资源简介

(共20张PPT)
一、 电势能和电势
高中物理 必修 第三册
静电场中的能量
第十章
必备知识练
A
1. 关于静电力做功和电势能的理解，下列说法中正确的是(　 　)
A. 静电力做功与重力做功类似，均与路径无关
B. 正电荷具有的电势能一定是正的，负电荷具有的电势能一定是负的
C. 静电力做正功，电势能一定增加
D. 静电力做的功为0，电荷的电势能也为0
【解析】 静电力做功与重力做功类似，均与路径无关，A正确；电势能的正负与零势能位置有关，当把正电荷从零势能位置移到某点过程中，静电力做正功时，电势能一定减少，此时正电荷的电势能是负值，B、C错误；静电力做的功为零时，电荷的电势能不变，即做功后的电势能与原来的电势能相等，不一定为0，D错误。
2. 如图所示，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，静电力做的功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，静电力做的功为W2；第三次沿曲线ADB移动该电荷，静电力做的功为W3，则(　 　)
A. W1＞W2＞W3
B. W1＜W2＜W3
C. W1=W2=W3
D. W1=W2＞W3
【解析】 静电力做功与路径无关，故沿三种路径移动该电荷，静电力做功相等，C正确。
C
3. (多选)如图所示，直线上有O、a、b、c四点，a、b间的距离与b、c间的距离相等。在O点处固定正点电荷，若一带负电的粒子仅在静电力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则(　　 )
A. 两过程中静电力做的功相等
B. 前一过程中静电力做的功大于后一过程中静电力做的功
C. 前一过程中，粒子电势能不断减小
D. 后一过程中，粒子动能不断增加
【解析】 因O点处的点电荷带正电，则电场强度方向由a指向c，带负电的粒子从c向a运动，静电力做正功，已知ab=bc，因a、b间的平均电场强度大于b、c间的平均电场强度，由W=qEl定性分析可知，Wcb＜Wba，A、B错误；粒子从c点运动到b点，再从b点运动到a点过程中，静电力一直做正功，粒子电势能不断减小，动能不断增加，C、D正确。
CD
4. (多选)如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定(　 　)
A. M点的电势大于N点的电势
B. M点的电势小于N点的电势
C. 粒子在M点的速度大于在N点的速度
D. 粒子在M点的速度小于在N点的速度
【解析】 沿电场线方向电势降低，M点的电势大于N点的电势，A正确，B错误；由图可知电场力的方向和运动的方向成锐角，电场力做正功，速度变大，粒子在M点的速度小于在N点的速度，C错误，D正确。
AD
5. (多选)雷雨云由一大团翻腾波动的水、冰晶和空气组成。当云团里的冰晶在强烈气流中上下翻滚时，这些被强烈气流反复撕扯、撞击的冰晶和水滴充满了静电，假设重量较轻、带正电的堆积在云层上方，较重、带负电的聚集在云层底部。地面则受云层底部大量负电的感应带正电。当正、负两种电荷的差异极大时，就会以闪电的形式把能量释放出来。关于带负电荷的雨滴从雷雨云底部落到地面的过程，下列说法中正确的有(　 　)
A. 从雷雨云底部到地面电势逐渐降低
B. 从雷雨云底部到地面电势逐渐升高
C. 雨滴落向地面的过程，电势能减少
D. 雨滴落向地面的过程，电势能增加
【解析】 由于地面带正电，雷雨云底部带负电，电场线起始于正电荷终止于负电荷，因此电场线方向为向上，沿着电场线方向电势逐渐降低，因此从雷雨云底部到地面电势逐渐升高，A错误，B正确；雨滴带负电，其所受电场力向下，雨滴落向地面的过程，电场力做正功，电势能减少，C正确，D错误。
BC
6. 在某静电场中，若把电荷量为4×10－9 C的正点电荷从A点移到B点，克服静电力做的功为6×10－8 J，则下列说法中，正确的是(　　 )
A. 电荷在B点具有的电势能是6×10－8 J
B. B点电势是15 V
C. 电荷的电势能增加了6×10－8 J
D. 电荷的电势能减少了6×10－8 J
【解析】 电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定了零电势点，B点的电势、电荷在B点的电势能才有确定的数值，A、B错误；由于电荷从A移到B的过程中克服静电力做的功为6×10－8 J，故电荷的电势能应该增加了6×10－8 J，C正确，D错误。
C
7. [2025·台州高一期末]“空间电场防病促生”技术
的基本原理是通过直流高压电源在悬挂电极和地面之
间产生空间电场，其作用之一可加速植物体内带正电
的钾、钙离子等向根部下方聚集，促进植物快速生
长。如图所示为空间某截面电场模拟图，下列说法
中，正确的是(　 　)
A. 悬挂电极应接电源负极
B. 图中所示A、B两点场强相同
C. 图中所示A、B两点所在虚线为等势线
D. 钾、钙离子向根部聚集过程中，电势能减少
【解析】 电场可加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部下方聚集，可知电场方向向下，悬挂电极应接电源正极，A错误；根据对称性可知，图中所示A，B两点场强大小相等，但方向不同，B错误；等势线与电场线垂直，由于电场线不是直线，所以图中所示A、B两点所在虚线不是等势线，C错误；钾、钙离子向根部聚集过程中，电场力做正功，电势能减少，D正确。
D
关键能力练
8. [2025·杭州高二开学考试]所带电荷量分别为＋4q和－q的
两点电荷组成了电荷系统，如图所示，图中实线为电场线(未
标注方向)，点A、B、C、D、F位于同一虚线上，根据图像
可判断(　 　)
A. ＋4q的点电荷位于点B处
B. A点的电势比F点低
C. D点的场强大小一定为0
D. 若一带负电的试探电荷从A点由静止释放，仅在电场力的作用下将向F点运动
A
【解析】 电场线的疏密程度反映电场的强弱，结合点电荷形成的电场E=可知，＋4q的点电荷位于点B处，A正确；根据点电荷的电势分布可知，A点的电势比F点高，B错误；若D点场强大小为0，则有，解得BD=2CD，即只有当BD=2CD时，D点的场强大小才为0，C错误；根据电场的叠加原理可知，A点的合场强方向向右，负电荷在A点受到电场力的方向与场强方向相反，水平向左，故带负电的试探电荷从A点由静止释放，仅在电场力的作用下不会向F点运动，D错误。
9. (多选)两个等量正点电荷固定在图中P、Q两点，MN为P、Q连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点。一带负电的试探电荷q从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为0，则(　 　)
A. q由A向O的运动是匀加速直线运动
B. q由A向O运动的过程中电势能逐渐减小
C. q运动到O点时动能最大
D. q运动到O点时电势能为0
【解析】 q由A向O运动的过程中，静电力的方向始终由A指向O，但力的大小变化，所以试探电荷q做非匀变速直线运动，静电力做正功，q的速度增大，通过O点后在静电力的作用下做减速运动，所以q运动到O点时速度最大，动能最大，电势能最小，因无限远处的电势为0，则O点的电势φ＞0，所以q在O点时电势能大于0，B、C正确，A、D错误。
BC
10. 如图所示，电场强度为E的匀强电场区域内，在O点处放置一点电
荷＋Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心、半径为R的球面上的点，
O、a、e、c、f点共面且与电场平行，O、b、e、d、f点共面且与电场
垂直，则下列说法中，正确的是(　 　)
A. a、b、c、d、e、f各点的电场强度均相同
B. a、c两点的电场强度大小不相等，电势相等
C. b、d两点的电场强度大小不相等，电势相等
D. e、f两点的电场强度大小相等，电势相等
【解析】 匀强电场的场强大小恒为E，方向水平向右，点电荷在球面上产生的场强大小为E2=，方向沿径向向外，但各点的合场强满足平行四边形法则合成，则有Ec＞Eb=Ed=Ee=Ef＞Ea；沿着电场线方向电势逐渐降低，则匀强电场的各点电势关系为φa1＞φb1=φd1=φe1=φf1＞φc1，正的点电荷周围的电势关系为φa2=φb2=φd2=φe2=φf2=φc2，匀强电场的电势和点电荷的电势合成满足代数加减，有φa＞φb=φd=φe=φf＞φc，D正确。
D
11. 一长为L的轻杆两端固定两个相同的质量均为m的绝缘带电小球(可
看成点电荷)，所带电荷量分别为q与－2q，如图所示。水平光滑转轴
位于杆的中心，空间中存在水平向右的匀强电场，场强大小为E。
(1)静止时，求轻杆受到转轴水平方向的力F的大小和方向；
(2)若将轻杆由该位置绕转轴逆时针旋转θ角度，求此过程中电场力所做的功W。
【答案】(1)qE　水平向右
(2)－(1－cos θ)
【解析】 (1)电场力的合力为F=2qE－qE=qE，方向向左，根据轻杆受力平衡可知，转轴对轻杆的作用力F'=F=qE，方向水平向右。
(2)由做功表达式得W1=－Eq(1－cos θ)，
W2=－2Eq(1－cos θ)，
则W=W1＋W2=－(1－cos θ)。
12. 把所带电荷量q=1×10－8 C的正电荷，从无限远处移至电场中的A点，需克服电场力做的功为W=1.2×10－4 J，则：
(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少？
(2)q未移入电场前A点的电势是多少？
【答案】(1)1.2×10－4 J　1.2×104 V　(2)1.2×104 V
【解析】 (1)由题知，正电荷从无限远处移至电场中的A点，克服电场力做的功W=1.2×10－4 J，其电势能增加1.2×10－4 J，而电荷在无限远时电势能为0，则q在A点的电势能Ep=W=1.2×10－4 J，φ==1.2×104 V。
(2)电势是反映电场本身性质的物理量，与试探电荷无关，所以q未移入电场前A点的电势仍为1.2×104 V。
拓展突破练
13. 如图所示，a、b、c、d点在同一直线上，且ab=bc=cd。现将电荷量为＋Q和－2Q的点电荷固定在a、d两点，下列关于b、c两点的说法，正确的是(　 　)
A. b点的电势比c点高
B. b点的电场强度大小比c点大
C. 试探电荷从b移动到c点静电力一定做正功
D. 试探电荷从b移动到c点电势能一定增加
【解析】沿着电场线的方向(a→d)，电势降低，故b点的电势比c点高，A正确；设ab=bc=cd=r，由点电荷的电场强度公式得，b点的电场强度大小为Eb=，c点的电场强度大小为Ec=，可得Eb＜Ec，所以b点的电场强度大小比c点小，B错误；由于试探电荷的电性不知道，无法判断静电力做正功还是负功以及电势能的变化情况，C、D错误。
A
14. 如图所示，在场强E=104 N/C的水平匀强电场中，有一根长l=15 cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=2×10－6 C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球由静止开始释放，g取10 m/s2。
(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能的变化量分别为多少？
(2)若取A点电势为0，小球在B点的电势能、电势分别为多大？
(3)小球到B点时速度为多大？细线张力为多大？
【答案】(1)－4.5×10－3 J
3×10－3 J
(2)3×10－3 J　1.5×103 V
(3)1 m/s　5×10－2 N
【解析】 (1)重力势能变化量ΔEp=－mgl=－4.5×10－3 J，电势能变化量ΔEp电=Eql=3×10－3 J。
(2)若取A点电势为0，则小球在B点的电势能Ep=3×10－3 J，由Ep=φBq，可得φB= V=1.5×103 V。
(3)A→B过程，由动能定理得mgl－Eql=m，解得vB=1 m/s，在B点时，对小球，有FT－mg=，解得FT=5×10－2 N。10.1 电势能和电势
1. 关于静电力做功和电势能的理解，下列说法中正确的是(　A　)
A. 静电力做功与重力做功类似，均与路径无关
B. 正电荷具有的电势能一定是正的，负电荷具有的电势能一定是负的
C. 静电力做正功，电势能一定增加
D. 静电力做的功为0，电荷的电势能也为0
【解析】 静电力做功与重力做功类似，均与路径无关，A正确；电势能的正负与零势能位置有关，当把正电荷从零势能位置移到某点过程中，静电力做正功时，电势能一定减少，此时正电荷的电势能是负值，B、C错误；静电力做的功为零时，电荷的电势能不变，即做功后的电势能与原来的电势能相等，不一定为0，D错误。
2. 如图所示，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，静电力做的功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，静电力做的功为W2；第三次沿曲线ADB移动该电荷，静电力做的功为W3，则(　C　)
A. W1＞W2＞W3
B. W1＜W2＜W3
C. W1=W2=W3
D. W1=W2＞W3
【解析】 静电力做功与路径无关，故沿三种路径移动该电荷，静电力做功相等，C正确。
3. (多选)如图所示，直线上有O、a、b、c四点，a、b间的距离与b、c间的距离相等。在O点处固定正点电荷，若一带负电的粒子仅在静电力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则(　CD　)
A. 两过程中静电力做的功相等
B. 前一过程中静电力做的功大于后一过程中静电力做的功
C. 前一过程中，粒子电势能不断减小
D. 后一过程中，粒子动能不断增加
【解析】 因O点处的点电荷带正电，则电场强度方向由a指向c，带负电的粒子从c向a运动，静电力做正功，已知ab=bc，因a、b间的平均电场强度大于b、c间的平均电场强度，由W=qEl定性分析可知，Wcb＜Wba，A、B错误；粒子从c点运动到b点，再从b点运动到a点过程中，静电力一直做正功，粒子电势能不断减小，动能不断增加，C、D正确。
4. (多选)如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定(　AD　)
A. M点的电势大于N点的电势
B. M点的电势小于N点的电势
C. 粒子在M点的速度大于在N点的速度
D. 粒子在M点的速度小于在N点的速度
【解析】 沿电场线方向电势降低，M点的电势大于N点的电势，A正确，B错误；由图可知电场力的方向和运动的方向成锐角，电场力做正功，速度变大，粒子在M点的速度小于在N点的速度，C错误，D正确。
5. (多选)雷雨云由一大团翻腾波动的水、冰晶和空气组成。当云团里的冰晶在强烈气流中上下翻滚时，这些被强烈气流反复撕扯、撞击的冰晶和水滴充满了静电，假设重量较轻、带正电的堆积在云层上方，较重、带负电的聚集在云层底部。地面则受云层底部大量负电的感应带正电。当正、负两种电荷的差异极大时，就会以闪电的形式把能量释放出来。关于带负电荷的雨滴从雷雨云底部落到地面的过程，下列说法中正确的有(　BC　)
A. 从雷雨云底部到地面电势逐渐降低
B. 从雷雨云底部到地面电势逐渐升高
C. 雨滴落向地面的过程，电势能减少
D. 雨滴落向地面的过程，电势能增加
【解析】 由于地面带正电，雷雨云底部带负电，电场线起始于正电荷终止于负电荷，因此电场线方向为向上，沿着电场线方向电势逐渐降低，因此从雷雨云底部到地面电势逐渐升高，A错误，B正确；雨滴带负电，其所受电场力向下，雨滴落向地面的过程，电场力做正功，电势能减少，C正确，D错误。
6. 在某静电场中，若把电荷量为4×10－9 C的正点电荷从A点移到B点，克服静电力做的功为6×10－8 J，则下列说法中，正确的是(　C　)
A. 电荷在B点具有的电势能是6×10－8 J
B. B点电势是15 V
C. 电荷的电势能增加了6×10－8 J
D. 电荷的电势能减少了6×10－8 J
【解析】 电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定了零电势点，B点的电势、电荷在B点的电势能才有确定的数值，A、B错误；由于电荷从A移到B的过程中克服静电力做的功为6×10－8 J，故电荷的电势能应该增加了6×10－8 J，C正确，D错误。
7. [2025·台州高一期末]“空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流高压电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一可加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部下方聚集，促进植物快速生长。如图所示为空间某截面电场模拟图，下列说法中，正确的是(　D　)
A. 悬挂电极应接电源负极
B. 图中所示A、B两点场强相同
C. 图中所示A、B两点所在虚线为等势线
D. 钾、钙离子向根部聚集过程中，电势能减少
【解析】 电场可加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部下方聚集，可知电场方向向下，悬挂电极应接电源正极，A错误；根据对称性可知，图中所示A，B两点场强大小相等，但方向不同，B错误；等势线与电场线垂直，由于电场线不是直线，所以图中所示A、B两点所在虚线不是等势线，C错误；钾、钙离子向根部聚集过程中，电场力做正功，电势能减少，D正确。
8. [2025·杭州高二开学考试]所带电荷量分别为＋4q和－q的两点电荷组成了电荷系统，如图所示，图中实线为电场线(未标注方向)，点A、B、C、D、F位于同一虚线上，根据图像可判断(　A　)
A. ＋4q的点电荷位于点B处
B. A点的电势比F点低
C. D点的场强大小一定为0
D. 若一带负电的试探电荷从A点由静止释放，仅在电场力的作用下将向F点运
动
【解析】 电场线的疏密程度反映电场的强弱，结合点电荷形成的电场E=可知，＋4q的点电荷位于点B处，A正确；根据点电荷的电势分布可知，A点的电势比F点高，B错误；若D点场强大小为0，则有，解得BD=2CD，即只有当BD=2CD时，D点的场强大小才为0，C错误；根据电场的叠加原理可知，A点的合场强方向向右，负电荷在A点受到电场力的方向与场强方向相反，水平向左，故带负电的试探电荷从A点由静止释放，仅在电场力的作用下不会向F点运动，D错误。
9. (多选)两个等量正点电荷固定在图中P、Q两点，MN为P、Q连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点。一带负电的试探电荷q从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为0，则(　BC　)
A. q由A向O的运动是匀加速直线运动
B. q由A向O运动的过程中电势能逐渐减小
C. q运动到O点时动能最大
D. q运动到O点时电势能为0
【解析】 q由A向O运动的过程中，静电力的方向始终由A指向O，但力的大小变化，所以试探电荷q做非匀变速直线运动，静电力做正功，q的速度增大，通过O点后在静电力的作用下做减速运动，所以q运动到O点时速度最大，动能最大，电势能最小，因无限远处的电势为0，则O点的电势φ＞0，所以q在O点时电势能大于0，B、C正确，A、D错误。
10. 如图所示，电场强度为E的匀强电场区域内，在O点处放置一点电荷＋Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心、半径为R的球面上的点，O、a、e、c、f点共面且与电场平行，O、b、e、d、f点共面且与电场垂直，则下列说法中，正确的是(　D　)
A. a、b、c、d、e、f各点的电场强度均相同
B. a、c两点的电场强度大小不相等，电势相等
C. b、d两点的电场强度大小不相等，电势相等
D. e、f两点的电场强度大小相等，电势相等
【解析】 匀强电场的场强大小恒为E，方向水平向右，点电荷在球面上产生的场强大小为E2=，方向沿径向向外，但各点的合场强满足平行四边形法则合成，则有Ec＞Eb=Ed=Ee=Ef＞Ea；沿着电场线方向电势逐渐降低，则匀强电场的各点电势关系为φa1＞φb1=φd1=φe1=φf1＞φc1，正的点电荷周围的电势关系为φa2=φb2=φd2=φe2=φf2=φc2，匀强电场的电势和点电荷的电势合成满足代数加减，有φa＞φb=φd=φe=φf＞φc，D正确。
11. 一长为L的轻杆两端固定两个相同的质量均为m的绝缘带电小球(可看成点电荷)，所带电荷量分别为q与－2q，如图所示。水平光滑转轴位于杆的中心，空间中存在水平向右的匀强电场，场强大小为E。
(1)静止时，求轻杆受到转轴水平方向的力F的大小和方向；
(2)若将轻杆由该位置绕转轴逆时针旋转θ角度，求此过程中电场力所做的功W。
【答案】(1)qE　水平向右
(2)－(1－cos θ)
【解析】 (1)电场力的合力为F=2qE－qE=qE，方向向左，根据轻杆受力平衡可知，转轴对轻杆的作用力F'=F=qE，方向水平向右。
(2)由做功表达式得W1=－Eq(1－cos θ)，
W2=－2Eq(1－cos θ)，
则W=W1＋W2=－(1－cos θ)。
12. 把所带电荷量q=1×10－8 C的正电荷，从无限远处移至电场中的A点，需克服电场力做的功为W=1.2×10－4 J，则：
(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少？
(2)q未移入电场前A点的电势是多少？
【答案】(1)1.2×10－4 J　1.2×104 V　(2)1.2×104 V
【解析】 (1)由题知，正电荷从无限远处移至电场中的A点，克服电场力做的功W=1.2×10－4 J，其电势能增加1.2×10－4 J，而电荷在无限远时电势能为0，则q在A点的电势能Ep=W=1.2×10－4 J，φ==1.2×104 V。
(2)电势是反映电场本身性质的物理量，与试探电荷无关，所以q未移入电场前A点的电势仍为1.2×104 V。
13. 如图所示，a、b、c、d点在同一直线上，且ab=bc=cd。现将电荷量为＋Q和－2Q的点电荷固定在a、d两点，下列关于b、c两点的说法，正确的是
(　A　)
A. b点的电势比c点高
B. b点的电场强度大小比c点大
C. 试探电荷从b移动到c点静电力一定做正功
D. 试探电荷从b移动到c点电势能一定增加
【解析】沿着电场线的方向(a→d)，电势降低，故b点的电势比c点高，A正确；设ab=bc=cd=r，由点电荷的电场强度公式得，b点的电场强度大小为Eb=，c点的电场强度大小为Ec=，可得Eb＜Ec，所以b点的电场强度大小比c点小，B错误；由于试探电荷的电性不知道，无法判断静电力做正功还是负功以及电势能的变化情况，C、D错误。
14. 如图所示，在场强E=104 N/C的水平匀强电场中，有一根长l=15 cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=2×10－6 C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球由静止开始释放，g取10 m/s2。
(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能的变化量分别为多少？
(2)若取A点电势为0，小球在B点的电势能、电势分别为多大？
(3)小球到B点时速度为多大？细线张力为多大？
【答案】(1)－4.5×10－3 J
3×10－3 J
(2)3×10－3 J　1.5×103 V
(3)1 m/s　5×10－2 N
【解析】 (1)重力势能变化量ΔEp=－mgl=－4.5×10－3 J，电势能变化量ΔEp电=Eql=3×10－3 J。
(2)若取A点电势为0，则小球在B点的电势能Ep=3×10－3 J，由Ep=φBq，可得φB= V=1.5×103 V。
(3)A→B过程，由动能定理得mgl－Eql=m，解得vB=1 m/s，在B点时，对小球，有FT－mg=，解得FT=5×10－2 N。10.1 电势能和电势
1. 关于静电力做功和电势能的理解，下列说法中正确的是(　 　)
A. 静电力做功与重力做功类似，均与路径无关
B. 正电荷具有的电势能一定是正的，负电荷具有的电势能一定是负的
C. 静电力做正功，电势能一定增加
D. 静电力做的功为0，电荷的电势能也为0
2. 如图所示，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，静电力做的功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，静电力做的功为W2；第三次沿曲线ADB移动该电荷，静电力做的功为W3，则(　 　)
A. W1＞W2＞W3
B. W1＜W2＜W3
C. W1=W2=W3
D. W1=W2＞W3
3. (多选)如图所示，直线上有O、a、b、c四点，a、b间的距离与b、c间的距离相等。在O点处固定正点电荷，若一带负电的粒子仅在静电力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则(　 　)
A. 两过程中静电力做的功相等
B. 前一过程中静电力做的功大于后一过程中静电力做的功
C. 前一过程中，粒子电势能不断减小
D. 后一过程中，粒子动能不断增加
4. (多选)如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定(　 　)
A. M点的电势大于N点的电势
B. M点的电势小于N点的电势
C. 粒子在M点的速度大于在N点的速度
D. 粒子在M点的速度小于在N点的速度
5. (多选)雷雨云由一大团翻腾波动的水、冰晶和空气组成。当云团里的冰晶在强烈气流中上下翻滚时，这些被强烈气流反复撕扯、撞击的冰晶和水滴充满了静电，假设重量较轻、带正电的堆积在云层上方，较重、带负电的聚集在云层底部。地面则受云层底部大量负电的感应带正电。当正、负两种电荷的差异极大时，就会以闪电的形式把能量释放出来。关于带负电荷的雨滴从雷雨云底部落到地面的过程，下列说法中正确的有(　 　)
A. 从雷雨云底部到地面电势逐渐降低
B. 从雷雨云底部到地面电势逐渐升高
C. 雨滴落向地面的过程，电势能减少
D. 雨滴落向地面的过程，电势能增加
6. 在某静电场中，若把电荷量为4×10－9 C的正点电荷从A点移到B点，克服静电力做的功为6×10－8 J，则下列说法中，正确的是(　 　)
A. 电荷在B点具有的电势能是6×10－8 J
B. B点电势是15 V
C. 电荷的电势能增加了6×10－8 J
D. 电荷的电势能减少了6×10－8 J
7. [2025·台州高一期末]“空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流高压电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一可加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部下方聚集，促进植物快速生长。如图所示为空间某截面电场模拟图，下列说法中，正确的是(　 　)
A. 悬挂电极应接电源负极
B. 图中所示A、B两点场强相同
C. 图中所示A、B两点所在虚线为等势线
D. 钾、钙离子向根部聚集过程中，电势能减少
8. [2025·杭州高二开学考试]所带电荷量分别为＋4q和－q的两点电荷组成了电荷系统，如图所示，图中实线为电场线(未标注方向)，点A、B、C、D、F位于同一虚线上，根据图像可判断(　 　)
A. ＋4q的点电荷位于点B处
B. A点的电势比F点低
C. D点的场强大小一定为0
D. 若一带负电的试探电荷从A点由静止释放，仅在电场力的作用下将向F点运
动
9. (多选)两个等量正点电荷固定在图中P、Q两点，MN为P、Q连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点。一带负电的试探电荷q从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为0，则(　 　)
A. q由A向O的运动是匀加速直线运动
B. q由A向O运动的过程中电势能逐渐减小
C. q运动到O点时动能最大
D. q运动到O点时电势能为0
10. 如图所示，电场强度为E的匀强电场区域内，在O点处放置一点电荷＋Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心、半径为R的球面上的点，O、a、e、c、f点共面且与电场平行，O、b、e、d、f点共面且与电场垂直，则下列说法中，正确的是(　 　)
A. a、b、c、d、e、f各点的电场强度均相同
B. a、c两点的电场强度大小不相等，电势相等
C. b、d两点的电场强度大小不相等，电势相等
D. e、f两点的电场强度大小相等，电势相等
11. 一长为L的轻杆两端固定两个相同的质量均为m的绝缘带电小球(可看成点电荷)，所带电荷量分别为q与－2q，如图所示。水平光滑转轴位于杆的中心，空间中存在水平向右的匀强电场，场强大小为E。
(1)静止时，求轻杆受到转轴水平方向的力F的大小和方向；
(2)若将轻杆由该位置绕转轴逆时针旋转θ角度，求此过程中电场力所做的功W。
12. 把所带电荷量q=1×10－8 C的正电荷，从无限远处移至电场中的A点，需克服电场力做的功为W=1.2×10－4 J，则：
(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少？
(2)q未移入电场前A点的电势是多少？
13. 如图所示，a、b、c、d点在同一直线上，且ab=bc=cd。现将电荷量为＋Q和－2Q的点电荷固定在a、d两点，下列关于b、c两点的说法，正确的是
(　 　)
A. b点的电势比c点高
B. b点的电场强度大小比c点大
C. 试探电荷从b移动到c点静电力一定做正功
D. 试探电荷从b移动到c点电势能一定增加
14. 如图所示，在场强E=104 N/C的水平匀强电场中，有一根长l=15 cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=2×10－6 C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球由静止开始释放，g取10 m/s2。
(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能的变化量分别为多少？
(2)若取A点电势为0，小球在B点的电势能、电势分别为多大？
(3)小球到B点时速度为多大？细线张力为多大？

展开更多......

收起↑