2025高考物理步步高同步練習必修3練透第十章　靜電場中的能量電勢能和電勢

2025高考物理步步高同步練習必修3練透第十章靜電場中的能量1電勢能和電勢考點一靜電力做功的特點1．(多選)下列說法正確的是()A．電荷從電場中的A點運動到B點，路徑不同，靜電力做功的大小就可能不同B．電荷從電場中的某點出發(fā)，運動一段時間后，又回到了該點，則靜電力做功為零C．正電荷沿著電場線方向運動，靜電力對正電荷做正功，負電荷逆著電場線方向運動，靜電力對負電荷做正功D．電荷在電場中運動，因為靜電力可能對電荷做功，所以能量守恒定律在電場中并不成立2.(2021·天津一中期中)如圖所示，在勻強電場中有A、B兩點，將一電荷量為q的正電荷從A點移到B點，第一次沿直線AB移動該電荷，靜電力做功為W1；第二次沿折線ACB移動該電荷，靜電力做功為W2；第三次沿曲線AB移動該電荷，靜電力做功為W3，則()A．W1>W2 B．W3<W2C．W1＝W2 D．W1<W3考點二電勢和電勢能3．關于電勢和電勢能，下列說法正確的是()A．在電場中電勢高的地方電荷具有的電勢能大B．在電場中放在某點的電荷的電荷量越大，它所具有的電勢能也越大C．在電場中的任意一點，正電荷具有的電勢能一定大于負電荷具有的電勢能D．取無窮遠處電勢為零，在負點電荷所產生的電場中的任意一點，正電荷具有的電勢能一定小于負電荷具有的電勢能4.(2021·滄州市高二期末)某電場的部分電場線分布如圖所示，A、B兩點位于電場中，EA、EB分別表示它們的電場強度，EpA、EpB分別表示電子在A、B兩點具有的電勢能．下列有關電場強度和電勢能的判斷正確的是()A．EA<EB，EpA<EpB B．EA>EB，EpA<EpBC．EA>EB，EpA>EpB D．EA<EB，EpA>EpB5.(2021·泰州市泰州中學高一期中)如圖所示為某電場中的一條電場線，電場線上有A、B、C三點且AB＝BC，一電子從A點出發(fā)經B點運動到C點．下列說法正確的是()A．該電場是勻強電場B．在A、B、C三點中，A點的電勢最高C．在A、B、C三點中，A點的電場強度最大D．在A、B、C三點中，電子在A點的電勢能最大6．(2021·珠海一中期中)將一負電荷從無窮遠處移至電場中M點，靜電力做功為6.0×10－9J，若將一個等量的正電荷從電場中N點移向無窮遠處，靜電力做功為5.0×10－9J，則M、N兩點的電勢φM、φN的關系為()A．φM<φN B．φM＝φNC．φN<φM D．無法確定7.(多選)(2021·大同一中月考)如圖所示，帶正電的點電荷固定于Q點，電子在靜電力的作用下，做以Q點為焦點的橢圓運動，M、P、N為橢圓上的三點，P點是軌道上離Q點最近的點．電子從M點經P點到達N點的過程中()A．速率先增大后減小B．速率先減小后增大C．電勢能先減小后增大D．電勢能先增大后減小8．圖甲中AB是某電場中的一條電場線．若將一負電荷從A點處由靜止釋放，負電荷僅在靜電力作用下沿電場線從A到B運動過程中的速度－時間圖像如圖乙所示．關于A、B兩點的電勢高低和電場強度大小關系，下列說法中正確的是()A．φA>φB，EA>EB B．φA>φB，EA<EBC．φA<φB，EA>EB D．φA<φB，EA<EB9.(多選)(2022·浙江金鄉(xiāng)衛(wèi)城中學高二月考)如圖所示，兩個等量正點電荷分別固定在A、B兩點，O為AB的中點，M、N為AB中垂線上的兩點，無限遠處電勢為零．以下說法正確的是()A．N、M、O三點中O點電場強度最大B．M點電勢高于N點電勢C．同一負電荷在M點的電勢能小于在N點的電勢能D．如果只受靜電力作用的正電荷從M點由靜止釋放，電荷將沿中垂線做勻加速運動10.(多選)如圖是某一點電荷形成的電場中的一條電場線，A、B是電場線上的兩點，一負電荷q僅在靜電力作用下以初速度v0從A向B運動并經過B點，一段時間后q以速度v又一次經過A點，且v與v0的方向相反，則以下說法中正確的是()A．A、B兩點的電場強度EA＜EBB．A、B兩點的電勢φA＞φBC．負電荷q在A、B兩點的電勢能EpA＜EpBD．負電荷q先后經過A點的速度大小v0＝v11.(多選)(2019·江蘇卷)如圖所示，ABC為等邊三角形，電荷量為＋q的點電荷固定在A點．先將一電荷量也為＋q的點電荷Q1從無窮遠處(電勢為0)移到C點，此過程中，靜電力做功為－W.再將Q1從C點沿CB移到B點并固定．最后將一電荷量為－2q的點電荷Q2從無窮遠處移到C點．下列說法正確的有()A．Q1移入之前，C點的電勢為eq\f(W,q)B．Q1從C點移到B點的過程中，所受靜電力做的功為0C．Q2從無窮遠處移到C點的過程中，所受靜電力做的功為2WD．Q2在移到C點后的電勢能為－4W12.如圖所示的勻強電場中，有a、b、c三點，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿電場方向，bc和電場方向成60°角，一個電荷量為q＝4×10－8C的正電荷從a移動到b，靜電力做功為W1＝1.2×10－7J，求：(1)若規(guī)定a點電勢為零，求該電荷在b點的電勢能；(2)勻強電場的電場強度E；(3)該電荷從b到c，電荷的電勢能的變化量．13.(多選)如圖所示，在y軸上關于O點對稱的A、B兩點分別有等量同種電荷＋Q，在x軸上C點有點電荷－Q，且CO＝OD，∠ADO＝60°.下列判斷正確的是()A．O點的電場強度為零B．D點的電場強度為零C．若將點電荷＋q從O點移向C點，電勢能增加D．若將點電荷－q從O點移向C點，電勢能增加2電勢差考點一電勢差等勢面的理解1．(2021·南通一中月考)下列關于等勢面的說法，正確的是()A．電荷在等勢面上移動時，由于不受靜電力作用，所以說靜電力不做功B．在同一個等勢面上各點的電場強度大小相等C．兩個不同電勢的等勢面可能相交D．勻強電場中的等勢面是相互平行的垂直于電場線的一簇平面2．(2021·大連四十八中檢測)對于電場中的A、B兩點，下列說法中正確的是()A．A、B兩點的電勢及電勢差都跟零電勢點選取有關B．A、B兩點間的電勢差等于將正電荷從A點移到B點時靜電力所做的功C．將1C電荷從A點移到B點，靜電力做1J的功，這兩點間的電勢差為1VD．電荷由A點移到B點的過程，除受靜電力外，還受到其他力的作用，電荷電勢能的變化就不再等于靜電力所做的功3．(2021·棗莊市高二期末)隨著我國國民經濟的高速發(fā)展，對電力的需求越來越多，而清潔能源發(fā)電一般在偏遠地區(qū)，這需要遠距離高壓輸電，為了不影響人們的生產生活，電路維護時需要帶電作業(yè)．為了保障電工安全，電工要穿上用金屬絲線編織的衣服和手套，如圖甲所示．圖乙中電工站在高壓直流輸電線的A供電線上作業(yè)，其頭頂上方有B供電線，B供電線的電勢高于A供電線的電勢．虛線表示電工周圍某一截面上的等差等勢面，c、d、e、f是不同等勢面上的四個點，下列說法正確的是()A．在c、d、e、f四點中，c點的電場強度最大B．若將某電子由c移到f，其電勢能將減小C．將某電子在d點由靜止釋放，它會向e點所在等勢面運動D．在c、d、e、f四點中，c點的電勢最高4．空間P、Q兩點處固定電荷量絕對值相等的點電荷，其中Q點處為正電荷，P、Q兩點附近電場的等勢線分布如圖所示，a、b、c、d、e為電場中的5個點，設無窮遠處電勢為0，則()A．e點的電勢大于0B．a點和b點的電場強度相同C．b點的電勢低于d點的電勢D．負電荷從a點移動到c點時電勢能增加考點二靜電力做功與電勢差的關系5．(多選)A、B為電場中的兩點，對A、B兩點間的電勢差UAB＝eq\f(WAB,q)和靜電力做功WAB＝qUAB的理解正確的是()A．A、B兩點間的電勢差UAB和兩點間移動電荷的電荷量q成反比B．不同的電荷從A點移動到B點，靜電力做的功WAB和電荷量q成正比C．UAB與q、WAB無關，與是否移動電荷也沒有關系D．WAB與q、UAB無關，與電荷移動的路徑無關6．如圖所示為某靜電場等勢面的分布，電荷量為1.6×10－9C的正點電荷從A經B、C到達D點，則從A至D，靜電力對電荷做的功為()A．4.8×10－8J B．－4.8×10－8JC．8.0×10－8J D．－8.0×10－8J7.在真空中的O點放一點電荷Q＝1.0×10－9C，直線MN過O點，OM＝30cm，M點放有一點電荷q＝－2.0×10－19C，靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，如圖所示．求：(1)電荷Q在M點產生的電場強度；(2)若M點的電勢比N點的電勢高20V，則電荷q從M點移到N點，靜電力做了多少功？8.(2021·寧波鎮(zhèn)海中學月考)如圖所示，真空中有直角坐標系xOy，在x軸上固定著關于O點對稱的等量異種點電荷＋Q和－Q，C是y軸上的一個點，D是x軸上的一個點，DE連線垂直于x軸．將一個點電荷＋q從O點移動到D點，靜電力對它做功大小為W，將這個點電荷從C點移動到E點，靜電力對它做功大小為W2，則下列判斷正確的是()A．兩次移動點電荷靜電力都做正功，并且W1<W2B．兩次移動點電荷靜電力都做正功，并且W1>W2C．兩次移動點電荷靜電力都做負功，并且W1<W2D．兩次移動點電荷靜電力都做負功，并且W1>W29.(多選)位于A、B處的兩個帶有不等量負電荷的點電荷在平面內的電勢分布如圖所示，圖中實線表示等勢面，則()A．a點和b點的電場強度大小相同B．正電荷從c點移到d點，靜電力做正功C．負電荷從a點移到c點，靜電力做正功D．正電荷從e點沿圖中虛線移到f點，電勢能先減小后增大10．(2022·南寧三中高二開學考試)如果在某電場中將電荷量為5.0×10－4C的正電荷，僅在靜電力作用下由A點移到B點，靜電力做功為2.0×10－3J，則()A．電荷在B點的動能比在A點的動能小2.0×10－3JB．電荷在B點的電勢能比在A點的電勢能小2.0×10－3JC．A、B兩點間電勢差為－4VD．若把一個q＝1.0×10－4C的負電荷從A移動到B，則靜電力做功4.0×10－4J11．(多選)(2021·杭州二中期中)空間存在勻強電場，有一電荷量為q(q>0)、質量為m的粒子從O點以速率v0射入電場，運動到A點時速率為2v0，現(xiàn)有另一電荷量為－q、質量為m的粒子以速率2v0仍從O點射入該電場，運動到B點時速率為3v0，若忽略重力的影響，則()A．在O、A、B三點中，B點電勢最高B．在O、A、B三點中，A點電勢最高C．O、A間的電勢差比B、O間的電勢差大D．O、A間的電勢差比B、O間的電勢差小12.(多選)(2022·河南高二期中)如圖所示，在水平面內有三個光滑絕緣槽ab、ac和ad，a、b、c、d四點在同一個圓周上，圓心為O，Ob垂直O(jiān)a，bc和cd弧長相等．空間存在水平方向的勻強電場，電場方向從a指向O.帶電小球從a點由靜止釋放，分別沿ab、ac、ad槽運動到圓周上b、c、d三點，所用時間分別為t1、t2和t3，到b、c、d時的速度大小分別為v1、v2和v3，到圓周時的電勢能分別為Ep1、Ep2和Ep3，bc和cd的電勢差分別為U1和U2，不計重力，下列判斷正確的是()A．t1＝t2＝t3 B．v1>v2>v3C．Ep1>Ep2>Ep3 D．U1＝U23電勢差與電場強度的關系考點一公式UAB＝Ed或E＝eq\f(UAB,d)的理解及簡單應用1．(多選)下列說法正確的是()A．由公式E＝eq\f(UAB,d)得，電場強度E與電勢差UAB成正比，與兩點間距離d成反比B．由公式E＝eq\f(UAB,d)得，在勻強電場中沿電場線方向上兩點間距離越大，電場強度就越小C．在勻強電場中，任意兩點間電勢差等于電場強度和這兩點沿電場方向的距離的乘積D．公式E＝eq\f(UAB,d)只適用于勻強電場2.勻強電場中一簇水平等勢面，電勢的高低如圖所示，相鄰等勢面之間的距離都是2cm，下列判斷正確的是()A．電場強度豎直向下、大小為0.2V/mB．電場強度豎直向下、大小為500V/mC．電場強度豎直向上、大小為0.2V/mD．電場強度豎直向上、大小為500V/m3.如圖所示，沿x軸正方向電場強度為E的勻強電場中，有一動點從A點開始以O為圓心，r＝OA為半徑逆時針轉動一周，O與圓周上的A點的連線OA與x軸正方向(E方向)成θ角(θ<eq\f(π,2))，則此圓周上各點與A點間最大的電勢差為()A．U＝Er B．U＝Er(sinθ＋1)C．U＝Er(cosθ＋1) D．U＝2Er4．(2021·合肥一中月考)在水深超過500m的深海，光線極少，能見度極低，有一種電鰻具有特殊的適應性，能通過自身發(fā)出的生物電獲取食物、威脅敵害、保護自己．若該電鰻的頭的電鰻，在放電時產生的瞬間電壓可達()A．50V B．500VC．5000V D．50000V5.(2021·宿遷中學月考)如圖所示，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm，A、B、C三點都在勻強電場中，且A、B、C所在平面與電場線平行，把一個電荷量q＝1×10－5C的正電荷從A點移到B點，靜電力做功為零；從B點移到C點，靜電力做功為－eq\r(3)×10－3J.(1)求A、C間的電勢差；(2)若規(guī)定B點電勢為零，求C點的電勢；(3)求勻強電場的電場強度大小及方向．考點二用U＝Ed定性分析非勻強電場6.如圖所示的同心圓是電場中的一簇等差等勢線，一個電子只在靜電力作用下沿著直線由A→C運動時的速度越來越小，B為線段AC的中點，則下列說法正確的是()A．電子沿AC方向運動時受到的靜電力越來越小B．電子沿AC方向運動時具有的電勢能越來越大C．電勢差UAB＝UBCD．電勢φA<φB<φC7．(多選)如圖所示，一電場的電場線分布關于y軸(沿豎直方向)對稱，O、M、N是y軸上的三個點，且OM＝MN.P點在y軸右側，MP⊥ON.則下列說法正確的是()A．M點的電勢比P點的電勢高B．將負點電荷由O點移動到P點，靜電力做正功C．M、N兩點間的電勢差大于O、M兩點間的電勢差D．M、N兩點間的電勢差小于O、M兩點間的電勢差8.(2022·嫩江市第一中學高二開學考試)如圖所示，a、b、c是一條電場線上的三點，電場線的方向由a到c，a、b間的距離等于b、c間的距離，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和電場強度，以下判斷正確的是()A．φa>φb>φc B．Ea>Eb>EcC．φa－φb＝φb－φc D．Ea＝Eb＝Ec9.(多選)(2021·煙臺市期末)如圖所示，直角三角形ABC所在平面內存在一個勻強電場，∠A＝30°，∠C＝90°，BC＝d.一個帶電荷量為q的正電荷從C點運動到A點和從C點運動到B點靜電力做的功均為W.若C點的電勢為零，則下列結論正確的是()A．B點的電勢為－eq\f(W,q)B．C、B兩點間的電勢差為eq\f(W,q)C．該電場強度大小為eq\f(W,qd)D．在A點由靜止釋放一個點電荷，該電荷將沿AB做直線運動10.(2021·陸良縣中樞鎮(zhèn)第二中學高二月考)如圖所示，a、b、c、d是以O點為圓心的圓弧上的四個點，該圓的半徑R＝5m．a、b、c、d也