10.1 电势能和电势 拔高练习卷 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 本练习为高中物理电势能和电势拔高同步练，通过三级分层设计，实现从概念理解到综合应用再到拓展探究的知识巩固路径，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础理解|电势、电势能、电场线等基本概念|单选题1-4聚焦概念辨析，如电势与电势能关系判断，夯实物理观念| |综合应用|电场图像分析、粒子运动轨迹、复合电场|单选题5-10结合v-t图、φ-x图，多选题11-15涉及菱形、正方体等复杂电场模型，培养科学推理能力| |拓展探究|电场力做功、电势能变化的实际计算|解答题16-20通过多情境问题（如斜面电场、匀强电场），综合考查能量观念与模型建构，衔接阶段测评需求|

电势能和电势拔高练习卷 一、单选题 1．下列关于静电场的说法中正确的是（     ） A．电荷在电势越高处电势能越小 B．电场强度为零的点，电势一定为零 C．正电荷在电场中运动，静电力一定做正功 D．沿电场线移动负电荷，负电荷的电势能一定增加 2．带电粒子仅在电场力作用下，从电场中点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到点，如图所示，实线是电场线。关于粒子，下列说法正确的是（　　） A．粒子一定带正电 B．在点的加速度大于在点的加速度 C．在点的速度小于在点的速度 D．电场中a点的电势一定比b点的电势高 3．甲、乙两个点电荷产生电场的部分电场线分布如图中的实线所示，P、Q是该电场中的两点，虚线是一电子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b为运动轨迹上的两点。下列判断正确的是（　　） A．甲带负电，乙带正电，甲的电荷量等于乙的电荷量 B．电子在a点的电势能小于在b点的电势能 C．P点的电势低于Q点的电势 D．P点的电场强度小于Q点的电场强度 4．如图甲，、是某电场中一条电场线上的两点，一个正电荷从点由静止释放，仅在静电力的作用下从点运动到点，其运动的图像如图乙所示，则（     ） A．该电场可能为匀强电场 B．该电场可能为正点电荷的电场 C．点电势低于点电势 D．该电荷的电势能逐渐增加 5．如图所示，P、Q为一点电荷周围的两个点，P和Q两点的电场强度分别为和，与PQ连线的夹角为α，与PQ连线的夹角为β，α和β均为锐角，且。P和Q两点的电势分别为和，下列判断正确的是（　　） A．点电荷可能带正电 B．， C．， D．把电子从P点移动到Q点，电子的电势能增加 6．手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。当手指靠近触摸屏时，电容器两极板和手指间的电场线分布如图所示。图中C点位于上极板的上表面，D点位于上极板的下表面，下列说法正确的是（     ） A．A点的电势低于D点的电势 B．E点的电势低于B点的电势 C．C点的电势高于D点的电势 D．E点的电场强度大于B点的电场强度 7．在真空无重力环境中，一带负电的粒子仅在库仑力作用下，绕固定的场源电荷做椭圆运动，场源电荷在椭圆的一个焦点上，、分别为椭圆半长轴和半短轴的顶点，下列说法正确的是（　　） A．椭圆轨道上点的电势高于在点的电势 B．粒子在点的电势能大于在点的电势能 C．粒子在点的速率大于在点的速率 D．粒子从点运动至点的时间为椭圆运动周期的 8．如图所示，是等量同种正点电荷连线中点，与，与都关于点对称，则下列说法正确的是（     ） A．两点电势相同 B．两点电场强度相同 C．沿虚线从，电势一定先减小后增大 D．沿虚线从，场强一定先减小后增大 9．沿空间某直线建立轴，该直线上的静电场方向沿轴，其电势随位置变化的图像如图所示，一电荷量为带负电的试探电荷，经过点时动能为，速度沿轴正方向若该电荷仅受电场力的作用，则其将（     ） A．不能通过点 B．能通过点 C．在点两侧往复运动 D．在点两侧往复运动 10．静电场沿轴方向，一带正电的试探电荷由轴上点静止释放，试探电荷仅在电场力的作用下运动，经过一段时间运动到轴上点，试探电荷的电势能随坐标的变化规律如图所示，，，三点的电势分别为、、。下列说法正确的是（     ） A．、间的电场方向沿轴的正方向 B． C．、、三点中，点的电场强度最大 D．试探电荷在、两点的速度大小之比为2∶1 二、多选题 11．如图所示，在正方体中，O为的中点，在和处固定电荷量分别为、的点电荷。下列说法正确的是（     ） A．B、两点的电势相同 B．A、C两点的电场强度相同 C．O、两点的电场强度大小的比值为 D．将一电子从O点移到C点，电子的电势能减少 12．a、b、c、d是菱形的四个顶点，O是两对角线交点，且aO<bO，P为aO之间的某一点。图甲是将等量的正负电荷分别固定于b、d两点，图乙是将同样的正负电荷分别固定于a、c两点，设无限远处电势为零，对两种情况判断正确的是（　　） A．甲图中P点场强小于乙图中P点场强 B．甲图中P点电势高于乙图中P点电势 C．将同一个正电荷从P点移动到O点，甲图电场力的功小于乙图 D．将一正电荷从P点由静止释放，仅在电场力的作用下两图中的电荷可能均做直线运动 13．如图所示，正方形的四个顶点固定四个点电荷，电荷量分别为、、、，A、B、C、D为各边的中点，AC、BD的连线交于O点，下列说法正确的是（　　） A．A、C两点电场强度相同 B．A、C两点电势相同 C．B点电场强度大于D点电场强度 D．D点电势大于O点电势 14．真空中有两个点电荷，电荷量分别为，，分别固定在轴上坐标为0和的位置，已知无穷远处电势为零。下列关于两电荷间电场强度和电势随位置的变化图像，大致为（     ） A． B． C． D． 15．一电荷量为e的质子仅在电场力的作用下从O点沿x轴正方向运动，其电势能随位置坐标x变化的关系图像如图所示，其中图线在时为抛物线，在时为直线，且直线与抛物线在处相切。下列说法正确的是（　　） A．内质子的加速度先减小后增大 B．处的电场强度大小为 C．处的电势为 D．在内电场力对质子做正功，在内电场力对质子做负功 三、解答题 16．一电荷量的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功。求∶ （1）电荷的电势能怎样变化？变化了多少？ （2）电荷在A点的电势能是多少？（以B点为零势能点） （3）如果把这一电荷从B点移到C点时静电力做功，电荷的电势能怎样变化？变化了多少？ （4）如果选取C点为零势能点，则电荷在A点的电势能又是多少？ （5）比较和数值，你有什么收获？ 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．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成角，一电荷量为的正电荷从a移到b电场力做功为。求： （1）匀强电场的场强E。 （2）电荷从b移到c，电场力做功。 19．如图所示，一带电荷量为－q、质量为m的小物块处于一倾角为的足够长的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时，小物块恰好处于静止状态。重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.则 (1)求电场强度的大小； (2)若将小物块沿斜面下移距离为d，求小物块电势能的变化。 20．如图所示，匀强电场的电场强度大小为，方向水平向右，一电荷量为的带电粒子只在电场力作用下由该电场中的M点运动到N点，已知M、N两点间的距离为0.6m。求： （1）粒子所受电场力的大小； （2）粒子从M点运动到N点的过程中，电场力对粒子所做的功； （3）若规定N点的电势为零，则粒子在M点时具有的电势能是多少？    答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 电势能和电势拔高练习卷 一、单选题 1．下列关于静电场的说法中正确的是（     ） A．电荷在电势越高处电势能越小 B．电场强度为零的点，电势一定为零 C．正电荷在电场中运动，静电力一定做正功 D．沿电场线移动负电荷，负电荷的电势能一定增加 【答案】D 【详解】A．根据电势能公式，正电荷在电势越高处电势能越大，负电荷在电势越高处电势能越小，选项未说明电荷正负，故A错误； B．电场强度和电势无必然联系，电场强度为零的点电势不一定为零，例如等量同种正电荷连线的中点，场强为零但电势为正，故B错误； C．静电力做功的正负由静电力与位移的夹角决定，正电荷逆着电场线运动时，静电力与位移方向相反，静电力做负功，故C错误； D．沿电场线方向电势逐渐降低，负电荷所受电场力方向与电场线方向相反，沿电场线移动负电荷时，电场力与位移方向相反，电场力做负功，电势能增加；也可由推导，为负值时减小则增大，故D正确。 故选D。 2．带电粒子仅在电场力作用下，从电场中点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到点，如图所示，实线是电场线。关于粒子，下列说法正确的是（　　） A．粒子一定带正电 B．在点的加速度大于在点的加速度 C．在点的速度小于在点的速度 D．电场中a点的电势一定比b点的电势高 【答案】C 【详解】AD．粒子的轨迹为曲线，则粒子受到的电场力方向指向轨迹凹侧，由于电场方向未知，所以无法确定粒子的带电性，也无法确定a点的电势和b点的电势高低，故AD错误； B．电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，可知Ea<Eb，所以a、b两点比较，粒子在a点的加速度小于在b点的加速度，故B错误； C．粒子从点运动到点，整个过程电场力对粒子做正功，根据动能定理可知，在b点时的动能大于在a点时的动能，所以粒子在点的速度小于在点的速度，故C正确。 故选C。 3．甲、乙两个点电荷产生电场的部分电场线分布如图中的实线所示，P、Q是该电场中的两点，虚线是一电子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b为运动轨迹上的两点。下列判断正确的是（　　） A．甲带负电，乙带正电，甲的电荷量等于乙的电荷量 B．电子在a点的电势能小于在b点的电势能 C．P点的电势低于Q点的电势 D．P点的电场强度小于Q点的电场强度 【答案】B 【详解】A．根据电场线可知是两个不等量异种电荷产生的电场，同时根据电子的轨迹可知，电子受到的力指向轨迹凹侧，所以甲带正电，乙带负电，故A错误； B．假设电子从a点运动到b点，轨迹与力的夹角呈钝角，电场力做负功，电势能升高，所以电子在a点的电势能小于在b点的电势能，故B正确； C．电势沿电场线的方向降低，电场线由电荷甲指向电荷乙，所以P点电势高于Q点电势，故C错误； D．P点所在位置的电场线更密集，所以P点的电场强度大于Q点的电场强度，故D错误。 故选B。 4．如图甲，、是某电场中一条电场线上的两点，一个正电荷从点由静止释放，仅在静电力的作用下从点运动到点，其运动的图像如图乙所示，则（     ） A．该电场可能为匀强电场 B．该电场可能为正点电荷的电场 C．点电势低于点电势 D．该电荷的电势能逐渐增加 【答案】B 【详解】图像的斜率表示加速度，由图乙可知，正电荷从到加速度逐渐减小，根据，可得电场强度从到逐渐减小。 A．匀强电场的电场强度处处不变，加速度不变，图像应为直线，与题意不符，故A错误； B．若正点电荷放在点左侧，电场线方向沿A→B，离正点电荷越远电场强度越小，符合的结论，故B正确； C．正电荷运动方向为，受力方向和电场方向相同，即电场方向，沿电场线方向电势降低，因此​，故C错误； D．正电荷动能逐渐增大，说明电场力一直做正功，电势能逐渐减小，故D错误。 故选 B。 5．如图所示，P、Q为一点电荷周围的两个点，P和Q两点的电场强度分别为和，与PQ连线的夹角为α，与PQ连线的夹角为β，α和β均为锐角，且。P和Q两点的电势分别为和，下列判断正确的是（　　） A．点电荷可能带正电 B．， C．， D．把电子从P点移动到Q点，电子的电势能增加 【答案】D 【详解】A．根据点电荷周围电场特点可知，O为点电荷位置，如图所示 点电荷带负电荷，故A错误； C．α和β均为锐角，且，OP>OQ，根据 可知E1<E2，故C错误； B．根据点电荷带负电可知，两点的电势关系为，故B错误； D．把电子从P移动到Q，电场力做负功，电势能增加，故D正确。 故选D。 6．手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。当手指靠近触摸屏时，电容器两极板和手指间的电场线分布如图所示。图中C点位于上极板的上表面，D点位于上极板的下表面，下列说法正确的是（     ） A．A点的电势低于D点的电势 B．E点的电势低于B点的电势 C．C点的电势高于D点的电势 D．E点的电场强度大于B点的电场强度 【答案】B 【详解】ABC．同一金属极板上，达到静电平衡后，电势处处相等，则极板上表面C点的电势等于下表面D点的电势，顺着电场线电势逐渐降低，则A点的电势高于C点电势，则A点的电势高于D点的电势，E点的电势低于B点的电势，故AC错误，B正确； D．电场线越密的地方场强越大，电场线越疏的地方场强越小，由图可知，E点的电场强度小于B点的电场强度，故D错误； 故选B。 7．在真空无重力环境中，一带负电的粒子仅在库仑力作用下，绕固定的场源电荷做椭圆运动，场源电荷在椭圆的一个焦点上，、分别为椭圆半长轴和半短轴的顶点，下列说法正确的是（　　） A．椭圆轨道上点的电势高于在点的电势 B．粒子在点的电势能大于在点的电势能 C．粒子在点的速率大于在点的速率 D．粒子从点运动至点的时间为椭圆运动周期的 【答案】B 【详解】A．正点电荷的电场中，越靠近正电荷电势越高，因此，点电势低于点，故A错误； B．电势能满足 由于粒子带负电，因此电势越低，负电荷电势能越大。由可知 即粒子在点的电势能大于在点的电势能，故B正确； C．粒子仅受库仑力，动能和电势能之和守恒，由可知 由动能的表达式 可知粒子在点的速率小于在点的速率，故C错误； D．因库仑力与万有引力规律相似，由开普勒第二定律可知，粒子与场源电荷的连线在相同时间内扫过的面积相等；粒子离越远速率越小，点离最远，粒子在点速率最小，因此粒子从点运动至点的平均速率偏小，而粒子运动的路程为椭圆周长的，因此粒子从点运动至点的时间大于椭圆运动周期的，故D错误。 故选B。 8．如图所示，是等量同种正点电荷连线中点，与，与都关于点对称，则下列说法正确的是（     ） A．两点电势相同 B．两点电场强度相同 C．沿虚线从，电势一定先减小后增大 D．沿虚线从，场强一定先减小后增大 【答案】A 【详解】A．由等量同种正点电荷的电场分布特点可知，其连线上的电势分布关于中点对称，、两点关于点对称，故、两点电势相同，故A正确； B．、两点关于点对称，电场强度大小相等，但方向相反，故、两点电场强度不同，故B错误； C．等量同种正点电荷连线的中垂线上，根据沿电场线方向电势降低，结合电场分布图，可知中点的电势最高，沿虚线从，电势一定先增大后减小，故C错误； D．等量同种正点电荷连线的中垂线上，中点的场强为零，从点向两侧场强先增大后减小，由于、位置不确定，沿虚线从，场强可能先减小后增大，也可能先增大后减小，再增大再减小，故D错误。 故选A。 9．沿空间某直线建立轴，该直线上的静电场方向沿轴，其电势随位置变化的图像如图所示，一电荷量为带负电的试探电荷，经过点时动能为，速度沿轴正方向若该电荷仅受电场力的作用，则其将（     ） A．不能通过点 B．能通过点 C．在点两侧往复运动 D．在点两侧往复运动 【答案】C 【详解】由题图可知，处的电势为，由可知带负电的试探电荷在处的电势能为 带负电的试探电荷在处的动能为，故试探电荷的总能量为 顺着电场线的方向电势降低，则由题图可知，在区域电场的方向沿轴负方向，在的右侧电场的方向沿轴正方向。由于试探电荷的速度沿轴正方向，试探电荷从处向右运动的过程，在区域受到沿轴正方向的静电力，做加速运动，在处速度达到最大值。在的右侧区域受到沿轴负方向的静电力，做减速运动，当试探电荷在右侧速度减为零时，根据能量守恒可知，此时试探电荷的电势能为，则由可知，试探电荷应运动到电势为处时速度减为零。之后试探电荷开始向轴负方向运动，当反向回到处时，其动能仍为，继续向左运动，在区域，电势为处试探电荷的速度减为零，之后又向轴正方向运动，所以试探电荷能通过点，但不能通过点，试探电荷应在点两侧往复运动。 故选C。 10．静电场沿轴方向，一带正电的试探电荷由轴上点静止释放，试探电荷仅在电场力的作用下运动，经过一段时间运动到轴上点，试探电荷的电势能随坐标的变化规律如图所示，，，三点的电势分别为、、。下列说法正确的是（     ） A．、间的电场方向沿轴的正方向 B． C．、、三点中，点的电场强度最大 D．试探电荷在、两点的速度大小之比为2∶1 【答案】C 【详解】A．正试探电荷从过程电势能减小，电场力做正功，电场方向沿轴正方向；过程电势能增大，电场力做负功，电场方向沿轴负方向，因此、间的电场方向不是一直沿轴的正方向，故A错误； B．由图可知 设正试探电荷的电量为，由可知与成正比，故三点电势满足，故B错误； C．正试探电荷在电场中受到的电场力大小满足 故的斜率反映该电荷受到的电场力的大小，、、三点中，点的斜率最大，因此试探电荷在点受到的电场力最大；电场强度的大小满足 故、、三点中，点的电场强度最大，故C正确； D．正试探电荷由轴上点静止释放，能量守恒可知其到达点的动能满足 解得 同理可知该正试探电荷到达点的动能为 故试探电荷在、两点的动能之比为 解得，故D错误。 故选C。 二、多选题 11．如图所示，在正方体中，O为的中点，在和处固定电荷量分别为、的点电荷。下列说法正确的是（     ） A．B、两点的电势相同 B．A、C两点的电场强度相同 C．O、两点的电场强度大小的比值为 D．将一电子从O点移到C点，电子的电势能减少 【答案】AC 【详解】A．在和处固定等量异种点电荷，平面为中垂面，是一个等势面，因此B、两点的电势相同，故A正确； B．根据电场强度的叠加原理及对称性可知，A、C两点的电场强度大小相等，方向不同，故B错误； C．设正方体的边长为a，则O点的电场强度大小 点的电场强度大小 可得，故C正确； D．根据等量异种点电荷电场的等势线分布特点可知，O点的电势高于C点的电势，根据可知，将电子（带负电）从O点移到C点，可知电子的电势能增加，故D错误。 故选AC。 12．a、b、c、d是菱形的四个顶点，O是两对角线交点，且aO<bO，P为aO之间的某一点。图甲是将等量的正负电荷分别固定于b、d两点，图乙是将同样的正负电荷分别固定于a、c两点，设无限远处电势为零，对两种情况判断正确的是（　　） A．甲图中P点场强小于乙图中P点场强 B．甲图中P点电势高于乙图中P点电势 C．将同一个正电荷从P点移动到O点，甲图电场力的功小于乙图 D．将一正电荷从P点由静止释放，仅在电场力的作用下两图中的电荷可能均做直线运动 【答案】AC 【详解】A．根据等量异种电荷电场分布特点及电场的叠加原理可知，甲图中P点场强小于乙图中P点场强，A正确； B．根据等量异种电荷电势分布特点可知，甲图中，P点的电势为零，乙图中P点的电势大于零，B错误； C．将同一个正电荷从P点移动到O点，甲图中电场力做功为零，乙图中电场力做正功，故甲图电场力的功小于乙图电场力做的功，C正确； D．根据电场的叠加原理可知，甲图中，P点的场强垂直于bd连线，且从P到O逐渐增大，从O到c又逐渐减小，故将一正电荷从P点由静止释放，仅在电场力的作用下，甲图中电荷不可能做直线运动，乙图中，P点的场强方向始终沿ac连线，将一正电荷从P点由静止释放，仅在电场力的作用下，乙图中的电荷会做直线运动，D错误。 故选AC。 13．如图所示，正方形的四个顶点固定四个点电荷，电荷量分别为、、、，A、B、C、D为各边的中点，AC、BD的连线交于O点，下列说法正确的是（　　） A．A、C两点电场强度相同 B．A、C两点电势相同 C．B点电场强度大于D点电场强度 D．D点电势大于O点电势 【答案】AB 【详解】A．左边两顶点的电荷在A点产生的电场强度与右边两顶点的电荷在C点产生的电场强度大小相等，方向相同，都沿两边跟正电荷指向负电荷的方向相同，右边两顶点的电荷在A点产生的电场强度与左边两顶点的电荷在C点产生的电场强度也大小相等，方向相同，故它们叠加后的合场强也相同，故A正确； B．根据点电荷的电势公式，左边两顶点的电荷在A点产生的电势叠加（代数和）为零，右边两顶点的电荷在A点产生的电势叠加（代数和）也为零，故A点的电势也为零，同理，C点的电势也为零，故A、C两点电势相同，故B正确； C．根据对称性B、D两点电场强度大小相等，方向相同，故C错误； D．每一条对角线两顶点的电荷在O点产生的电势叠加为零，故O点的电势为零，而D点距离两负电荷近，电势为负，或者根据AOC的连线为零势面，其上方电势为正，下方电势为负判断，故D错误。 故选AB。 14．真空中有两个点电荷，电荷量分别为，，分别固定在轴上坐标为0和的位置，已知无穷远处电势为零。下列关于两电荷间电场强度和电势随位置的变化图像，大致为（     ） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】AB．两个点电荷、分别固定在和处。取两电荷之间横坐标为的考察点，则点到、的距离分别为和，其中是两固定电荷之间的距离。在内，、在点产生的电场方向均沿轴正方向，合场强大小为 当点从两电荷之间趋近时，即，第一项趋于正无穷；当点趋近时，即，第二项趋于正无穷。因此图像始终在横轴上方，且靠近两电荷时均向上延伸，故A错误，B正确。 CD．在同一考察点，由点电荷电势叠加可得 当点由向移动时，逐渐增大，正电荷产生的电势逐渐减小，负电荷产生的电势为负且绝对值逐渐增大，所以总电势单调减小。当点从两电荷之间趋近时，；当点趋近时，，即电势从正无穷减小到负无穷。电势为零时，正、负电荷在点产生的电势绝对值相等。由电势叠加式可得 解得，故C正确，D错误。 故选BC。 15．一电荷量为e的质子仅在电场力的作用下从O点沿x轴正方向运动，其电势能随位置坐标x变化的关系图像如图所示，其中图线在时为抛物线，在时为直线，且直线与抛物线在处相切。下列说法正确的是（　　） A．内质子的加速度先减小后增大 B．处的电场强度大小为 C．处的电势为 D．在内电场力对质子做正功，在内电场力对质子做负功 【答案】AC 【详解】A．内图像为抛物线，顶点在处，，斜率的绝对值从最大值逐渐减小到0，因此电场力大小逐渐减小，加速度逐渐减小；，斜率的绝对值从0逐渐增大，电场力大小逐渐增大，加速度逐渐增大。因此加速度（大小）先减小后增大，故A正确； B．图像为直线，斜率 电场强度大小 故B错误； C．由 处 得 故C正确； D．电场力做功满足 和，电势能一直减小，，因此电场力全程做正功，故D错误。 故选AC。 三、解答题 16．一电荷量的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功。求∶ （1）电荷的电势能怎样变化？变化了多少？ （2）电荷在A点的电势能是多少？（以B点为零势能点） （3）如果把这一电荷从B点移到C点时静电力做功，电荷的电势能怎样变化？变化了多少？ （4）如果选取C点为零势能点，则电荷在A点的电势能又是多少？ （5）比较和数值，你有什么收获？ 【答案】（1）电势能增加，增加了6×10-4 J；（2）-6×10-4 J；（3）电势能减小，减小了9×10-4 J；（4）3×10-4 J；（5）电势能具有相对性，取不同的位置为零势能点，同一电荷的电势能可以不同 【分析】应用静电力做功与电势能变化的关系解决问题，注意各物理量要将正负号及数值一并代入进行计算。 【详解】（1）从A点移到B点，静电力做负功，电势能增加，增加了6×10-4 J （2）根据静电力做功与电势能变化的关系 解得电荷在A点的电势能为 （3）静电力做正功，电势能减小，减小了9×10-4 J （4）根据 ， 联立解得电荷在A点的电势能为 （5）电势能具有相对性，取不同的位置为零势能点，同一电荷的电势能可以不同 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？ 【答案】(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．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成角，一电荷量为的正电荷从a移到b电场力做功为。求： （1）匀强电场的场强E。 （2）电荷从b移到c，电场力做功。 【答案】（1）（2） 【详解】（1）由可知 （2）电荷从b移到c电场力做功为 19．如图所示，一带电荷量为－q、质量为m的小物块处于一倾角为的足够长的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时，小物块恰好处于静止状态。重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.则 (1)求电场强度的大小； (2)若将小物块沿斜面下移距离为d，求小物块电势能的变化。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）小物块受力分析，如图 由受力平衡得 得 （2）电场力做功 电势能变化量为 20．如图所示，匀强电场的电场强度大小为，方向水平向右，一电荷量为的带电粒子只在电场力作用下由该电场中的M点运动到N点，已知M、N两点间的距离为0.6m。求： （1）粒子所受电场力的大小； （2）粒子从M点运动到N点的过程中，电场力对粒子所做的功； （3）若规定N点的电势为零，则粒子在M点时具有的电势能是多少？    【答案】（1）6×10−4N；（2）3.6×10−4J；（3）3.6×10−4J 【详解】（1）由电场力的公式有 F=Eq=3×104×2×10−8N=6×10−4N （2）电场力对粒子所做的功 W=Fd=6×10−4×0.6J=3.6×10−4J （3）若规定N点的电势为零，则粒子在M点时具有的电势能是 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $