高中物理人教版1第一章靜電場(chǎng)第4節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì) 獲獎(jiǎng)作品

第４節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì)1．如圖1所示，展示了不規(guī)則形狀的帶電導(dǎo)體周?chē)碾妶?chǎng)線和等勢(shì)面。從圖中可以看出，越靠近導(dǎo)體，等勢(shì)面的形狀就越趨近導(dǎo)體表面的形狀，這是因?yàn)?，?dǎo)體的表面本身就是一個(gè)，而且，導(dǎo)體內(nèi)部的電勢(shì)也處處相等，所以，導(dǎo)體是一個(gè)；而越是遠(yuǎn)離導(dǎo)體，等勢(shì)面的形狀就越趨近球面，這是因?yàn)?，從足夠遠(yuǎn)的地方看導(dǎo)體，它就是一個(gè)點(diǎn)電荷，而點(diǎn)電荷的就是球面。2．電場(chǎng)線和等勢(shì)面都可以形象、直觀地描述電場(chǎng)。由于電場(chǎng)線和等勢(shì)面有著固定的空間位置關(guān)系，我們只要知道了其中之一，就可以根據(jù)相互關(guān)系描繪出另一個(gè)的情形。而且，從測(cè)量方便性的角度看，我們一般是描繪更容易（填“電場(chǎng)線”或“等勢(shì)面”）。3、如圖所示,展示了等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面。從圖中可以看出，這三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系是φaφbφc（兩空均選填“＞”、“＜”或“＝”）4.一個(gè)電量是q=0.2C的負(fù)電荷沿電場(chǎng)線從電場(chǎng)中的A移到B，已知A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高，由此可知該過(guò)程電場(chǎng)力對(duì)電荷（）A．做正功B．由于不知AB兩點(diǎn)的電勢(shì)正負(fù)，無(wú)法知道電場(chǎng)力做功的正負(fù)C．做負(fù)功D．若A點(diǎn)電勢(shì)為正，B點(diǎn)的電勢(shì)為零，則電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功5、在電場(chǎng)中移動(dòng)點(diǎn)電荷時(shí)，不正確的是（）A．電場(chǎng)力對(duì)正電荷做的正功等于電荷電勢(shì)能的減少B．電場(chǎng)力對(duì)正電荷做的負(fù)功等于電荷電勢(shì)能的增加C．電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做的正功等于電荷電勢(shì)能的減少D．電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做的負(fù)功等于電荷電勢(shì)能的減少6．（2023洛陽(yáng)聯(lián)考）如圖所示，分別在M、N兩點(diǎn)固定放置兩個(gè)點(diǎn)電荷+Q和-q(Q>q)，以MN連線的中點(diǎn)O為圓心的圓周上有A、B、C、D四點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是A．A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)

B．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C．將某正電荷從C點(diǎn)移到O點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功

D．將某正電荷從O點(diǎn)移到D點(diǎn)，電勢(shì)能增加7.（2023北京理綜高考題）如圖所示，實(shí)線表示某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線表示該電場(chǎng)的等勢(shì)面，下列判斷正確的是A．1、2兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等B．1、3兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等C．1、2兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D．2、3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等8．(2023高考全國(guó)新課標(biāo)理綜I)如圖，在正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有M、N、P，F(xiàn)四點(diǎn)，M、N、P為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)．F為MN的中點(diǎn)．∠M=30°,M、N、P、F四點(diǎn)處的電勢(shì)分別用φM、φN、φP、φF表示。已知φM＝φN,φP＝φF，點(diǎn)電荷Q在M、N、P三點(diǎn)所在平面內(nèi)，則A．點(diǎn)電荷Q一定在MP的連線上B．連接PF的線段一定在同一等勢(shì)面上C．將正試探電荷從P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功D．φP大于φM9（2023全國(guó)新課標(biāo)理綜II）關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等電勢(shì)面垂直電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)也為零隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢(shì)也逐漸降低任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是只想該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向10.（2023江蘇物理第4題）如圖所示,一圓環(huán)上均勻分布著正電荷,x軸垂直于環(huán)面且過(guò)圓心O.下列關(guān)于x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說(shuō)法中正確的是(A)O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,電勢(shì)最低(B)O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,電勢(shì)最高(C)從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，,電勢(shì)升高(D)從O點(diǎn)沿x軸正方向，,電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電勢(shì)降低11．（浙江省稽陽(yáng)聯(lián)誼學(xué)校2023屆高三4月聯(lián)考）如圖所示，為正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，分別為的中點(diǎn)，為正六邊形的中心?，F(xiàn)在六個(gè)頂點(diǎn)依次放入等量正負(fù)電荷。若取無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零，以下說(shuō)法中正確的有A．各點(diǎn)具有相同的場(chǎng)強(qiáng)B.各點(diǎn)電勢(shì)均為零C.點(diǎn)電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)均為零D.將一負(fù)檢驗(yàn)電荷從點(diǎn)沿直線移到點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)能始終保持不變12．（2023?吉林省長(zhǎng)春市畢業(yè)班調(diào)研測(cè)試）已知：一個(gè)均勻帶電的球殼在殼內(nèi)任意一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度均為零，在殼外某點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度等同于把殼上電量全部集中在球心處的點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，即：，式中R為球殼的半徑，r為某點(diǎn)到球殼球心的距離，Q為球殼所帶的電荷量，k為靜電力常量。在真空中有一半徑為R、電荷量為+Q的均勻帶電球殼，球心位置O固定，P為球殼外一點(diǎn)，M為球殼內(nèi)一點(diǎn)，如圖所示，以無(wú)窮遠(yuǎn)為電勢(shì)零點(diǎn)，關(guān)于P、M兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說(shuō)法中正確的是A．若Q不變，P點(diǎn)的位置也不變，而令R變小，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變B．若Q不變，P點(diǎn)的位置也不變，而令R變小，則P點(diǎn)的電勢(shì)升高C．D．第４節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì)1.答案：等勢(shì)面等勢(shì)體等勢(shì)面解析：圖中可以看出，越靠近導(dǎo)體，等勢(shì)面的形狀就越趨近導(dǎo)體表面的形狀，這是因?yàn)?，?dǎo)體的表面本身就是一個(gè)等勢(shì)面，而且，導(dǎo)體內(nèi)部的電勢(shì)也處處相等，所以，導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體；而越是遠(yuǎn)離導(dǎo)體，等勢(shì)面的形狀就越趨近球面，這是因?yàn)?，從足夠遠(yuǎn)的地方看導(dǎo)體，它就是一個(gè)點(diǎn)電荷，而點(diǎn)電荷的等勢(shì)面就是球面．

故答案為：等勢(shì)面，等勢(shì)體，等勢(shì)面2.答案：等勢(shì)面3.答案：＝＞解析：A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高，說(shuō)明電場(chǎng)線從A指向B,負(fù)電荷所受電場(chǎng)力從B指向A.電量是q=的負(fù)電荷沿電場(chǎng)線從電場(chǎng)中的A移到B，電場(chǎng)力做負(fù)功，選項(xiàng)C正確ABD錯(cuò)誤。解析：電場(chǎng)線是由正電荷發(fā)出，到負(fù)電荷終止，即從+Q發(fā)出到-q終止，而沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來(lái)越低，因此A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由于A、B關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，而+Q>-q，因此A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)B正確。若將某正電荷從C點(diǎn)移到O點(diǎn)，+Q對(duì)它做負(fù)功，而-q對(duì)它做正功，但由于Q>q，因此電場(chǎng)力的合力做功為負(fù)，選項(xiàng)C正確。同樣將某正電荷從O點(diǎn)移到D點(diǎn)，+Q對(duì)它做正功，-q對(duì)它做負(fù)功。但由于Q>q，因此電場(chǎng)力的合力做正功，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7D解析：根據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，1點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于2點(diǎn)、3點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；根據(jù)電場(chǎng)線切線的方向表示電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，2點(diǎn)、3點(diǎn)電場(chǎng)線方向不同，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤。根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，在同一等勢(shì)面上各點(diǎn)的電勢(shì)相等，1點(diǎn)的電勢(shì)高于2點(diǎn)電勢(shì)，2點(diǎn)、3點(diǎn)處于同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。P’FNMP8．AD解析：因?yàn)镸、N電勢(shì)電勢(shì)相等，M、N處在同一個(gè)圓上，同理P、F處在同一個(gè)圓上，連接M、N和P、F分別作它們的垂直平分線，必交于一點(diǎn)，則由幾何關(guān)系得到交于PM上，選項(xiàng)A正確；在正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，其等勢(shì)面為以點(diǎn)電荷所在處為圓心的圓周，所以連接PF的線段一定不在同一等勢(shì)面上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；將正試探電荷從P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。在正點(diǎn)電荷Q的距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷越遠(yuǎn)，電勢(shì)越小，φP大于P’FNMP9.AD解析：根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，而電場(chǎng)強(qiáng)度方向與電場(chǎng)線方向一致，所以電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等電勢(shì)面垂直，選項(xiàng)A正確。電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)不一定為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與電場(chǎng)線疏密有關(guān)，與電勢(shì)高低無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是只想該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向,選項(xiàng)D正確。．解析：根據(jù)對(duì)稱(chēng)性和場(chǎng)強(qiáng)疊加原理，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，可知O點(diǎn)的電勢(shì)最高。選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確。從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，電勢(shì)逐漸降低，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。解析：P、Q、M各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同，但方向不同，選項(xiàng)A錯(cuò)。由對(duì)稱(chēng)性可以知，各點(diǎn)電勢(shì)均為零，點(diǎn)電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)均