10.1 电势能和电势 子单元精练-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 以物理观念为基础，科学思维为核心，通过基础认知、综合应用、情境拓展三层设计，实现从单一概念到实际应用的知识巩固，适配新授课"基础+提升"需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|电场线与电势、场强关系，电势能变化判断|以常规电场线图为情境，直接考查核心概念（如1-4题）| |综合应用|对称电场、复合场中场强电势比较|通过等量异种电荷对称分布（如5、7题），强化科学推理| |情境拓展|实际情境中的电场应用|结合细胞膜模型（6题）、人体电势分布（8题），体现科学态度与责任|

电势能和电势子单元精练 一、单选题 1．如图所示，电场中有两点，则下列说法正确的是( ) A.电势，电场强度 B.电势，电场强度 C.将电荷从A点移到B点静电力做了负功 D.将电荷分别放在A、B两点时具有的电势能 2．某一区域的电场线分布如图所示，是电场中的三个点。关于该电场和放入其中的电荷的描述，则( ) A.场强，电势 B.仅在静电力作用下，同一个带正电的小球在两点的加速度大小关系为 C.同一个带正电的小球在两点的电势能的大小关系为 D.同一个带负电的小球在两点的电势能的大小关系为 3．如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为和，相应的电势能分别为和，则( ) A. B. C. D. 4．某区域电场线分布如图所示。将同一负的试探电荷先后置于a、b两点，电势能分别为和，电荷所受电场力大小分别为和，则( ) A.， B.， C.， D.， 5．如图所示，两个等量异种点电荷分别位于P、Q两点，P、Q两点在同一竖直线上，水平面内有一正三角形ABC，且PQ连线的中点O为三角形ABC的中心，M、N为PQ连线上关于O点对称的两点，则下列说法中正确的是( ) A.A、B、C三点的场强大小相等但方向不同 B.A、B、C三点的电势相等 C.M点场强小于A点场强 D.将一正点电荷从N点移到B点，电场力做正功 6．人体的细胞膜模型图如图所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图b所示，初速度可视为零的一价正钾离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是( ) A.钾离子的电势能增大 B.A点电势等于点电势 C.若膜电位增加，则钾离子进入细胞内的速度更大 D.若膜电位不变，膜的厚度越大，则钾离子进入细胞内的速度越大 7．如图所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等，两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙述错误的是( ) A.1、3两点电场强度相同 B.5、6两点电场强度相同 C.4、5两点电势相同 D.1、3两点电势相同 8．有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种电荷产生的电场，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法中正确的是( ) A.c点的电势大于d点的电势 B.a、b两点的电场强度大小相等，方向相反 C.负电荷在c点的电势能小于在a点的电势能 D.将带正电的试探电荷从b点移到d点，电场力做负功 9．如图所示，两个等量异种点电荷和分别固定于a、b两点，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点.现将一个带正电的试探电荷从c点由静止释放，下列说法正确的是( ) A.释放后试探电荷将向a点运动 B.释放后试探电荷的电势能越来越大 C.该电场为匀强电场 D.d、c、e三点的电势大小关系为 10．如图所示，一个正方形与内接圆相切于四点。正方形的对角线与圆分别相交于四点，O是正方形对角线的交点。四个电荷量大小均为Q的点电荷分别置于正方形的四个顶点，电性如图所示。则下列说法正确的是( ) A.O点电场强度的方向为沿O指向A B.两点电势的大小关系为 C.将检验电荷沿直线从O点移至B点，电势能一直增大 D.将检验电荷沿直线从A点移至C点，电场力对检验电荷先做负功再做正功 参考答案 1．答案：B 解析：AB.根据“沿电场线电势逐渐降低”可知 根据电场线的疏密，可知 故A错误；B正确； C.将电荷从A点移到B点静电力做了正功。故C错误； D.根据 可知，将电荷分别放在两点时具有的电势能 故D错误。 故选B。 2．答案：C 解析：电场线的疏密反映电场强度的大小，可知点场强大于C点场强，同一带正电小球受到的静电力（）大，则加速度大。选项A、B错；沿电场线方向电势逐渐降低可知，因B点的电势高于A点电势，由公式，可知同一个带正电的小球在两点的电势能的大小关系为，带负电的小球的电势能关系为，选项C正确。 3．答案：A 解析：由图中等势面的疏密程度可知，根据，可知；由题可知图中电场线是由金属板指向负电荷，设将该试探电荷从M点移到N点，可知电场力做正功，电势能减小，即，故选A。 4．答案：D 解析：依题意，由于a点电场线较b点电场线密，可知a点场强大于b点场强，则同一负的试探电荷先后置于两点，可知有；将负电荷从a点移至b点，从题图可知，电场力做负功，则电势能变大，则可知，故ABC错误，D正确。故选D。 5．答案：B 解析：AB.由题意可知三角形ABC位于连线的垂直平分面上，即三点位于同一等势面上，电势相等，根据几何关系可知三点到O点的距离相等，根据等量异种电荷电场分布规律以及对称性可知，三点的场强大小和方向均相同，故A错误，B正确;C.A点比M点更远离P，根据等量异种电荷电场分布规律可知M点附近电场线比A点附近电场线密集，所以M点场强大于A点场强，故C错误;D.根据沿电场线方向电势升高，可知N点点电势低于O点电势，则N点电势低于B点电势，将一正点电荷从N点移到B点，根据可知正点电荷电势能升高，电场力做负功，故D错误。故选B。 6．答案：C 解析：A.初速度可视为零的一价正钾离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，可知钾离子运动中电场力做正功，所以钾离子的电势能减小，故A错误； B.初速度可视为零的一价正钾离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，则电场线从A到B，沿电场线电势降低，所以A点电势大于B点电势，故B错误； CD.由动能定理可知 若膜电位不变时，即电压U不变时，钾离子进入细胞内的速度不变；电压U增加时，速度增大，故C正确，D错误。 故选C。 7．答案：D 解析：A.等量异种点电荷电场线的分布具有对称性，1和3两点电场强度大小，方向均向左，即电场强度相同，故A正确；B.根据对称性，5和6两点处电场线疏密程度相同，电场强度大小相等，方向都与此虚线垂直向左，则5和6两点电场强度相同，故B正确；C.等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，所以4、5两点电势相等，故C正确；D.两点电荷连线上电场线方向从3指向1，则3的电势高于1的电势，故D错误。本题选错误的，故选D。 8．答案：D 解析：A.两点位于同一条等势线上，则c点的电势等于d点的电势，故A错误；B.该电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，为两电荷连线上对称的两点，根据等量异种电荷的电场的特点，可以判断、这两个对称点的电场强度大小相等、方向相同，故B错误；C.负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷在电势低的c点的电势能大于在电势高的a点的电势能，故C错误；D.正电荷在电势高的地方电势能大，所以将带正电的试探电荷从电势低b点移到电势高d点，电场力做负功，电势能增加，故D正确。故选D。 9．答案：D 解析：等量异种点电荷的电场的分布特点如图所示： 试探电荷在连线上受到的电场力方向由a指向b，所以释放后向b点运动，故A项错误；试探电荷释放后，电场力对其做正功，电势能转化为动能，电势能越来越小，故B项错误；电场线的密集程度代表电场强度的强弱，从图中可知该电场不是匀强电场，故C项错误；沿着电场线方向电势减小，所以，由于两点所在的直线为等势线，所以，故D项正确。 10．答案：C 解析：A.三个正电荷在O点电场强度的方向沿OB方向，一个负电荷在O点的电场强度也沿OB方向，所以O点电场强度方向为沿O指向B，A错误; B.如图所示，在1、3电荷的电场中，根据对称性得 在2、4电荷的电场中 所以在四个电荷的电场中 B错误; C.将检验电荷沿直线从O点移至B点，1、3电荷的电场力做负功，2、4电荷的电场力也做负功，所以电势能一直增大，C正确; D.将检验电荷沿直线从点移至C点，2、4电荷的电场力不做功，1、3电荷的电场力先做正功后做负功，所以电场力对检验电荷先做正功再做负功，D错误。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $