物理選修31人教全程導(dǎo)學(xué)筆記第一章靜電場(chǎng)4電勢(shì)能和電勢(shì)

4電勢(shì)能和電勢(shì)知識(shí)內(nèi)容電勢(shì)能和電勢(shì)考試要求必考加試bc課時(shí)要求1.了解靜電力做功的特點(diǎn)，了解靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.2.理解電勢(shì)能、電勢(shì)的概念，能根據(jù)電場(chǎng)線判斷電勢(shì)高低.3.了解等勢(shì)面的概念.一、靜電力做功的特點(diǎn)1．靜電力做功：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜電力做功W＝qElcosθ.其中θ為靜電力與位移之間的夾角．2．特點(diǎn)：在靜電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)．二、電勢(shì)能1．電勢(shì)能：電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能，用Ep表示．2．靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量．表達(dá)式：WAB＝EpA－EpB.eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(靜電力做正功，電勢(shì)能減少；,靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加.))3．電勢(shì)能的大?。弘姾稍谀滁c(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從這點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)靜電力做的功．4．電勢(shì)能具有相對(duì)性電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定：通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處或把電荷在大地表面上的電勢(shì)能規(guī)定為零．三、電勢(shì)1．定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值．2．公式：φ＝eq\f(Ep,q).3．單位：國(guó)際單位制中，電勢(shì)的單位是伏特，符號(hào)是V,1V＝1J/C.4．電勢(shì)高低的判斷：沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低．5．電勢(shì)的標(biāo)量性：電勢(shì)是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向，但有正、負(fù)之分，電勢(shì)為正表示比零電勢(shì)高，電勢(shì)為負(fù)表示比零電勢(shì)低．6．電勢(shì)的相對(duì)性：零電勢(shì)點(diǎn)的規(guī)定原則，一般選大地或離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0，只有規(guī)定了電勢(shì)零點(diǎn)才能確定某點(diǎn)的電勢(shì)大?。摹⒌葎?shì)面1．定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面．2．等勢(shì)面的特點(diǎn)(1)在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)靜電力不做功(選填“做功”或“不做功”)．(2)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直，即跟電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直．(3)電場(chǎng)線總是由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面．[即學(xué)即用]1．判斷下列說(shuō)法的正誤．(1)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，路徑不同，電場(chǎng)力做功的大小就可能不同．(×)(2)正電荷沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力對(duì)正電荷做正功，負(fù)電荷逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做正功．(√)(3)電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加．(√)(4)正電荷和負(fù)電荷沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能均減少．(×)(5)電荷在電勢(shì)高處具有的電勢(shì)能大．(×)(6)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，與試探電荷的電性無(wú)關(guān)．(√)2.如圖1所示，把電荷量為－5×10－9C的電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能________(選填“增大”或“減小”)．若A點(diǎn)電勢(shì)為φA＝15V，B點(diǎn)電勢(shì)為φB＝10V，則電荷在A點(diǎn)和B點(diǎn)具有的電勢(shì)能分別為EpA＝__________J，EpB＝__________J，此過(guò)程電場(chǎng)力所做的功WAB＝__________J.圖1答案增大－7.5×10－8－5×10－8－2.5×10－8解析電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大．EpA＝qφA＝－5×10－9×15J＝－7.5×10－8JEpB＝qφB＝－5×10－9×10J＝－5×10－8JWAB＝EpA－EpB＝－2.5×10－8J.一、靜電力做功與電勢(shì)能[導(dǎo)學(xué)探究](1)如圖2所示，試探電荷q在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿直線從A移動(dòng)到B，靜電力做的功為多少？若q沿折線AMB從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做的功為多少？(設(shè)AM＝L)圖2(2)若q沿任意曲線從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做的功為多少？由此可得出什么結(jié)論？(3)對(duì)比電場(chǎng)力做功和重力做功的特點(diǎn)，它們有什么相同之處？重力做功引起重力勢(shì)能的變化，電場(chǎng)力做功引起什么能的變化？答案(1)靜電力F＝qE，靜電力與位移夾角為θ，靜電力對(duì)試探電荷q做的功W＝F·|AB|cosθ＝qEL.在線段AM上靜電力做的功W1＝qEL，在線段MB上靜電力做的功W2＝0，總功W＝W1＋W2＝qEL.(2)W＝qEL.電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿不同路徑由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做功相同．說(shuō)明靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初、末位置有關(guān)．(3)電場(chǎng)力做功與重力做功都與路徑無(wú)關(guān)．電場(chǎng)力做功引起電勢(shì)能的變化．[知識(shí)深化]1．靜電力做功的特點(diǎn)(1)靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但與具體路徑無(wú)關(guān)，這與重力做功特點(diǎn)相似．(2)靜電力做功的特點(diǎn)不受物理?xiàng)l件限制，不管靜電力是否變化，是否是勻強(qiáng)電場(chǎng)，是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，靜電力做功的特點(diǎn)不變．2．電勢(shì)能(1)電勢(shì)能是由電場(chǎng)和電荷共同決定的，是屬于電荷和電場(chǎng)所共有的，我們習(xí)慣上說(shuō)成電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能．(2)電勢(shì)能是相對(duì)的，其大小與選定的參考點(diǎn)有關(guān)．確定電荷的電勢(shì)能，首先應(yīng)確定參考點(diǎn)，也就是零勢(shì)能點(diǎn)的位置．(3)電勢(shì)能是標(biāo)量，有正負(fù)但沒(méi)有方向．電勢(shì)能為正值表示電勢(shì)能大于參考點(diǎn)的電勢(shì)能，電勢(shì)能為負(fù)值表示電勢(shì)能小于參考點(diǎn)的電勢(shì)能．3．靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系(1)WAB＝EpA－EpB.靜電力做正功，電勢(shì)能減小；靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加．(2)正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，而負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小．例1在電場(chǎng)中，把電荷量為4×10－9C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服靜電力做功6×10－8J，以下說(shuō)法中正確的是()A．電荷在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能是6×10－8JB．B點(diǎn)電勢(shì)是15VC．電荷的電勢(shì)能增加了6×10－8JD．電荷的電勢(shì)能減少了6×10－8J答案C解析電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能具有相對(duì)性，只有確定了零勢(shì)能點(diǎn)，B點(diǎn)的電勢(shì)、電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能才有確定的數(shù)值，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由于電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中克服靜電力做功6×10－8J，故電荷的電勢(shì)能應(yīng)該是增加了6×10－8J，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．二、電勢(shì)[導(dǎo)學(xué)探究]如圖3所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，取O點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，A點(diǎn)距O點(diǎn)的距離為l，AO連線與電場(chǎng)強(qiáng)度反方向的夾角為θ.圖3(1)電荷量分別為q和2q的試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？(2)電勢(shì)能與電荷量的比值是否相同？(3)電勢(shì)能與電荷量的比值與試探電荷的電荷量是否有關(guān)系？答案(1)電荷量為q和2q的試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能分別為Eqlcosθ、2Eqlcosθ.(2)電勢(shì)能與電荷量的比值相同，都為Elcosθ.(3)與試探電荷的電荷量無(wú)關(guān)．[知識(shí)深化]1．電勢(shì)的相對(duì)性：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)是相對(duì)的，它的大小和零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)．在物理學(xué)中，常取離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，在實(shí)際應(yīng)用中常取大地的電勢(shì)為零．2．電場(chǎng)的固有性：電勢(shì)φ是表示電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)φ取決于電場(chǎng)本身，而與在該點(diǎn)是否放有電荷、電荷的電性及電荷量均無(wú)關(guān)．3．電勢(shì)的標(biāo)量性：電勢(shì)雖然有正負(fù)，但電勢(shì)是標(biāo)量．電勢(shì)為正值表示該點(diǎn)電勢(shì)高于零電勢(shì)，電勢(shì)為負(fù)值表示該點(diǎn)電勢(shì)低于零電勢(shì)，正負(fù)號(hào)不表示方向．4．電勢(shì)的定義式：φ＝eq\f(Ep,q)，公式中的Ep、q在運(yùn)算時(shí)均需代入正、負(fù)號(hào)．例2將一正電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中M點(diǎn)，電勢(shì)能減少了8.0×10－9J，若將另一等量的負(fù)電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中的N點(diǎn)，電勢(shì)能增加了9.0×10－9J，則下列判斷中正確的是()A．φM＜φN＜0 B．φN＞φM＞0C．φN＜φM＜0 D．φM＞φN＞0答案C

解析取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能為－8×10－9J，負(fù)電荷在N點(diǎn)的電勢(shì)能為9×10－9J．由φ＝eq\f(Ep,q)知，M點(diǎn)的電勢(shì)φM＜0，N點(diǎn)的電勢(shì)φN＜0，且|φN|＞|φM|，即φN＜φM＜0，故C正確．電勢(shì)高低的判斷方法1．電場(chǎng)線法：沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低．2．電勢(shì)能判斷法：由φ＝eq\f(Ep,q)知，對(duì)于正電荷，電勢(shì)能越大，所在位置的電勢(shì)越高；對(duì)于負(fù)電荷，電勢(shì)能越小，所在位置的電勢(shì)越高．三、等勢(shì)面[導(dǎo)學(xué)探究](1)類(lèi)比地圖上的等高線，簡(jiǎn)述什么是等勢(shì)面？(2)當(dāng)電荷從同一等勢(shì)面上的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電荷的電勢(shì)能是否變化？電場(chǎng)力做功情況如何？答案(1)電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面(2)不發(fā)生變化電場(chǎng)力不做功[知識(shí)深化]1．等勢(shì)面的特點(diǎn)及應(yīng)用(1)在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)靜電力不做功，電荷的電勢(shì)能不變．(2)電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直，并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面．(3)任意兩個(gè)等勢(shì)面都不相交．2．幾種常見(jiàn)電場(chǎng)的等勢(shì)面(如圖4所示)圖4(1)點(diǎn)電荷的等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面．(2)等量異號(hào)點(diǎn)電荷的等勢(shì)面：點(diǎn)電荷的連線上，從正電荷到負(fù)電荷電勢(shì)越來(lái)越低，中垂線是一條等勢(shì)線．(3)等量同號(hào)點(diǎn)電荷的等勢(shì)面：等量正點(diǎn)電荷連線上，連線中點(diǎn)電勢(shì)最低，兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上該點(diǎn)的電勢(shì)最高，從中點(diǎn)沿中垂線向兩側(cè)，電勢(shì)越來(lái)越低；等量負(fù)點(diǎn)電荷連線上，連線中點(diǎn)電勢(shì)最高，兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上該點(diǎn)的電勢(shì)最低，從中點(diǎn)沿中垂線向兩側(cè)，電勢(shì)越來(lái)越高．(4)勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面是垂直于電場(chǎng)線的一簇平行等間距的平面．例3空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖5所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn)．則()圖5A．P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同號(hào)B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)D．負(fù)電荷從a到c，電勢(shì)能減少答案D解析根據(jù)題圖可知，該電場(chǎng)是等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤．根據(jù)電場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)性，a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，而方向不同，故B錯(cuò)誤；c點(diǎn)所在等勢(shì)面距離P點(diǎn)(正電荷)比d點(diǎn)所在等勢(shì)面距離P點(diǎn)近，c點(diǎn)的電勢(shì)較高，故C錯(cuò)誤；負(fù)電荷從a到c，電場(chǎng)力做正功，所以電勢(shì)能減少，故D正確．1．(電勢(shì)的理解)(2017·浙江4月選考·2)下列各組物理量中均為矢量的是()A．路程和位移 B．速度和加速度C．力和功 D．電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)答案B解析位移是矢量，但路程是標(biāo)量，故A錯(cuò)誤；速度與加速度都是矢量，故B正確；力是矢量，但功是標(biāo)量，故C錯(cuò)誤；電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，但電勢(shì)是標(biāo)量，故D錯(cuò)誤．2．(電勢(shì)的概念)關(guān)于電勢(shì)，下列說(shuō)法不正確的是()A．電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)大小等于單位正電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力所做的功B．電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)C．由于電勢(shì)是相對(duì)的，所以無(wú)法比較電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)高低D．電勢(shì)是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量答案C解析由電勢(shì)的定義可知A正確；由于電勢(shì)是相對(duì)量，電勢(shì)的大小與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)，故B正確；雖然電勢(shì)是相對(duì)的，但電勢(shì)的高低是絕對(duì)的，因此C錯(cuò)誤；電勢(shì)與電勢(shì)能相聯(lián)系，它是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量，故D正確．3．(電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化)如圖6所示，將一帶正電的點(diǎn)電荷沿電場(chǎng)線方向從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()圖6A．靜電力做正功，電勢(shì)能增加B．靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加C．靜電力做正功，電勢(shì)能減少D．靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能減少答案C解析正電荷所受靜電力方向與電場(chǎng)線方向相同，當(dāng)帶正電的點(diǎn)電荷沿電場(chǎng)方向從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做正功，電勢(shì)能減少，選項(xiàng)C正確．4．(電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化)一個(gè)電荷只在電場(chǎng)力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做了5×10－6J的功，那么()A．電荷在B處時(shí)將具有5×10－6J的電勢(shì)能B．電荷在B處將具有5×10－6J的動(dòng)能C．電荷的電勢(shì)能增加了5×10－6JD．電荷的動(dòng)能增加了5×10－6J答案D解析電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功等于它的電勢(shì)能的減少量，故電場(chǎng)力做了5×10－6J的功，電荷的電勢(shì)能一定減少了5×10－6J，但電荷在B處的電勢(shì)能無(wú)法確定，A、C錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒可知，電荷的動(dòng)能一定增加了5×10－6J，但電荷在B處的動(dòng)能無(wú)法確定，B錯(cuò)誤，D正確．

5．(等勢(shì)面)某電場(chǎng)中的等勢(shì)面如圖7所示，下列關(guān)于該電場(chǎng)的描述正確的是()圖7A．負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)的電勢(shì)能大B．負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)的電勢(shì)能大C．電荷沿等勢(shì)面AB移動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力始終不做功D．正電荷由A移動(dòng)到C，電場(chǎng)力做負(fù)功答案C解析負(fù)電荷在電勢(shì)越高的位置電勢(shì)能越小，B錯(cuò)誤；沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功，負(fù)電荷在A、B兩點(diǎn)處的電勢(shì)能相同，故A錯(cuò)誤，C正確；正電荷由A移動(dòng)到C，電場(chǎng)力做正功，D錯(cuò)誤．一、選擇題考點(diǎn)一電勢(shì)的概念及電勢(shì)高低的判斷1．關(guān)于電勢(shì)的高低，下列說(shuō)法正確的是()A．沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低B．電勢(shì)降低的方向一定是電場(chǎng)線的方向C．正電荷只在電場(chǎng)力的作用下，一定向電勢(shì)低的地方移動(dòng)D．負(fù)電荷只在電場(chǎng)力的作用下，由靜止釋放，一定向電勢(shì)低的地方移動(dòng)答案A解析沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，故A正確；電勢(shì)降低的方向不一定是電場(chǎng)線的方向，故B錯(cuò)誤；若正電荷具有初速度，即使只受電場(chǎng)力作用，也可由低電勢(shì)點(diǎn)向高電勢(shì)點(diǎn)移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；負(fù)電荷只在電場(chǎng)力的作用下由靜止釋放，一定向電勢(shì)高的地方移動(dòng)，故D錯(cuò)誤．2．下列四個(gè)圖中，a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等、電場(chǎng)強(qiáng)度也相同的是(B中虛線為等勢(shì)面，C、D中a、b兩點(diǎn)在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上且關(guān)于兩點(diǎn)電荷的連線對(duì)稱(chēng))()答案D解析勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面是垂直于電場(chǎng)線的一簇等間距的平行平面，A中a、b兩點(diǎn)不在同一等勢(shì)面上，所以，這兩點(diǎn)的電勢(shì)是不相等的，但這兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等；B中a、b兩點(diǎn)在同一個(gè)等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，但這兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向不同；C中a、b兩點(diǎn)對(duì)稱(chēng)于兩電荷的連線，所以電勢(shì)相等，但在中垂線上場(chǎng)強(qiáng)的方向是平行于中垂線的，而且都指向外側(cè)，故兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向不同；D中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，而且場(chǎng)強(qiáng)的方向相同、大小相等，故本題選D.3．(2016·浙江10月選考·8)如圖1為某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線，M、N、P為電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，M、N是同一電場(chǎng)線上兩點(diǎn)．下列判斷正確的是()圖1A．M、N、P三點(diǎn)中N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大B．M、N、P三點(diǎn)中N點(diǎn)的電勢(shì)最高C．負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D．正電荷從M點(diǎn)自由釋放，電荷將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)答案A解析電場(chǎng)線的疏密反映了電場(chǎng)的強(qiáng)弱，所以N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，選項(xiàng)A正確；順著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低，M點(diǎn)的電勢(shì)最高，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)Ep＝qφ，φM>φP>φN可知，負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；正電荷在M點(diǎn)自由釋放，電荷在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，但是運(yùn)動(dòng)軌跡并不沿電場(chǎng)線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．4．圖2甲中AB是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線．若將一負(fù)電荷從A點(diǎn)處由靜止釋放，負(fù)電荷沿電場(chǎng)線從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度圖象如圖乙所示．關(guān)于A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)高低和場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()圖2A．φA>φB，EA>EB B．φA>φB，EA<EBC．φA<φB，EA>EB D．φA<φB，EA<EB答案C解析負(fù)電荷從A由靜止釋放(初速度為0)后，能加速運(yùn)動(dòng)到B，說(shuō)明負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向從A指向B，那么電場(chǎng)方向就是由B指向A，由于沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，所以A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系是φA<φB，負(fù)電荷從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，它的加速度是逐漸減小的(題圖乙中曲線切線的斜率表示加速度)，由牛頓第二定律知，負(fù)電荷從A到B時(shí)，受到的電場(chǎng)力是逐漸減小的，由E＝eq\f(F,q)知，EA>EB，C正確．考點(diǎn)二電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化5．在靜電場(chǎng)中，將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做了負(fù)功，則()A．該電荷的電勢(shì)能一定減小B．b點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高C．電場(chǎng)線方向一定從b指向aD．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大答案B解析電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能一定增加，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由φ＝eq\f(Ep,q)知，正電荷在電勢(shì)能越大處電勢(shì)越高，B項(xiàng)正確；b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，但電場(chǎng)線方向不一定從b指向a，C項(xiàng)錯(cuò)誤；場(chǎng)強(qiáng)大小與電勢(shì)高低無(wú)關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤．6.(2016·余杭、蕭山、新登、昌化四校高二第二學(xué)期期中)將一電荷量為＋Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場(chǎng)線分布如圖3所示，金屬球表面的電勢(shì)處處相等．a(chǎn)、b為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()圖3A．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高C．試探電荷－q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大D．將試探電荷＋q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功答案C解析電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，由于a點(diǎn)所在處的電場(chǎng)線密，故a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大，選項(xiàng)A正確，不符合題意；由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低知，a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高，選項(xiàng)B正確，不符合題意；負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，故試探電荷－q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，符合題意；將試探電荷＋q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)D正確，不符合題意．7．(2016·浙江4月選考·13)如圖4所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1＝＋9.0×10－8C和Q2＝－1.0×10－8C，分別固定在x坐標(biāo)軸上，其中Q1位于x＝0處，Q2位于x＝6cm處．在x軸上()圖4A．場(chǎng)強(qiáng)為0的點(diǎn)有兩處B．在x>6cm區(qū)域，電勢(shì)沿x軸正方向降低C．質(zhì)子從x＝1cm運(yùn)動(dòng)到x＝5cm處，電勢(shì)能增大D．在0<x<6cm和x>9cm的區(qū)域，場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向答案D解析根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加，在兩點(diǎn)電荷之間，電場(chǎng)方向一致，所以不會(huì)出現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)為零的地方，也不會(huì)出現(xiàn)在Q1的左側(cè)，所以只能有一處，即Q2的右側(cè)，A錯(cuò)誤；在兩點(diǎn)電荷之間，合電場(chǎng)方向沿x軸正方向，所以質(zhì)子受到的電場(chǎng)力方向沿x軸正方向，從x＝1cm到x＝5cm處，電場(chǎng)力做正功，所以電勢(shì)能減小，所以C錯(cuò)誤；由keq\f(|Q2|,x－62)＝keq\f(Q1,x2)可知，出現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)為零的位置為x＝9cm.在6～9cm之間，場(chǎng)強(qiáng)沿x軸負(fù)方向，在x>9cm區(qū)域，場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向，在x>6cm區(qū)域，電勢(shì)沿x軸正方向先升高，后降低，故B錯(cuò)誤，D正確．8．(多選)兩個(gè)帶等量正電荷的點(diǎn)電荷，分別固定在圖5中P、Q兩點(diǎn)，MN為PQ連線的中垂線，交PQ于O點(diǎn)，A為MN上的一點(diǎn)．一帶負(fù)電的試探電荷q，從A點(diǎn)由靜止釋放，只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則()圖5A．q由A向O的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．q由A向O運(yùn)動(dòng)的過(guò)程電勢(shì)能逐漸減小C．q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大D．q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零答案BC解析q由A向O運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力的方向始終由A指向O，但力的大小變化，所以電荷q做變加速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，q通過(guò)O點(diǎn)后在電場(chǎng)力的作用下做變減速運(yùn)動(dòng)，所以q到O點(diǎn)時(shí)速度最大，動(dòng)能最大，電勢(shì)能最小，因無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則O點(diǎn)的電勢(shì)φ>0，所以q在O點(diǎn)的電勢(shì)能不為零，故選項(xiàng)B、C正確，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤．考點(diǎn)三等勢(shì)面、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能、電勢(shì)的綜合9.如圖6所示，實(shí)線為一正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線，虛線為其等勢(shì)面．A、B是同一等勢(shì)面上的兩點(diǎn)，C為另一等勢(shì)面上的一點(diǎn)，下列判斷正確的是()圖6A．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)與B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同B．C點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)C．將電子從A點(diǎn)沿虛線移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功D．將質(zhì)子從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，其電勢(shì)能增加答案C解析A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向不同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等，均高于C點(diǎn)電勢(shì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；A、B在同一等勢(shì)面上，將電子從A點(diǎn)沿虛線移到B點(diǎn)，電勢(shì)能不變，電場(chǎng)力不做功，C項(xiàng)正確；由于φA＞φC，質(zhì)子帶正電，故由A點(diǎn)到C點(diǎn)，質(zhì)子的電勢(shì)能減少，D項(xiàng)錯(cuò)誤．10．(多選)某電場(chǎng)在直角坐標(biāo)系中的電場(chǎng)線分布情況如圖7所示，O、M、N為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，則由圖可得()圖7A．M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B．M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)C．將一負(fù)電荷由O點(diǎn)移到M點(diǎn)，電勢(shì)能增加D．將一正電荷從O點(diǎn)分別移到M點(diǎn)和N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功相同答案BC解析由題圖可知，M處電場(chǎng)線比N處密，則M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，A錯(cuò)誤；等勢(shì)線垂直于電場(chǎng)線，在M處作一等勢(shì)線，可以發(fā)現(xiàn)N點(diǎn)處于比該等勢(shì)線電勢(shì)高的位置，則M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)，B正確；同理，O點(diǎn)電勢(shì)比M點(diǎn)電勢(shì)高，則將一負(fù)電荷從O點(diǎn)移到M點(diǎn)，電勢(shì)能增加，C正確；M、N點(diǎn)電勢(shì)不相等，則將一正電荷從O點(diǎn)分別移到M、N點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)