2.2 电势与等势面 同步作业 -2026-2027学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

**基本信息** 聚焦电势与等势面核心概念，通过基础辨析、中档应用、提升综合三级分层设计，构建从概念理解到能量分析的知识巩固路径，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|电势、场强、等势面基本性质|单选1-3题辨析概念关系，强化物理观念| |中档|电势计算、电场线与等势面结合|单选4-6题结合图像，提升科学推理能力| |提升|电势能变化、综合场分析|多选7-10题及计算12-13题，涉及粒子运动与能量转化，体现模型建构|

第2节 电势与等势面 同步作业 一、选择题 1.关于静电场，下列说法中正确的是 (　　) A．电势等于零的物体一定不带电 B．电场强度为零的点，电势一定为零 C．同一电场线上的各点，电势一定相等 D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 2．在静电场中，关于场强和电势的说法中正确的是(　　) A．电场强度大的地方电势一定高 B．电势为零的地方场强也一定为零 C．场强为零的地方电势也一定为零 D．场强大小相同的点电势不一定相同 3．关于静电场的等势面，下列说法正确的是(　　) A．两个电势不同的等势面可能相交 B．电场线与等势面处处相互垂直 C．同一等势面上各点电场强度一定相等 D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功 4．将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，电场力做功为6.0×10－9 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10－9 J，则M、N两点的电势φM、φN的关系为(　　) A．φM＜φN＜0　　 B．φN＞φM＞0 C．φN＜φM＜0 D．φM＞φN＞0 5．一对等量正点电荷的电场线(实线)和等势线(虚线)如图所示，图中A、B两点电场强度分别是EA、EB，电势分别是φA、φB，负电荷q在A、B时的电势能分别是EpA、EpB，下列判断正确的是(　　) A．EA＞EB，φA＞φB，EpA＜EpB B．EA＞EB，φA＜φB，EpA＜EpB C．EA＜EB，φA＞φB，EpA＞EpB D．EA＜EB，φA＜φB，EpA＞EpB 6．某静电场的电场线分布如图所示,P、Q为该电场中的两点,下列说法正确的是 (　　) A.P点的电势低于Q点电势 B.P点场强大于Q点场强 C.将电子从P点移动到Q点,电场力做正功 D.将电子从P点移动到Q点,其电势能增大 7.(多选)如图所示，虚线同心圆是某静电场中的一簇等势面，其电势分别是φa、φb和φc，一带正电粒子射入电场中，运动轨迹如图中实线KLMN所示．由图可知(　　) A．粒子从K到L的过程中，静电力做负功，电势能增加 B．粒子从M到N的过程中，静电力做负功，电势能增加 C．φa＞φb＞φc D．φa＜φb＜φc 8.(多选)下列关于电势高低的判断，正确的是(　　) A．负电荷从P点移到M点，电势能增加，P点电势一定较低 B．负电荷从P点移到M点，电势能增加，M点电势一定较低 C．正电荷从P点移到M点，电势能增加，P点电势一定较低 D．正电荷从P点移到M点，电势能增加M点电势一定较低 9.(多选)如图甲所示，在一条电场线上有A、B两点，若从A点由静止释放一电子，假设电子仅受电场力作用，电子从A点运动到B点的速度—时间图像如图乙所示，则(　　) 甲　　　　　乙 A．电子在A、B两点受的电场力FA<FB B．A、B两点的电场强度EA>EB C．A、B两点的电势φA＜φB D．电子在A、B两点具有的电势能EpA＜EpB 10.(多选)位于A、B处的两个带有不等量负电荷的点电荷在平面内的电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则(　　) A．a点和b点的电场强度相同 B．正电荷从c点移到d点，静电力做正功 C．负电荷从a点移到c点，静电力做正功 D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大 二、计算题: 11．如图为某一平面内非匀强电场的等势线分布图，已知相邻的等势线间的电势差大小相等，其中A、B两点的电势分别为φA＝10 V，φB＝2 V。 (1)比较A、B两点电场强度的大小。 (2)若将一电子从A点沿某一路径运动到B点，则电子的电势能如何变化？变化了多少？ 12.如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、带电荷量为－q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知q≪Q，AB＝BC＝h，小球滑到B点时的速度大小为.求： (1)小球由A到B的过程中电场力做的功； (2)求到C点时小球的速度． 13.如图所示,A、B、C为一匀强电场中的三个点,把一带电荷量为q=-1.0×10-8 C的电荷从无穷远处移到A点,克服电场力做功为W1=2.0×10-7 J,把它从A点移到B点,电场力做功为W2=1.0×10-7 J,再把它从B点移到C点,克服电场力做功为W3=1.0×10-7 J。以无穷远处为零势能点,试根据以上信息作出该匀强电场的示意图(即画出几条电场线)。 参考答案： 1.D　[零电势点是人为选择的参考点，所以电势等于零的物体可以带电，也可以不带电，故A错；电场强度和电势是两个不同的物理量，电场强度为零的点，电势不一定为零，B错；沿着电场线方向电势不断降低，故C错；负电荷在电场中受到的电场力的方向与电场线方向相反，故负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能增加，故D对． 2.D　[电场强度和电势没有必然联系，场强大的地方电势不一定高，电势高处的电场强度也不一定大，故选项D正确。 3.B　[在静电场中，两个电势不同的等势面不会相交，选项A错误；电场线与等势面一定相互垂直，选项B正确；同一等势面上的电场强度可能相等，也可能不相等，选项C错误；电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，沿电场线移动负试探电荷时，电场力做负功，选项D错误。 4.C　[取无穷远处电势φ∞＝0。对正电荷：W∞M＝0－EpM＝－qφM，φM＝＝－；对负电荷：WN∞＝EpN－0＝－qφN，φN＝＝－；所以φN＜φM＜0，选项C正确。 5.A　[A处的电场线比B处的密集，故EA>EB；离正电荷越近电势越高，故φA>φB；负电荷在A、B处的电势能EpA<EpB，故A正确。 6.D　[根据沿电场线方向电势降低可知:P点电势一定高于Q点电势,故A错误;电场线密的地方电场强度大,所以P点场强一定小于Q点场强,故B错误;P点电势一定高于Q点电势,即φP>φQ。根据电势能公式Ep=qφ,可知由于是电子,所以q<0,所以电子在P点的电势能小于在Q点的电势能。即从P到Q点,电子的电势能增加。将电子从P点移动到Q点,其电势能增大,所以电场力做负功,故C错误,D正确。 7.AD　[由题图所示等势面的分布规律可知，该电场为点电荷的电场．由运动轨迹可知，运动的正粒子跟场源电荷的相互作用是排斥，所以场源电荷是正电荷．根据电场线与等势面垂直，电场线的分布是发散状辐射向外的，粒子从K到L受静电力的方向与速度方向成钝角，静电力做负功，电势能增加，A正确；从M到N，受到的静电力与速度方向成锐角，静电力做正功，电势能减少，B错误；根据沿电场线方向电势降低可知，D正确． 8.BC　[负电荷从P点移到M点，电势能增加，电场力做负功，电场力方向由M点到P点，电场线方向由P到M，故M点电势较低，所以选项A错误，B正确；同理可得选项C正确，D错误． 9.BC　[根据题意，电子从静止释放后从A运动到B，则电子受到的电场力方向为A→B，而电子带负电，所以电场线方向为B→A，则B点的电势高于A点的电势，即φA<φB，故C正确；从速度图像看出，电子从A运动到B的过程加速度减小，则电场力减小，即FA>FB，所以电场强度减小，即EA>EB，故A错误，B正确；因电场力做正功，则电势能减小，故D错误． 10.CD　[电场线与等势线垂直，易判断a、b两点的场强方向不相同，选项A错误；正电荷从c点移到d点，静电力做负功，选项B错误；负电荷从a点移到c点，静电力做正功，选项C正确；正电荷从e点沿图中虚线移到f点，静电力先做正功，后做负功，故电势能先减小后增大，故选项D正确． 11.[解析](1)因B处等势面密，则B处电场强度大，即EB＞EA。 (2)电子在A、B处的电势能分别为EPA＝－1.6×10－18J　 EPB＝－3.2×10－19J，由A到B ΔEp＝EPB－EPA＝1.28×10－18J，增加了1.28×10－18J。 [答案]　(1)EB＞EA　(2)增加　1.28×10－18J 12.[解析]　(1)因为杆是光滑的，所以小球从A到B过程中只有两个力做功：电场力做功WAB和重力做功WG＝mgh. 根据动能定理得WAB＋mgh＝mv 代入已知条件vB＝ 得电场力做的功WAB＝mgh. (2)因为B、C在同一个等势面上，所以小球由B点运动至C点电场力不做功，由动能定理，对B到C的过程有mgh＝mv－mv 解得vC＝. [答案]　(1)mgh　(2) 13.【解析】根据电势的定义可求得A点的电势为 φA=== V=-20 V 若将该电荷从无穷远处移到B点,电场力做功为 W=(-W1)+W2=-2.0×10-7 J+1.0×10-7 J=-1.0×10-7 J 则B点的电势为φB== V=-10 V 若将该电荷从无穷远处移到C点,电场力做功为 W′=W+(-W3)=(-1.0×10-7-1.0×10-7) J=-2.0×10-7 J 则C点的电势为φC== V=-20 V 可见φA=φC,即A、C两点在同一个等势面上,根据匀强电场的等势面的分布特点可作出如图所示的等势面的分布图(图中虚线所示),再由电场线与等势面垂直以及A、B、C三点电势的大小关系,即可画电场线(图中实线所示)。 学科网（北京）股份有限公司 $