1.4 电场力的功 电势能 课时小练 -2026-2027学年高二上学期物理教科版必修第三册

**基本信息** 聚焦电场力的功与电势能，通过基础概念辨析、图像分析到综合计算的三阶分层设计，强化物理观念建构与科学思维训练，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|电场线与电场力、电势能基本概念|以单选1-3、多选6为主，通过电场线疏密分析加速度（物理观念），辨析电势能与电场力做功关系| |提升层|E_p-x图像分析、多电荷电场综合|单选4-5、多选7聚焦图像斜率（电场力）与电势能变化，结合负电荷运动情境深化科学推理| |综合层|电势能计算应用|解答题8通过匀强电场中电势能变化的定量计算，实现从概念到应用的能力迁移|

课时小练4　电场力的功　电势能 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．经过特定设置的静电场或电磁复合场称为电子光学系统，它具有聚焦光电子成像的作用，故又被称为电子透镜。某电子透镜两极间的电场线分布如图所示，一电子仅在电场力作用下，以某一初速度从O点向右沿直线运动到A点，关于该过程下列说法正确的是（　　） A．电子的速度先增大后减小 B．电子的加速度先增大后减小 C．电子的电势能先减小后增大 D．电子的电势先减小后增大 2．一电荷量为的带电粒子只在电场力作用下沿轴正方向运动，其电势能随位置的变化关系如图所示，在粒子从x1向x2运动的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．在x1处粒子速度最大 B．在处粒子加速度最大 C．电场力先做正功后做负功 D．x1与x2之间的电势差为 3．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．，， 4．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中O~x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2~x3段是直线，则下列说法正确的是（　　） A．x1处电场强度不为零 B．粒子在x2~x3段做匀速直线运动 C．x2~x3段的电场强度大小方向均不变，为一定值 D．在O、x1、x2、x3处电势O、1、2、3的关系为3>2=O>1 5．电荷量大小分别为Q和9Q的两个点电荷A、B分别固定于x轴上两处，且其中一个点电荷固定于x＝0处。在它们形成的电场中，有一个检验电荷﹣q沿x轴从+∞向坐标原点O运动，其电势能Ep随x的变化关系如图所示，图线最低处对应的x轴坐标为x0，则可以确定的是（　　） A．A带正电且处于x＝0处 B．B带负电且处于x＝﹣2x0处 C．在x＝x0处电场强度等于零 D．在x轴上x＞x0范围内，场强方向向左 二、多选题 6．规定无穷远处的电势能为零，下列说法中正确的是（　　） A．将正电荷从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，正电荷在该点的电势能就越大 B．将正电荷从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越少，正电荷在该点的电势能就越大 C．将负电荷从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越多，负电荷在该点的电势能就越大 D．将负电荷从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越少，负电荷在该点的电势能就越大 7．某电场中的坐标轴上，一个带电粒子从坐标原点出发，仅在电场力作用下沿轴正向运动到处，此过程带电粒子的电势能随位置的变化如图所示，则下列判断正确的是（　　） A．粒子在坐标原点的动能可能为 B．从坐标原点运动到处过程中，粒子做的是加速度不断减小的减速运动 C．从运动到的过程中，粒子做的是加速度越来越小的减速运动 D．粒子从运动到电场力做功绝对值等于从运动到的电场力做功绝对值 三、解答题 8．如图所示，匀强电场的电场强度，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离。将质量、电荷量的点电荷从A点移至B点。问： (1)电荷的电势能改变了多少？ (2)若规定A点为电势能零点，该电荷在B点的电势能是多少？ (3)若规定B点为电势能零点，该电荷在A点的电势能是多少？ 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B C C C C AC BD 1．B 【详解】A．从O点向右沿直线运动到A点过程，受电场力方向与运动方向相反，速度一直减小，故A错误； B．电场线的疏密表示电场强度的大小，该过程中，受电场力先变大后变小，则加速度先增大后减小，故B正确； C．速度一直减小，电场力一直做负功，则电势能一直增大，故C错误； D．沿电场线方向电势减小，则该过程的电势一直减小，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】A．由于带负电的粒子只在电场力作用下运动，运动过程只有动能与电势能之间的转化，则动能与电势能的和值一定，粒子在从x1向x2运动的过程中，在处的电势能最小，则在处的动能最大，即在处的速度最大，A错误； B．由于粒子只在电场力作用下沿轴正方向运动，假设电场力做正功，沿x轴取一极短的位移，根据 ， 解得 可知图像中图线斜率的绝对值表示电场力大小，在处图像的斜率为零，即粒子所受电场力为0，则加速度为零，B错误； C．当粒子从x1向x2方向运动时电势能先减小后增大，电场力先做正功后做负功，C正确； D．根据电势差的定义式可知 D错误。 故选C。 3．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。 4．C 【详解】A．根据能量守恒定律 可知图像的斜率表示电场力大小，在x1处电场力为零，因此电场强度为零，A错误； B．粒子在x2~x3段斜率恒定，电场力大小方向不变，因此粒子做匀变速直线运动，B错误，C正确； D．根据 由于粒子带负电荷，因此电势能越大的位置，电势越低，因此 1>2=O>3 D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．从图像可知在x=0处的电势能大于零，故在此处应有一负电荷，并且由电势能的变化可知，电荷不可能在O点的右侧，所以在O点的电荷是A，故A错误； BC．在x=x0处电势能最小，此处应为平衡位置，且Ep-x图像的斜率表示电场力，即x=x0处电场力为零，则电场强度等于零；所以B应为正电荷，电荷量为+9Q，设B的横坐标为x，则有 解得 故B错误，故C正确； D．在x轴上x>x0的区域，试探电荷-q沿x轴从+∞向坐标原点O运动，其电势能Ep随x的减小而减小，可知电场力做正功，根据负电荷所受电场力方向与电场方向相反，则电场方向向右，故D错误。 故选C。 6．AC 【详解】AB．将正电荷从电场中某点移到无穷远处时，若电场力做正功，电势能减少，无穷远处电势能为零，因此初始点的电势能等于电场力做的功。电场力做的正功越多，初始点的电势能越大，电场力做的正功越少，初始点的电势能越小，故A正确，B错误； CD．将负电荷从无穷远处移到电场中某点时，若克服电场力做功，电势能增加，无穷远处电势能为零，克服电场力做功越多，电势能增加越多，负电荷在该点的电势能越大，克服电场力做功越少，电势能增加越少，负电荷在该点的电势能越小，故C正确，D错误。 故选AC。 7．BD 【详解】A．根据图像可知，粒子从坐标原点出发后电势能先增大，动能先减小，因此电场力先做负功，由于粒子能到达，因此粒子到达x2时的动能大于等于零，设粒子在坐标原点的动能为，则 即 故A错误； B．图像的切线斜率表示电场力，由图可知，从坐标原点运动到处过程中，粒子受到的电场力越来越小，加速度越来越小，电势能越来越大，动能越来越小，速度越来越小，故B正确； C．同理分析，从运动到的过程中，粒子做的是加速度越来越小的加速运动，故C错误； D．从运动到和从运动到电势能变化的绝对值相等，因此电场力做功的绝对值相等，故D正确。 故选BD。 8．(1) (2) (3) 【详解】（1）电荷所受电场力F方向水平向右，大小 电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功 电荷的电势能改变了 （2）电荷从A点移至B点的过程中，电势能改变了 若规定A点为电势能零点，即 该电荷在B点的电势能是 （3）电荷从A点移至B点的过程中，电势能改变了 若规定B点为电势能零点，即 该电荷在A点的电势能是 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $