远处为零电势点，M、N两点的电势 分别为M、,则下列判断正确的是() A.M<N<O B.ON>OM0 C.N<M<0 D.OMN>0 富一物理的) 《素养培优 1.(多选)如图所示，在y轴上 y +0+A 关于O点对称的A、B两点 分别有等量同种点电荷十 -2608 oD末 Q,在x轴上C点有点电荷 -Q,且CO=OD,∠ADO= +QB 60°.下列判断正确的是 ( A.O点的电场强度为零 B.D点的电场强度为零 C.若将点电荷十q从O点移向C点，电势能 增加 D.若将点电荷一q从O点移向C点，电势 能增加 2.如图所示，匀强电场中A、B两 ♪B 点间的距离为x=0.20m,已 A50 知A、B连线与电场线夹角为 0=60°，今把一电荷量q=一2×10-8C的试探 电荷放入该匀强电场中，其受到的电场力的大 小为F=4.0×10-4N,方向水平向右： (1)求电场强度E的大小和方向. (2)若把该试探电荷从A点移到B点，电势 能变化了多少？壁快乐假期 7.B[电场线的疏密表示场强的大小，越密场强越大，由图可 知，E。>E,>E。,A、C错误；电场线的切线方向表示场强的 方向，由图可知a、b两点的场强方向相同，a、c两点场强方向 不同，B正确，D错误.门 8.A[负，点电荷在电场力的作用下由A运动到B,并由Ut图 像知，负点电荷做加速度逐渐增大的减速运动.由F=ma得 电场力越来越大，即A→B电场强度越来越大，电场线分布 越来越密，又由于负电荷所受电场力方向与速度方向相反， 可知场强方向为由A到B.故A正确.] 9.C[根据电场线的疏密程度可知c点的电场强度最大，C正 确，A、B、D错误.] 10.AC[根据等量异种点电荷电场的分布情况可知，B、C两 点对称分布，电场强度大小相等，方向相同，选项A正确； 根据对称性可知，A、D两处电场线疏密程度相同，A、D两 点电场强度大小相同，方向相同，选项B错误；E、O、F三点 中O点电场强度最强，选项C正确；B、O、C三点比较，O,点 电场强度最小，选项D错误.] 素养培优 1.A[左半球面AB上的正电荷产生的电场等效为带正电荷 量为2q的整个球面的电场和带电荷量为一q的右半球面的 电场的合电场，则E=祭一E,E为带电待量为一q的右 半球面在M点产生的场强大小.带电荷量为一q的右半球 面在M点的场强大小与带正电荷量为q的左半球面AB在 N点的场强大小相等，则E=E=器-E=祭 4R2 -E,A 正确.门 2.D[B,点，C点的正电荷在M的场强的合场强为E=2 9、c0s60°=39，由于M点与A点关于带电细杆对称， (3a 故细杆在A处产生的电场强度大小E4=39,方向竖直向 a 上，B点C点的正电荷在A点的合场强E=29c0s30° a2 ?故A点的电场强度大小E=E%十E,=(3+3)g,D a 正确.] 假期作业23 情景辨析 (1)/(2)×(3)/(4)/ 技能提升 1.A[导体处于静电平衡状态时，导体内部电场强度处处为0， 感应电荷在导体内部某处产生的电场与场源电荷Q在此处产 生的电场强度大小相等，方向相反，故A正确，B、CD错误.门 2·AB[金属球在达到静电平衡状态后，左侧感应出正电荷， 故A正确；发生静电感应时，导体内部合场强为零，所以感应 电荷在金属球内部产生的场强与外部，点电荷在金属球内部 产生的场强大小相等，方向相反，所以感应电荷在球心处所 邀发的电场强度大小为E=,方向水平向右，故B正确 用一小段导线的一端接触金属球的左侧，另一端接触金属球 的右侧，则导线和金属球成为一个导体，左侧依然带正电荷、 右侧依然带负电荷，故C错误；如果用导线的一端接触金属 球的右侧，另一端与大地相连，则金属球和大地相当于一个 新的大导体，在靠近点电荷的一端即金属球右侧感应出负电 荷，在远离场源电荷的一端即大地感应出正电荷，即有电子 流入金属球，故D错误.门 3.C[达到静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球 上感应电荷产生的场强与带电的细杆MN产生的场强大小 相等、方向相反，相互抵消.c点离带电的细杆MN最近，带 电的细杆MN在c点处产生的场强最大，则金属球上感应电 荷在c点处产生的场强最大，即E。最大.] 8 .-S00 4.C[处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，故a、b 两点的场强大小E。、E6的关系为E。=E6,故A、B错误；处 于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，则感应电荷在 Q、b两，点产生的场强应该和外部电场在a、b两点产生的场 强大小相等、方向相反，根据E=可知E。'>E,',故C正 确，D错误.」 5.A[避雷针利用了尖端放电的原理，在发生雷电时，避雷针 上产生的感应电荷通过尖端放电，中和了云层中的电荷，可 以使建筑物免遭雷击，故A正确，BCD错误.门 6.AD[避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施，D正 确；根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知底端带 负电的云层靠近避雷针时，针尖感应出正电荷，A正确，B错 误；由于电荷更容易集中到尖端，从而避雷针尖端附近的电 场强度比避雷针底端附近的电场强度大，C错误.] 7.BC[屏蔽服的作用是在穿上后，使处于高压电场中的人体 内电场强度处处为零，从而使人体免受高压电场及电磁波的 危害，可知BC正确，AD错误.] 8.B[A在空心金属球内，由于静电感应，使得C的外表面带 正电，B、C相互吸引，所以B向右偏；C可以屏蔽外部电场， 所以B的电荷及C的电荷对C的空腔无影响，所以A位置 不变，B正确，A、C、D错误. 9.AC[静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的 作用下被吸附到工件上，而达到喷漆的目的，故A正确；由 题图知，待喷漆工件带正电，所以涂料微粒应带负电，故C 正确，B、D错误.门 素养培优 BC[金属棒达到静电平衡时，内部电场强度处处为0，由于 负电荷q在棒中心O处产生的电场方向沿Og连线且指向 g,所以棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场方向沿qO 连线且指向O右侧，大小与q在O点产生的电场强度相等， 则有E=9,一，故A,D错误，B,C正确.] R+) 假期作业24 情景辨析 (1)/(2)×(3)/(4)×(5)×(6)/ 技能提升 1.BC[静电力做功的多少与电荷运动路径无关，故A错误； 静电力做功只与电荷在电场中的初、末位置有关，所以电荷 从某点出发又回到了该点，静电力做功为零，故B正确；正 电荷沿着电场线方向运动，则正电荷受到的静电力方向和电 荷的运动方向相同，故静电力对正电荷做正功；同理，负电荷 逆着电场线的方向运动，静电力对负电荷做正功，故C正 确；电荷在电场中运动，虽然有静电力做功，但是电荷的电势 能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律，故D 错误.门 2.BC[从a移到c,点电荷Q产生的电场对点电荷N不做 功，在匀强电场中，a、c两处电势相等，电场力对点电荷N也 不做功，故A错误，B正确；从d移到b,点电荷Q产生的电 场对点电荷N不做功，匀强电场对点电荷N做功为W=qE ·2r=2qEr,所以电场力做功为2qEr,故C正确，D错误.] 3.AB[正电荷从A移到B,静电力做正功，电势能减少，选项 A正确，选项C错误；负电荷从A移到B,静电力做负功，电 势能增加，选项B正确，选项D错误.门 4.BC[两个等量正点电荷连线中点O的电场强度为零，无穷 远处电场强度也为零，故从O点沿着中垂线向上到无限远 处电场强度先增大后减小，电场强度最大的点可能在M、N 连线之间，也可能在N点以上，还可能在M,点以下，A错 误；等量同种正点电荷的连线的中垂线的电场方向由O点 指向远处，所以M点的电势高于N点的电势，B正确；同一 负电荷在电势越高的地方电势能越小，因为M,点的电势高 于N点的电势，所以负电荷在M点的电势能小于在N点的 电势能，C正确；如果只受静电力作用正电荷从M点由静止 三0022.- 释放，将沿中垂线做加速运动，但加速度可能一直减小或先 增大后减小，D错误.] 5.解析：电荷克服静电力做功，即静电力做负功，有WAB= 一3X10-5J.由WAB=EpA一EpB知，电势能变化了3X105J; 由于静电力做负功，则电势能增加.若EB=0,则由WAB= EpA一EB得EA=一3X10-5J. 答案：3×10-5J.增加一3×10-5J. 6.AD[电场线方向一定是电势降低的方向，反之不一定成 立，故A对，B错；若正电荷初速度与电场线反向，则先向电 势高的地方做减速运动，再向电势低的地方运动，故C错； 易知D对.」 7.A[由，点电荷的场强合成可知A和B两点场强方向均向右， 大小相等，选项A正确；沿着电场线电势逐渐降低，P>,选 项B错误；正电荷从A点移到B点，所受电场力与运动方向相 同，电场力做正功，选项C错误；Ep=q因q<0,则EA<EB, 选项D错误.门 8.C[因无限远处的电势为零，则正电荷在M点的电势能为 一8.0×10-9J,负电荷在N点的电势能为9.8×10-9J.由 -E可知，MN两，点的电势<0,9<0，且9w>9,故 Pw<PM<0,选项C正确.] 素养培优 1.BD[A、B两，点的等量同种点电荷在O点产生的合电场强 度为0，而C,点的负点电荷在O,点产生的电场强度方向向 左，故O点的合电场强度大小不为零，方向向左，A错误；设 AD=L,则由几何关系知AD=BD=CD=L,A、B两，点的，点 电荷在D点产生的合电场强度大小为织，方向水平向右，0 kQ 点负点电荷在D点产生的电场强度大小为学，方向水平向 左，故D点合电场强度为0，B正确：OC间各，点的合电场强 度方向向左，若将，点电荷十q从O点移向C点，静电力做正 功，电势能减少，C错误；若将点电荷一q从O点移向C点， 静电力做负功，电势能增加，D正确.] 2.解析：(1)电场强度的大小为E=a 代入数据得E=2×104N/C,由电场力方向知场强方向水平 向左 (2)把该试探电荷从A点移到B,点电场力做的功为W Fxcos 0 代入数据得W=4×10-5J,电势能减少4×10-5J. 答案：(1)大小为2×104N/C,方向水平向左 (2)减少4×10-5J 假期作业25 情景辨析 (1)×(2)×(3)/(4)/(5)× 技能提升 1.BCD[电势差的定义式为U=W,是用比值法定义的 q 物理量，其数值等于从A点到B点移动单位正电荷时电场 力做的功，电势差由电场强度和A、B两点的位置决定，与电 场力做功及试探电荷无关，电势差UAB=pA一p哪，故B、C、D 正确.] 2.BC[两点间的电势差等于电势之差，由电场中两，点的位置 决定，与零电势，点的选取无关，而电势是相对的，与零电势点 的选取有关，故A错误.电势差是标量，正负表示两点的电 势高低关系，故B正确.电场力做功跟移动电荷的路径无 关，由公式W=qU知电势差也跟移动电荷的路径无关，只 跟这两点的位置有关，故C正确.A、B两点的电势差是恒定 的，但有正负之分，UAB=一UA,故D错误.] 3.AD[在等势面上移动电荷，电荷的电势能不变，电场力总 是不做功，选项A正确；电荷从A点移到B点，电场力做功 为零，则电荷在A、B两点的电势能不变，A、B两点的电势相 8 高一物理型) 等，但不一定是沿等势面移动的，选项B错误；在同一个等 势面上的各，点，电场强度的大小不一定是相等的，例如在等 量异种电荷连线的中垂线上各，点电势均为零，但是场强大小 不一定相等，选项C错误；电场线总是从电势高的等势面指 向电势低的等势面，选项D正确.门 4.AD[等差等势面的疏密程度体现电场强度的大小，由题图可 知N点的等差等势面比M点更密，则N点的电场强度大小比 M点的大，故A正确；沿着电场线方向电势逐渐降低，由题图可 知电场线由N指向Q,则Q为负电荷，故B错误；沿着电场线电 势逐渐降低，结合各等势面的电势高低关系可知M点的电场方 向沿x轴正方向，故C错误；M点与N点电势均为0V,P,点与 N点的等势面间隔四个，而相邻等势面的电势差为3V,则P点 与M点的电势差为12V,故D正确.] 5.BCD[A.根据粒子所受电场力指向曲线轨迹的凹侧可知， 带电粒子带正电，故A错误；B.等差等势面越密集的地方场 强越大，故M点的电场强度比N点的小，故B正确；C、D.粒 子带正电，因为M点的电势大于在N点的电势，故粒子在 M点的电势能大于在N点的电势能；由于带电粒子仅在电 场力作用下运动，电势能与动能总和不变，故可知当电势能 最大时动能最小，故粒子在运动轨迹上到达最大电势处时动 能最小，故C、D正确.] 6.B[电子带负电，从M点分别运动到N点和P点的过程 中，电场力所做的负功相等，说明M、N间与M、P间电势差 相等，即N和P的电势相等，匀强电场中等势线为平行的直 线，所以NP和MQ分别是两条等势线，电子从M点运动到 N点，电场力做负功，说明MQ为高电势，NP为低电势，所 以直线c和d都是位于某一等势面内，且pM=p阳，PM>w, 选项A错误，B正确，若电子从M点运动到Q点，初、末位置 电势相等，电场力不做功，选项C错误.电子由P点运动到 Q,点，即从低电势到高电势，电场力做正功，电势能减少，选 项D错误.门 7.D[把负电荷从a点移动到b点，电场力对该电荷做了4X 10-？J的功，则在这个过程中，负电荷的电势能减小了4× 101J.根据电势差公式U=W色得ab两点间的电势差为 9 0=4X10-? -2X10sV=-20V.故选D.] 8.BC[C,B间电势差为Um==-2.0X10 q -1.0x10-5V=2V, 若B点电势为零，UcB=pc一pg,则C点电势pc=2V,A、C 间的电势差为Uc=W=4.0X105 q -1.0X10sV=-4V,Ux= PA一C,则A点电势PA=一2V,故A错误，B正确；AC连线 中点M的电势为O,M与B点的连线即为等势线，且电场线 垂直于等势线，三角形ABC为等边三角形，BM⊥AC,根据 沿着电场线方向电势降低，则知匀强电场的方向由C指向 A,故C正确，D错误.门 9.C[由于B、D两点关于O点对称，因此其场强大小相等， 方向相反，则场强不同，根据对称性知电势相同，根据电场线 分布情况可知A与C两点的电势相等，电场强度大小相等， 方向不同，A、B错误；根据电场的叠加知，B、O间电场方向 向上，O、D间电场方向向下，则电子由B点沿B→C→D路 径移至D点，电势先升高后降低，电场力先做正功后做负 功，电势能先减小后增大，故C正确；质子由C点沿C→O→ A路径移至A,点，电场力先向左后向右，电场力对其先做正 功后做负功，故D错误.门 素养培优 1.B[根据两点电荷周围的电势分布可知Q带正电，Q2带负 电；由图中电势为0的等势线可知Q十6？：=0， 由图中距离关系可知力=6， T23 限立解将器一2门