10.1 电势能和电势 课时2 分类训练 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 高中物理新授课同步练，以“概念辨析→做功计算→综合分析”分层设计，覆盖电势能和电势核心知识点，通过基础到综合的梯度训练，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| |----|----------|----------| |类型一|电势与电势能概念|基础辨析题（单选/多选），如负点电荷电场电势判断，强化物质与能量观念| |类型二|电场力做功与电势能变化|公式应用题（含计算），如匀强电场做功计算，培养科学推理能力| |类型三|电场线与运动轨迹综合|综合情境题（轨迹分析），如带电粒子运动轨迹判断，提升模型建构能力|

10.1 电势能和电势 课时2 分类训练 类型一 电势与电势能的概念辨析 1．我们取无限远处作为零电势点，关于电势与电势能，以下说法正确的是（     ） A．在负点电荷形成的电场中，各点的电势均大于零 B．电荷在某点的电势能为正值，则该点的电势为正值 C．电荷在电势越高的地方，电势能越大 D．将电荷从高电势处移到低电势处，静电力对电荷不一定做正功 2．如图所示，电场中有两点，用和表示A、B两点的电场强度大小，用和表示A、B两点的电势，用和表示一正试探电荷在A、B两点的电势能。下列关系式正确的是（　　） A．，， B．，， C．，， D．，， 3．（多选）取无限远处作为零电势点，则电荷量q1＝3×10－9C的试探电荷放在电场中的A点，具有9×10－8J的电势能。下列说法正确的是（     ） A．A点的电势是30V B．q2＝－5×10－10C的试探电荷放在电场中的A点所具有的电势能是1.5×10－8J C．将试探电荷q1从A点移到无限远处，静电力对q1做功为－9×10－8J D．将试探电荷q1从A点移到无限远处，静电力对q1做功为9×10－8J 类型二 电场力做功与电势能变化 4．在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、。下列说法正确的是（　　） A．若，则M点到电荷Q的距离比N点的远 B．若，则M点到电荷Q的距离比N点的近 C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则 D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则 5．如图所示，在电场强度为60N/C的匀强电场中有A、B两点，A、B两点之间的距离为10cm，AB和电场线方向夹角为60°，现将电荷量为4×10-8C的正电荷从A点移到B点，下列说法正确的是（　　） A．静电力做正功2.4×10-7J，电荷电势能减少2.4×10-7J B．静电力做正功1.2×10-7J，电荷电势能减少1.2×10-7J C．克服静电力做功2.4×10-7J，电荷电势能增加2.4×10-7J D．克服静电力做功1.2×10-7J，电荷电势能增加1.2×10-7J 6．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，电荷量为的正电荷从a移到b静电力做功为，求： (1)匀强电场强度E； (2)电荷从b移到c，静电力做的功。 类型三 电场线与运动轨迹综合分析 7．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 8．电子显微镜是利用电场控制电子运动的，其电场的部分简化图如图所示，电场线的分布形状为“束腰”式。a、b、c、d为电场中的四个点，其中a、b两点关于中间电场线对称。下列说法正确的是（　　） A．电场中a、b两点的电场强度相同 B．若将电子沿不同路径从a点移动到d点，电场力做功都相等 C．电子在a点的电势能大于在d点的电势能 D．电子在电场中任意位置由静止释放时，仅在电场力的作用下一定沿着电场线运动 9．（多选）如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，可以确定（　　） A．M点的电势大于N点的电势 B．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力 C．M点的动能小于N点的动能 D．M点的电势能小于N点的电势能 10．（多选）电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色，透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素。如图所示，某一像素胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒，当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电量保持不变），像素由黑色变成白色。下列说法正确的是（    ） A．像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势 B．像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势 C．像素由黑变白的过程中，黑色微粒向下迁移电势能减小 D．像素由黑变白的过程中，白色微粒向上迁移电势能增大 试卷第2页（共2页） 试卷第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 《10.1 电势能和电势 课时2 分类训练》参考答案 题号 1 2 3 4 5 7 8 9 10 答案 D C AD C B C B ABC BC 1．D 【详解】A．负电荷形成的电场中，电场线由无穷远指向负电荷，沿电场线方向电势逐渐降低，无穷远处的电势为零，则各点的电势小于零，故A错误； B．由公式可知，若负电荷在某点的电势能为正值，该点的电势为负值，若正电荷在某点的电势能为正值，则该点的电势为正值，故B错误； C．正电荷在电势越高的地方，电势能越大，负电荷在电势越高的地方，电势能越小，故C错误； D．将负电荷从高电势处移到低电势处，静电力对电荷做负功，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】由于电场线分布的疏密程度能够表示电场的强弱，则有 由于沿电场线电势降低，则有 正试探电荷在A到B过程，电场力做正功，电势能减小，则有 可知，第三个选择项满足要求。 故选C。 3．AD 【详解】A．取无限远处为零电势点，则A点电势为，故A正确； B．将电荷量为的试探电荷放在A点时，其电势能为，故B错误； CD．将试探电荷从A点移到无限远处，电势能由减小为零，根据功能关系，静电力对做功为，故C错误，D正确。 故选AD。 4．C 【详解】A．沿着电场线的方向电势降低，根据正点电荷产生的电场特点可知若 则M点到电荷Q的距离比N点的近，故A错误； B．电场线的疏密程度表示电场强度的大小，根据正点电荷产生的电场特点可知若 则M点到电荷Q的距离比N点的远，故B错误； C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则是逆着电场线运动，电势增加，故有 故C正确； D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则是逆着电场线运动；根据正点电荷产生的电场特点可知 故D错误。 故选C。 5．B 【详解】根据 可得 解得 根据静电力做正功，电荷电势能减小，可知电荷电势能减少1.2×10-7J。 故选B。 6．(1) (2) 【详解】（1）设两点间距离为，根据做功公式 解得 （2）设两点沿电场强度方向距离为，根据几何关系，有 电场力做功为 7．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。 8．B 【详解】A．a、b两点关于中间电场线对称，故电场中a、b两点的电场强度大小相同，方向沿a、b点的切线方向，不同，故A错误； B．若将电子沿不同路径从a点移动到d点，由于电势差一定，电场力做功都相等，为，故B正确； C．根据沿电场方向电势降低，可知a点的电势高于d点的电势，根据 由于电子带负电，所以电子在a点的电势能一定小于在d点的电势能，故C错误； D．若放置位置的电场线是曲线，电子在电场中由静止释放，电子获得速度后与电场力不共线，不沿着电场线运动，故D错误。 故选B。 9．ABC 【详解】A．沿电场线电势逐渐降低，可知 M点的电势大于N点的电势，A正确； B．电场线的疏密反映场强大小，可知M点的场强小于N点的场强，即粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，B正确； CD．根据粒子的运动轨迹可知，粒子受电场力大致向下，可知从M到N电场力做正功，则动能增加，电势能减小，即M点的动能小于N点的动能，M点的电势能大于N点的电势能，C正确，D错误。 故选ABC。 10．BC 【详解】A．像素呈黑色时，当胶囊下方的电极带负电，像素胶囊里电场线方向向下，故黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故A错误； B．像素呈白色时，当胶囊下方的电极带正电，像素胶囊里电场线方向向上，故黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故B正确； CD．像素由黑变白的过程中，黑色微粒受到的电场力向下，位移向下，电场力对黑色微粒做正功，电势能减小，白色微粒受到的电场力向上，位移向上，电场力对白色微粒做正功，电势能减小，故C正确，D错误。 故选BC。 答案第2页（共3页） 答案第3页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $