电势能的计算 (1) 同步练-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 本练习围绕电势能计算，通过基础单选、中档多选与提升解答题的分层设计，构建从概念辨析到综合应用的知识巩固路径，适配新授课对物理观念与科学思维的培养需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|电势高低、电势能大小判断|单选1-3直接应用定义，如平行板电场中电子电势能比较，巩固能量观念| |中档|电势能变化、场强与运动关联|单选4结合v-t图像分析场强，多选5考查电势能相对性，培养科学推理| |提升|公式综合应用|解答题6-8整合电势差、电场力做功计算，如电子在A点电势能求解，体现模型建构|

电势能的计算 一、单选题 1．如图所示，带有等量异种电荷的相距较近的平行板A和B，它们之间有匀强电场，电场强度方向向下。电场中有C、D、P三点，C、D连线与电场线平行，则一个电子（带负电）（　　） A．在C点电势最高 B．在D点电势能最大 C．从C点移动到D点，电场力做正功 D．从C点移动到D点与从C点先移到P点，再移到D点，电场力做功不同 2．如图，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块下滑的过程中动能增加了12J，摩擦生热8.0J，重力做功24J，则以下判断正确的是（　　） A．金属块重力势能减少20J B．金属块克服电场力做功4.0J C．金属块的机械能减少24J D．金属块的电势能减少12J 3．竖直平面内一带电小球在从A点运动到B点的过程中，电场力做功5J，克服重力做功2J，克服空气阻力做功3J，则小球在B点的（     ） A．电势能比A点小5J B．重力势能比A点小2J C．动能比A点小3J D．机械能与A点相等 4．如图甲所示，a、b是点电荷电场中同一电场线上的两点，一个带电粒子在a点由静止释放，仅在静电力作用下从a点向b点运动，粒子运动的v-t图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．a点场强比b点场强大 B．a点电势比b点电势高 C．带电粒子与场源电荷带异种电荷 D．带电粒子在a点的电势能比在b点的电势能小 二、多选题 5．在电场中，把电荷量为的正电荷从A点移到B点，克服静电力做功，以下说法中正确的是（　　） A．正电荷在B点具有的电势能是 B．无法判断正电荷在B点的电势能 C．正电荷的电势能增加了8×10－8J D．正电荷的电势能减少了8×10－8J 三、解答题 6．将电荷量为＋1×10－8 C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功1×10－6 J，规定无限远处电势能为0。问： (1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？ (2)A点的电势是多少？ (3)若将A点的电荷替换为一个电子，电子在A点的电势能是多少？（元电荷e＝1.6×10－19 C） 7．一个带正电的点电荷，电荷量q＝2×10－9 C，在静电场中由a点移到b点，在这个过程中，克服电场力做的功为2×10－5 J。问： (1)a、b两点间的电势差为多少？ (2)若a点的电势为零，则b点的电势为多少？ (3)把电荷量3×10－5 C的负电荷由b点移到a点，电场力做的功是多少？ 8．一个电荷量为的点电荷，在两点之间移动的过程中，电场力做的功是，如果在起点处点电荷具有的电势能，则它在终点处的电势能为多少？ 第1页（共4页） ◎ 第2页（共4页） 第1页（共4页） ◎ 第2页（共4页） 学科网（北京）股份有限公司 《电势能的计算》参考答案 题号 1 2 3 4 5 答案 C B A A BC 1．C 【详解】A．沿电场线方向电势逐渐降低，电场方向向下，说明位置越靠上电势越高。三点中D的位置最靠上，因此D点电势最高，A错误； B．负电荷的电势能满足规律：电势越高，负电荷的电势能越小。D点是三点中电势最高的位置，因此电子在D点的电势能最小，B错误； C．电子从C到D，位移方向向上，电子带负电，所受电场力方向与电场方向（向下）相反、即向上，电场力与位移同向，因此电场力做正功，C正确； D．电场力做功的特点是只与初末位置的电势差有关，和运动路径无关，因此两种路径的电场力做功完全相同，D错误。 故选C。 2．B 【详解】A．因为重力做功24J，可知金属块重力势能减少24J，A错误；     BD．根据动能定理其中，可得，即金属块克服电场力做功4.0J，金属块的电势能增加4.0J ，B正确，D错误； C．金属块的机械能变化量，即机械能减小12J，C错误。 故选B。 3．A 【详解】A．电场力做功等于电势能的减少量，即 电场力做正功5J，电势能减少5J，因此B点电势能比A点小5J，故A正确； B．重力做功等于重力势能的减少量，即 克服重力做功2J说明重力做功为，重力势能增加2J，因此B点重力势能比A点大2J，故B错误； C．根据动能定理，合外力总功等于动能变化，总功 因此A、B两点动能相等，故C错误； D．除重力外其他力的总功等于机械能变化，电场力和空气阻力总功 说明机械能增加2J，B点机械能比A点大2J，故D错误。 故选A。 4．A 【详解】A．仅在静电力作用下从a点向b点运动，由图乙知其加速度减小，又 故场强减弱，即a点场强比b点场强大，故A正确； B．因为不知道场源点电荷的电性，也无法确定a、b两点电势的高低，故B错误； C．由A选项知场源点电荷在a点的左侧，粒子仅在静电力作用下从a点向b点运动 ，说明其受到电场力是斥力，故带电粒子与场源电荷带同种电荷，故C错误； D．粒子仅在静电力作用下从a点向b点做加速运动，动能增大，说明电场力做正功，则 电势能减小，即带电粒子在a点的电势能比在b点的电势能大，故D错误。 故选A。 5．BC 【详解】AB．电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定了零势点，B点的电势、电荷在B点的电势能才是确定的数值，故A错误，B正确； CD．由于电荷从A点移到B点的过程中是克服静电力做功，因此电荷电势能增加了，故C正确，D错误。 故选BC。 6．(1)电势能增加，电荷在A点的电势能为 (2)A点的电势为 (3)电子在A点的电势能为 【详解】（1）根据静电力做功与电势能变化的关系：静电力做负功时，电势能增加，且电势能增量等于克服静电力做的功。 规定无限远处电势能，由功能关系，其中，代入得。 （2）电势的定义为某点电势能与试探电荷电荷量的比值，即，电势是电场的固有属性，与试探电荷无关。 代入、，得。 （3）电子电荷量，由电势能公式，代入得： 。 7．(1)-104V (2)104V (3)-0.3J 【详解】（1）a、b两点间的电势差为 （2）若a点的电势为零，则 可得b点的电势为 （3）把电荷量3×10－5 C的负电荷由b点移到a点，电场力做的功是 8．​ 【详解】（1）由电场力做功与电势能变化的关系得 代入数据解得 题中所给点电荷的电荷量为干扰条件，求终点处的电势能无需使用。 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 $