29 第七章 静电场及其应用 静电场中的能量 考点3 电势、电势能和电势差-【领航学考】2027年广东省高中学业水平合格性考试物理复习卷

考点3 电势、电势能和电势差 真题演练 1.B　【解析】由图示可知,MN方向与电场线方向间的夹角θ=60°,MN两点沿电场方向的距离d=LMNcosθ,两点间的电势差UMN=Ed=ELMN cos θ=10 V/m×0.2 m×cos 60°=1 V,故选B. 2.A　【解析】电势和电势能都与零电势点有关,选项B、C错误,选项A正确. 3.D　【解析】正电荷的电场线方向指向无穷远,沿电场线方向电势降低,故M点电势低于N点电势﹐从M到N的过程电场力做正功,电势能降低.故选D. 4.B　【解析】沿电场线方向电势逐渐降低,负电荷的电势能减小;电场线越密的地方,电场强度越大,电场方向沿电场线的切线方向. 5. D　【解析】电场线起始于正电荷终止于负电荷,所以点电荷M带正电,N的上表面带负电,A、B错误.电场线越密,电场强度越大,所以a点电场强度大于b点电场强度,C错误.沿电场线方向电势逐渐降低,所以a点电势高于b点电势,D正确. 6.C　【解析】因为把正点电荷由a移动到b做正功,所以a点的电势高于b点电势.a,c在同一等势面上,电势相等,所以选项C正确. 7.B　【解析】电场力方向:匀强电场竖直向下,负电荷受电场力方向与场强相反,即竖直向上.匀速下落条件:重力与电场力平衡mg=F电,电场力方向与位移方向(竖直向下)相反,因此电场力做负功,A错误.电势能变化:电场力做负功,电势能增加,电场力做功与电势能变化量大小相等、符号相反,B正确,C错误.电势分布:沿电场线方向(竖直向下)电势降低,油滴下落过程中电势依次降低,D错误. 8.AD　【解析】电子在加速电场中,由动能定理有eU1=m,v=,加速电场电压增大,速度v也将增大,A正确.电子在加速电场运动的过程中,电场力做正功,电势能转化为动能,不断减小,B错误.在偏转电场中,电子受电场力做正功,电势能减小,电势升高,故M点的电势比N点的电势低,C错误,D正确. 模拟训练 1.B　【解析】电场强度是描述电场的性质的物理量,是由电场本身决定的,与试探电荷无关.故B正确;电场力的功W=UABq可知电场力的功与电场有关,又与试探电荷有关,故A错误;电荷的电势能为Ep=qφ,电势能既与电场有关,也与试探电荷的电量及电性有关,故C错误.故选B. 2.C　【解析】静电场中,电势具有相对性,与零电势参考面选取有关,故B错误;沿电场线方向电势降低,同一电场线上的各点,电势一定不相等,故A错误,C正确.故选C. 3.D　【解析】根据公式Ep=φq可知,正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势高的地方电势能小,故A错误;在电场中的任何一点上,若此处的电势为正,则正电荷所具有的电势能大于负电荷具有的电势;若此处的电势为负,则正电荷所具有的电势能小于负电荷具有的电势.一般选择无穷远处为零电势点,因此负点电荷周围的电势为负值,所以在负点电荷电场中的任一点,放入的正试探电荷具有的电势能一定小于负试探电荷具有的电势,故B错误;沿电场线的方向电势降低,电场线的方向是电势降落最快的方向,不能说电势降低的方向就是电场线的方向,故C错误;电势能是电场和电荷所共有的,由它们共同决定,故D正确.故选D. 4.C　【解析】电场线越密,电场强度越大,b点电场线较密,则Eb<Eb,根据沿电场线电势降低,则φa>φb,故选C. 5.D　【解析】　电场线与等势面垂直且沿电场线方向电势降低,故场强方向水平向右,场强大小E== V/m=40 V/m,故D项正确. 6.BCD 7.AC　【解析】电场线的疏密表示电场强度的大小,c点疏密程度大于b点,所以c点的电场强度大于b点的电场强度,A正确;物体做曲线运动时所受的合力应指向曲线凹侧,在b点由静止释放一带正电的粒子,所受电场力的方向并没有指向ab的凹侧,所以粒子不会沿着电场线运动,B错误;由图可知a、b、c三点电势φb > φc > φa,同一带正电的粒子在a、b、c三点电势能的关系为Epb > Epc > Epa,C正确;由图可知Uab < 0,Ubc > 0,将一带负电的粒子由a点经b点移至c点,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,D错误.故选AC. 学科网（北京）股份有限公司 $空学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 考点3电势、电势能和电势差 真题演练 》单项选择题 1.(2024广东学考)如图所示，匀强电场场强E为10V/m,M和N两点相距20cm,两点间的连线与电场线方 向的夹角为60°，则电势差Uw为 () A.-1V B.1V C.-2V D.2V 2.(2023·广东学考)研究电场中某一问题时，下列物理量中与零电势点选取无关的是（) A.电势差 B.电势 C电势能 3.(2023·广东学考)图中的正点电荷固定，一个带负电的点电荷p从M点运动到N点，下列说法正确的是 ( a MO ⊕ AM点的电势比N点的高，p的电势能增大 BM点的电势比N点的高，p的电势能减小 CM点的电势比N点的低，p的电势能增大 D.M点的电势比N点的低，p的电势能减小 4.(2023·广东学考)静电透镜可用来聚焦电子束，其电场线分布如图所示，M、N和O为电场中三个点.下列说 法正确的是（) A.M、N两点的电场方向相同 BO点的电场强度比M点的小 CM点的电势比N点的电势高 D,电子从M点运动到N点，其电势能增加 蜂独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 5.(2023·广东学考)点电荷M和金属平板N周围的电场线分布如图所示，a、b为同一条电场线上的两点，下列 说法正确的是（) M A.M带正电，N的上表面带正电 B.M带负电，N的上表面带负电 C.α、b两点的电场强度相等 D.a点的电势比b点的电势高 6.(2024广东学考)如图所示，实线表示某电场等势面的分布把正点电荷由α点移动到b点过程中，静电力做 正功，下列说法正确的是 () b A.a点的电势高于c点的电势 B.a点的电势低于b点的电势 C.该电荷在α点的电势能大于在b点的电势能 D.该电荷在α点的电势能大于在c点的电势能 7.(2025·广东学考)如图所示，两水平极板间有竖直向下的匀强电场，上极板中心有一小孔，一带负电油滴以某 一速度经小孔竖直落入电场中，之后油滴匀速下落油滴下落过程中() 油滴 A.电场力对其做正功 B.电势能增加 C.电势能减少 D.油滴所经位置的电势依次升高 》多项选择题 独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 加速电场 偏转电场 M 8.(2023·广东学考)如图为示波管的原理简图，电子经加速电场由静止加速，以速度v从M点垂直于偏转电场 射入，最后从N点射出，则() A加速电场电压增大，速度v也将增大 B.电子在加速电场运动的过程中，电势能不断增加 C.在偏转电场中，M点的电势比N点的电势高 D.在偏转电场中，M点的电势比N点的电势低 练基础 1.静电力做功 (1)特点 静电力做的功与经过路径 只与电荷量和电荷移动过程始、未位置间的电势差有关， (2)计算方法 ①W= 适用于匀强电场，其中为带电体在沿电场方向的位移， ②WAB= .适用于任何电荷，其中UAB为初、未位置的电势差 2.电势能 (1)定义：电荷在 中具有的势能，用E,表示 (2)静电力做功与电势能变化的关系 ①内容：静电力做的功等于电势能的减少量. ②表达式：WAB= ③理解：静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加： (3)电势能的大小：电荷在某点(A点)的电势能，等于把它从这点移动到 时静电力做的功E4=WoA. (4)电势能具有相对性 电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷无限远矽处或把电荷在 的电势能规定为零 3.电势 E 电荷在电场中某一点的电势能E与它的电荷量q的此值.φ=P.单位：伏特V,且1V=1J/C q (1)电势由电场本身决定，与试探电荷无关，某点电势的大小与 的选取有关电势是标量，但有正、负， 电势大于零，表示该点电势比参考点电势 ;电势小于零，表示该点电势比参考点电势 (2)沿着电场线的方向电势逐渐 4.等势面与电场线的区别与联系 独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 项目 电场线 等势面 物理 形象地描述电场强度 意义 形象地描述电场中各点电势的高低 的强弱和方向 从正电荷（或无穷远） 来源 发出，终止于无穷远（或电场中电势相同的各点构成的面 负电荷) 图线 带箭头的不闭合的曲 可以闭合，也可以不闭合，不同等势面不相交 特点 线，两电场线不相交 曲线上某一点的切线 描述 方向为场强方向，疏密 等势面（由高到低）的垂线方向为场强方向，等差等势面的疏密表示场强大小 电场 表示场强大小 做功 电荷沿电场线移动时， 电荷沿等势面移动时，电场力始终不做功 情况电场力必做功 联系电场线与等势面处处垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面 5.电势差 (1)电场中两点间 的差值，叫电势差.设电场中A点电势为pA,B点电势为p.,则它们之间的电势差可 以表示为UAB= 又因为UBA=PBpA,所以UBA=-UAB (2)电势差是标量，但电势差有正、负，且电势差的正、负表示电场中两点电势的高低，若U4B>0,表示p4>p;若 UAB<0,表示pA<PB 6.匀强电场中电势差与电场强度的关系 (1)在匀强电场中，两点间的电势差等于电场强度与这两点 的距离的乘积 (2)公式：UAB=」 参考答案 1.(1)无关(2)①qEd②qUAB 2.(1)电场(2)②Ep4Es(3)零势能位置(4)大地表面 3.(1)参考点高低(2)降低 5.(1)电势pA-pB 6.(1)沿电场方向(2)Ed 例题分析 ◆独家授权侵权必究 空学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 3b.zxXk.com☐ 您身边的互联网+教辅专家 例1在匀强电场中有A、B两点，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷， 电场力做功为W:第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W2;第三次沿曲线ADB移动该电荷，电场力做 功为W,则() D A.W1>W2>W3B.W1<W2<W3 C.W1=W2=W3D.W1=W2>W3 【解析】电场力做功与路径无关，只与两点间的电势差有关，则无论沿哪个路径从A点移动到B点，电场力 做功相等，均为W=UAsq,故选C. 【答案】c 例2（多选）如图所示为电场中的一条电场线，电场线上等距离分布M、N、P三个点，其中N点的电势为零， 将一负电荷从M点移动到P点，电场力做负功，以下判断正确的是（) M P A.负电荷在P点受到的电场力一定小于在M点受到的电场力 B.M点的电势一定小于零 C.正电荷从P点移到M点，电场力一定做负功 D.负电荷在P点的电势能最大 【解析】电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场线越密的地方电场强度越大；这里只有一条电场线，故 不能判定电场强度的大小，也就不能判定电荷受力的大小，故A错误；将负电荷从M点移动到P点，电场力做 负功，说明负电荷受力的方向是从P指向M,所以电场强度的方向（电场线的方向）就是从M指向P,M点的电 势最高，大于O,故B错误；负电荷从M点移动到P点，电场力做负功，反之，正电荷从P点移到M点，电场力也一 定做负功，故C正确；电场线的方向是从M指向P,M点的电势最高，P的电势也就最低，由此，“负电荷”在P点 的电势能最大，故D正确故选CD 【答案】CD 例3（多选）如图所示，高压电线落地可能导致行人跨步电，电流从地点O流入大地，电流在以O点为圆心 半径为r的半球面上均匀分布，由于电流很大且大地的电阻率比较大，使人的两脚MN间跨步电压很大可能 造成人员伤亡，下列说法正确的是（) 独家授权侵权必究 空学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 A.O点和M点电势相等 B.O点电势比M点电势低 C跨步越大两脚间跨步电压越大 D.两脚并拢跳离角地点是防跨步电的一种有效方法 【解析】由于电流从地点O流入大地，由于电流从电势高处流向电势低处，因此O点电势高于M点电势， AB错误跨步越大两脚间电势差越大，即跨步电压越大，C正确；两脚并拢，这时不存在跨步电压，电流不会从人 体流过，故两脚并拢跳离地点是防跨步电的一种有效方法，D正确故选CD. 【答案】CD 模拟训练 》单项选择题 1.下列物理量中哪些与试式探电荷无关（) A电场力做功 B.电场强度 C电势能 2.关于静电场中的电势，下列说法正确的是（) A.同一电场线上的各点电势一定相等 B电场强度为零的点电势一定为零 C.沿电场线方向电势一定减小 3.下面关于电势和电势能的说法正确的是（) A.电荷在电场中电势越高的地方，具有的电势能也一定越大 B在负的点电荷的电场中的任一点，正电荷的电势能大于负电荷的电势能 C.电势降低的方向，一定就是场强方向 D.电势能是电场和电荷共同决定的 4.某区域的电场线分布如图所示，电场中a、b两点的电场强度大小分别为E。、E,电势分别为pa、p.下列说 法正确的是() be A.Ea>Eb,Pa>Pb B.Ea>Eb,Pa<Pb C.Ea<Eb,Pa>PD.Ea<Eb,Pa<pp ”独家授权侵权必究 空学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 5.如图所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面间的距离都是25cm,由此可确定此电场的电场强 度的方向及大小为( ) 30V20V10V0V-10V A.竖直向下，E=0.4V/m B.水平向右，E=0.4Vm C.水平向左，E40Vm D.水平向右，E=40Vm 》多项选择题 6.如图所示，虚线α、b、c代表电场中三个等势面相邻等势面之间的电势差相同实线为一带正电的质点仅 在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（) b.. c....o A.三个等势面中，c等势面电势高 B带电质点通过P点时电势能较大 C带电质点通过Q点时动能较大 D.带电质点通过P点时加速度较大 7.如图所示为电缆终端周围的电场分布情况，图中虚线为等势线，实线为电场线，α、b、c三点为不同电场线和 等势面的交点.下列说法正确的是() 导线线芯 绝缘层 40V b 40V 30V 30V 20V 20V 10V 10V 独家授权侵权必究 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 A.电场中c点的电场强度大于b点的电场强度 B.在b点由静止释放一电子，电子将沿电场线运动且会经过α点 C.同一带正电的粒子在a、b、c三点电势能的关系为Eb>E>Ea D.将一带负电的粒子由α点经b点移至c点，电势能先增大后减小 ·独家授权侵权必究