作业(十三) 电势能和电势电势差电势差与电场强度的关系-【假期作业】2026年高一物理暑假假期作业

[每日格言]伟大的事业不是靠力气、速度和身体的敏捷完成的，而是靠性格、意志和知识的力量完成的。 高一物理 作业（三） 月 日 电势能和电势 电势差 星期 电势差与电场强度的关系 历 天气 1知识梳理 ②不同等势面 (选填“相交”或 “不相交”)。 1.电势能 (3)等势面疏密反映电场强弱，等势面密集 (1)静电力做功与电势能的关系 处，电场 ①静电力做的功等于电势能的 6.匀强电场中电势差与电场强度的关系： 表达式为WAB=EpA一EpB。 U- 其中d是指电场沿 ②电荷在某点的电势能，等于把它从这点 方向的距离。 移到 位置时静电力做的功。 (2)零势能位置的规定 2知能演练 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势 1.(2025·河北卷)《汉书》记载 能规定为0，或把电荷在大地表面上的电 “姑句家矛端生火”，表明古 势能规定为0。 人很早就发现了尖端放电现 d 2.电势 象。若带电长矛尖端附近某条电场线如图 (1)定义：电荷在电场中某一点的 所示，则a、b、c、d四点中电势最高的是 与它的 的比值。 ( (2)公式：p= E2。单位： A.a点 B.b点 q C.c点 D.d点 符号是 0 2.(2024·河北卷)我国 (3)矢标性：电势是 ,仅有大小没 古人最早发现了尖端 有方向。 放电现象，并将其用于 3.电势差 生产生活，如许多古塔的顶端采用“伞状” (1)定义：电场力做的功与所移动电荷的 金属饰物在雷雨天时保护古塔。雷雨中 的比值 某时刻，一古塔顶端附近等势线分布如图 (2)定义式：UAB= 所示，相邻等势线电势差相等，则a、b、c、d (3)国际单位： ,简称伏，符号是 四点中电场强度最大的是 4.电势与电势差的关系 A.a点 B.b点 (1)电场中A点的电势为PA,B点的电势 C.c点 D.d点 为PB,则UAB= 3.(2025·全国卷)匀强电场中，一带正电的 (2)UAB为正值：A点电势比B点 点电荷仅在电场力的作用下以某一初速度 (3)UAB为负值：A点电势比B点 开始运动，则运动过程中，其 () 5.等势面 A.所处位置的电势一定不断降低 (1)定义：电场中 的点构成的面。 B.所处位置的电势一定不断升高 (2)等势面的特点 C.轨迹可能是与电场线平行的直线 ①等势面上移动电荷，电场力 D.轨迹可能是与电场线垂直的直线 43 暑假作业当你感到悲哀痛苦时，最好是去学些什么东西。学习会使你永远立于不败之地。 [每日格言] 4.(2025·云南卷)某介电电泳实验使用非匀 :7.(多选)(2024·甘肃卷)某带电体产生电场 强电场，该电场的等势线分布如图所示。 的等势面分布如图中实线所示，虚线是一 a、b、c、d四点分别位于电势为-2V、 带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹， 一1V、1V、2V的等势线上，则() M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交 点，下列说法正确的是 -2V d 5V10V15V c、.1V. A.a、b、c、d中a点电场强度最小 B.a、b、c、d中d点电场强度最大 A.粒子带负电荷 C.一个电子从b点移动到c点电场力做功 B.M点的电场强度比N点的小 为2eV C.粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D.一个电子从a点移动到d点电势能增 D.粒子在M点的电势能大于在N点的电 加了4eV 势能 5.将一正电荷从无穷远处移入电场中M点， 8.(多选)(2024·广东卷)污水中的污泥絮体 电势能减少了8.0×10-9J,若将另一等量 经处理后带负电，可利用电泳技术对其进 的负电荷从无穷远处移入电场中的N点， 行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝 电势能增加了9.0×10-9J,则下列判断正 缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、 确的是 ( ) A.OM<N<0 B.ON>M>0 负极，金属圆盘置于底部，金属棒插入污水 C.PN<PM<0 D.M>N>0 中，形成如图所示的电场分布，其中实线为 6.如图为巨型棋盘局部的简 电场线，虚线为等势面。M点和N点在同 化模型，匀强电场平行于 0 b 一电场线上，M点和P点在同一等势面 该棋盘，每个小格均为正 上。下列说法正确的有 方形，边长L=√2m,O、a、 污水 金属棒 b、c点为棋盘上的四个点，带电荷量q= 十1.0×10-4C的棋子在a点时的电势能 为6.0×10-4J,在b点时的电势能为3.0× 10-4J,在c点时的电势能也为3.0×10-4J。 金属圆盘 下列说法正确的是 A.M点的电势比N点的低 ( A.匀强电场的方向由O点指向a点 B.N点的电场强度比P点的大 B.匀强电场的电场强度大小为2V/m C.污泥絮体从M点移到N点，电场力对 C.O点的电势为4V 其做正功 D.棋子在棋盘上由O点移到b点，电势能 D.污泥絮体在N点的电势能比其在P点 增加了1.0×10-4J 的大 44 [每日格言]成功的信念在人脑中的作用就如闹钟，会在你需要时将你唤醒。 高一物理 9.如图所示，在电场强度E= (2)将电子从Q点移到R点过程中电场 2×103V/m的匀强电场中 力做的功。（结果用eV表示） 有三点A、M和B,AM= 4cm,MB=3cm,AB=5cm,且AM边平 行于电场线，把一电荷量q=2×109C的 正电荷从B移动到M点，再从M点移动 到A点，电场力做功为 ( A.1.6×10-7J B.1.2×10-7J C.-1.6×10-7J D.-1.2×10-7J 10.(多选)两个固定的等量异种点电荷所形 成电场的等势面如图中虚线所示，一带电 粒子以某一速度从图中a点进入电场，在 仅受静电力作用下的运动轨迹如图中实 12.(2024·河北卷)如图所示，竖直向上的匀 线所示。下列说法正确的是 ( 强电场中，用长为L的绝缘细线系住一 +10V 带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周 .+5V 运动。图中A、B为圆周上的两点，A点 ---0V 为最低点，B点与O点等高。当小球运动 -5V 到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已 -10V 知小球的电荷量为q(q>0),质量为m, A.粒子带正电 A、B两点间的电势差为U,重力加速度 B.粒子从a点运动到e点的过程中速度 大小为g,求： 先变小后变大 (1)电场强度E的大小； C.粒子经过a点的加速度小于经过c点 (2)小球在A、B两点的速度大小。 的加速度 E D.粒子经过b点和d点时加速度相同 11.空间中有方向与纸面平行的匀强电场，其 中纸面内P、Q和R三点分别是等边三角 B 形abc三边的中点，如图所示。已知三角 形的边长为2m,a、b和c三点的电势分 别为8V、5V和2V,电子的电荷量大小 为e。求： 、0 ---------b R (1)匀强电场的电场强度和电子在P点 处的电势能（结果用eV表示）； 45[每日格言]不要谨慎地稽查人生，现在就呈现出你 度E,侣，选项C正确；根据牛顿第三定律知金属板受 到小球的电场力大小为F=mgtan a,但金属板不能看作 试探电荷，故不能用E=E求电场强度，选项D错误。 11.解析因为B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且 恰与A等高，设A、B之间的水平距离为L。依据题意可 得tan30°=么，L= h =10 tan30°3 cm=l0√3cm,对B进 行受力分析如图所示，依据物体平衡条件解得库仑力 B h mg 30° Z7mmm F=mgtan30°=30V5×103X10×y5N=0.3N. 3 依据库仑定律F=k得F=g 2， 解得Q=√k F/0oX10V3×102C=1.0× 10-8C。 答案1.0×10-6C 12.解析(1)对小物块受力分析如图所示， F、 小物块静止于斜面上，则 mgsin37°=qEcos37°， E-mgtan 37-3mg mg q 4g (2)当电场强度变为原来的时，小物块受到的合外力 Fs=mgsin37°-29Ecos37°=0.3mg,又Fs=ma, 所以a=3m/s2,方向沿斜面向下。 (3)由运动学公式v=at=3×2m/s=6m/s x=2a=2×3X2m=6m, 。1 答案(1)3mg(2)3m/5,方向沿斜面向下 4g (3)6m/s6m 作业（十三）电势能和电势电势差 电势差与电场强度的关系 [知识梳理] 1.(1)①减少量②零势能 2.(1)电势能电荷量(2)伏特V(3)标量 3.1)电荷量(2)”旭(3)伏特 V 0 4.(1)pA一PB (2)高(3)低 5.(1)电势相同(2)①不做功②不相交(3)强 6.Ed电场线 [知能演练] 1.D沿电场线方向电势逐渐降低，由题图可知p>9。> 9>9,D正确。 2.C等差等势线越密集，电场强度越大，由题图可知，c点 电场强度最大，C对。 3.C若初速度方向与电场力方向相反（如初速度向左，电 场力向右)，电荷会先减速至零再反向加速。在减速阶 段，电荷沿电场线反方向运动，电势升高。因此电势不一 定一直降低，故A错误；若初速度方向与电场力方向相同 （如初速度向右，电场力向右)，电荷将一直加速，电势不 断降低，因此电势不一定升高，故B错误；若初速度方向 与电场力方向共线（同向或反向），电荷将做匀变速直线 运动，轨迹与电场线平行，故C正确；若轨迹与电场线垂 直，则电荷初速度方向与电场力方向垂直。但电场力大 小方向恒定，此时电荷将做类平抛运动，轨迹是曲线，故D 错误。 6 最大的发挥。 高一物理 4.C根据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，故A、B错误；一个电子从b点移动到c ,点电场力做功为Wk=一eU=2eV 故C正确； 一个电子从a点移动到d点电场力做功为 W=一eU=4eV 由于电场力做正功电势能减小，则一个电子从α，点移动 到d点电势能减小了4eV,故D错误。故选C。 5.C取无穷远处电势为零，则正电荷在M点的电势能为 一8×10J,负电荷在N点的电势能为9X109J。由 E知，M,N点的电势PM<0,9N<0,且lPN>l, 9= 即PN<PM<0,故选项C正确。 6.C带正电的棋子在bc两，点的电势能相等，可知b和c两 ,点的电势相等，bc连线为等势面，因a点的电势能大于在 bc两点的电势能，可知a,点电势高于bc,电场线垂直于等 势面且从高电势点指向低电势点，可知匀强电场的方向 由a点指向O点，A错误；a点的电势为p。= 6.0×10-4 3.0×10-4 Pi0X10V=6V,6点电势为p,=十1.0X10V= 3V匀强电场的电场强度大小为E=号==3V/m d-2+1 1V/m,B错误；aO两，点的电势差Uo=Edo=1X2V= 2V,可知O点的电势为Po=4V,C正确；因O点电势高 于b,点，则棋子在棋盘上由O点移到b,点，电势能减小了 △E=W=Uaq=1.0X10-4J,D错误。 7.BCD根据粒子所受电场力指向轨迹的凹侧可知，带电 粒子带正电，故A错误；等差等势面越密集的地方电场强 度越大，故M点的电场强度比N点的小，故B正确；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。 8.AC根据沿着电场线方向电势降低可知M点的电势比 N点的低，污泥絮体带负电，根据E。=qP可知污泥絮体 在M点的电势能比在N点的电势能大，污泥絮体从M 点移到N点，电势能减小，电场力对其做正功，故A、C正 确；根据电场线的疏密程度可知N点的电场强度比P,点 的小，故B错误；M点和P,点在同一等势面上，则污泥絮 体在M点的电势能与在P,点的电势能相等，结合AC选 项分析可知污泥絮体在P点的电势能比其在N点的大， 故D错误。 9.CB、M在同一等势面上，电荷由B到M电场力不做功」 由M到A电场力做负功，W=qU=q·Ed=2×109× 2×103×4×10-2J=1.6×10-7J,即电场力做功为 一1.6×10-7J,选项C正确。 10.BC做曲线运动的物体所受的合力方向指向曲线的凹 侧，沿着电场线的方向电势降低最快，粒子带负电，A错 误；负电荷在电势低的地方电势能大，从a,点运动到e点 的过程中电势能先变大后变小，由于粒子只受电场力作 用，因此动能和电势能之间相互转化，即E十E。=k(k 为定值)，粒子从a,点运动到e点的过程中动能先变小后 变大，从a点运动到e点的过程中速度先变小后变大，B 正确；等势线密的地方电场强度大，由gE=ma可得，粒 子经过a点的加速度小于经过c点的加速度，C正确；由 题图可知，b,点和d点的电场强度大小相等、方向不同， 粒子经过b,点和d点时加速度方向不同，D错误。 11.解析(1)根据匀强电场中沿任意方向两点连线中点的 电势为两点电势的平均值，则有P点电势为 m=丝=5V 2 可知线段bP是等势面，则场强方向由a指向c点，故场 _Uz-3V/m 强大小E=元 电子在P点处的电势能E,=prX(-e)=-5eV。 暑假作业无论情况多好或多坏，它都会变的。 (2)R点的电势为P=%十型=3.5V 2 Q点的电势为p0=2到=6.5V 2 将电子从Q点移到R点过程中电场力做的功W=一eX Ux=-3eV。 答案(1)3V/m,方向由a指向c点-5eV (2)-3eV 12,解析(1)A、B两点间的电势差为U,则E=乙。 U (2)小球运动到A点时，由牛顿第二定律有 2 gE一mg=m 解得小球在A点的速度大小口A= gU-mgL m 小球从A点运动到B点的过程，由动能定理有 gU-mgL=合mw2-1 2 mun? 解得小球在B点的速度大小V阳= 3qU-3mgL m 答案(1光 (2,√0mL 3qU-3mgL m m 作业（十四）电容器带电粒子在电场中的运动 [知识梳理] 1.2号 2.(1)正比正比反比(2)46 1> 3.(1)匀变速(2)1m 2m%21 4.(1)匀变速曲线 (2)①L9U vo md 2m%a②n qUi2 qUl mvod mdu。 [知能演练] 1.AC电容反映电容器容纳电荷本领的大小，选项A正 确；电容器A的电容比B的大，只能说明电容器A容纳 电荷的本领比B强，与是否带电无关，选项B错误；由C= 吕可知，电容在教值上等于使两板板间的电势差为1V 时的电容器需要带的电荷量，选项C正确；电压为10V, 电荷量为2X10C时，电容C=号=2X10F,选项D 错误。 2.A超级电容器储存能量时处于充电过程，电荷量Q增 加。根据电容公式Q=CLU,若电容C不变（由结构决定， 题目未提及变化)，则Q与U成正比。因此，Q增大时，U 必然增大，故选A。 3.B U不变，d减 、U=B以E增大F=Er增大】 电场强度方向向左电子带负电电子所受电场B对。 力方向向右 4,AB电容器上所带电荷量一定，由公式C当d变 大时，C变小，再由C=吕得U变大。当A板上移时，正 对面积S变小，C也变小，U变大。当插入玻璃板时，C变 大，U变小。当将A板拿走时，相当于使d变得更大，C 更小，故U应更大。故选项A、B正确，C、D错误。 5.AD保持开关S闭合，电容器两极板间的电势差不变， 带正电的A板向B板靠近，极板间距离减小，电场强度E 增大，小球所受的电场力变大，0增大，故选项A正确， B错误；断开开关S,电容器所带的电荷量不变，C一4k' B=号=品-智如1变化，B不度，电场力不变，9不 变，故选项C错误，D正确。 6 [每日格言] 6,AC电子在两个电极间的加速电场中进行加速，由动能 定理U-号-0得。=√网，当电压不交，A,K间 距离变化时，不影响电子的速度，故选项A正确；电压减 半，则电子离开K时的速度为号，选项C正确。 7.A两金属板与电源相连，则两板间电势差U不变，设两 板间距离为d,a、b两点沿电场方向的距离为x,两板移动 前将点电荷从a移动到6，电场力微功W=q·舌U,当两 板间距离增大到原来的2倍时，再将该电荷从α移动到 6,电场力做功W=q“=合w,A正确， 8.ACD由题意知，三个a粒子在电场中的加速度相同， A和B有相同的偏转位移y,由公式y=2ar得，A和B 在电场中运动的时间相同，由公式西=子得>，同 理，c>g,故三个粒子进入电场时的初速度大小关系为 c>tg>vA,故选项A、C正确，B错误；由题图知，三个粒 子的偏转位移大小关系为yA=yB>y,由动能定理可知， 三个粒子的动能的增加量C为最小，A和B一样大，选项 D正确。 3.A由y=合ar=合·是·长得U=2,所以 gl" Uc名故受-日可知选项A正确， 10.AC设加速电压为U1,则q0,=弓m2 ① 设偏转电压为U,则y一心工 2mdv,2 ② 联立①②得，y= U2L2 元，故选项A、C正确。 1.解析（1)设按压前电客为C=0名，电压为U,电荷 量为Q,则U1=C Q Qd as 按压后极板间距离变为按压前的n倍，即d2=d1,此时 a§=a 电容C2=ad2=“ S 因为按压不改变电荷量Q,所以按压后电压U,一 Q- Q所以有号=7 .U2 即按压后极板间的电压变为按压前的？倍。 (2)设按压前电压为U,极板间距离为d1,则电场强度 E-品 按压后极板间距离变为d2=d1,且电压不变仍为U,此 时电场强度E,一： UU E=1 所以有E1刀 按压后极板间的电场强度大小变为按压前的1倍。 答案(1)n倍(2)1倍 12.解析(1)由题意可知含A细胞的液滴在电场中做类平 抛运动，垂直于电场方向l=t1 沿电场方向西=2站 由牛顿第二定律gE=ma 解得含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离为x1=5X 10-3m。 (2)含A细胞的液滴离开电场后做匀速直线运动，则h=t2 则x2=at1t2 联立解得x2=0.05m 由对称性可知A、B细胞收集管的间距△x=2(x1十x2)= 2×(0.005+0.05)m=0.11m。 答案(1)5×10-3m(2)0.11m