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1、第 1 页 电势 电势差 等势面与电势能理解 1考点及要求：(1)电势能、电势()；(2)电势差()；(3)匀强电场中电势差与电场强度关系().2.方法与技巧：(1)电场线与轨迹判断方法：“运动与力两线法画出“速度线(运动轨迹在初始位置切线)与“力线(在初始位置电场线切线方向)，从二者夹角情况来分析曲线运动情景“三不知时要假设电荷正负、场强方向或等势面电势上下、电荷运动方向，假设三个都不知道(三不知)，是要用“假设法分别讨论各种情况；(2)与等势面有关运动轨迹问题分析方法：从轨迹弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或电荷正负结合轨迹、速度方向与静电力方向，确定静电力做
2、功正负，从而确定电势能、电势与电势差变化等 1(场强与电势比拟)如下图，处于真空中正方体存在着电荷量为q或q点电荷，点电荷位置图中已标明，那么a、b两点电场强度与电势均一样图是()2(电场能性质理解)如图 1 所示，电荷q均匀分布在半球面上，球面半径为R，CD为通过半球顶点C与球心O轴线P、Q为CD轴上关于O点对称两点如果带电量为Q均匀带电球壳，其内部电场强度处处为零，电势都相等那么以下判断正确是()图 1 AP点电势与Q点电势相等 BP点电场强度与Q点电场强度相等 C 在P点释放静止带正电微粒(重力不计)，微粒将做匀加速直线运动 第 2 页 D带正电微粒在O点电势能为零 3(匀强电场场强与电
3、势差关系)(多项选择)如图 2 所示，a、b、c、d是某匀强电场中四个点，它们正好是一个矩形四个顶点，abcdL，adbc2L，电场线与矩形所在平面平行a点电势为 20 V，b点电势为 24 V，d点电势为 12 V，一个质子从b点以v0速度射入此电场，入射方向与bc成 45角，一段时间后经过c点 不计质子重力，以下判断正确是()图 2 Ac点电势低于a点电势 B电场强度方向由b指向d C质子在c点电势能为 16 eV D质子从b运动到c，电场力做功为 4 eV 4(电场性质综合分析)(多项选择)如图 3 所示，AB、CD是一个圆两条直径，该圆处于匀强电场中，电场强度方向平行该圆所在平面，在圆
4、周所在平面内将一个带正电粒子从A点以一样速率沿不同方向射向圆形区域，粒子将经过圆周上不同点，其中经过C点时粒子动能最小 假设不计粒子所受重力与空气阻力，那么以下判断中正确是()图 3 A电场强度方向由A指向B B电场强度方向由C指向D C粒子到达B点时动能最大 D粒子到达D点时电势能最小 第 3 页 5(电场中功能关系理解)(多项选择)如图 4 所示，三根绝缘轻杆构成一个等边三角形，三个顶点上分别固定A、B、C三个带正电小球小球质量分别为m、2m、3m，所带电荷量分别为q、2q、3q.CB边处于水平面上，ABC处于竖直面内，整个装置都处于方向与CB边平行向右匀强电场中 现让该装置绕过中心O并与
5、三角形平面垂直轴顺时针转过 120角，那么A、B、C三个球所构成系统()图 4 A电势能不变 B电势能减小 C重力势能减小 D重力势能增大 6(多项选择)对以下概念、公式理解，正确是()A根据EFq，电场中某点电场强度与试探电荷电荷量q成反比 B根据CQU，电容器极板上电荷量每增加 1 C，电压增加 1 V，那么该电容器电容为 1 F C根据WqU，一个电子在电势差为 1 V 两点间被电场加速，电场力做功为 1 eV D根据UabWabq，假设带电荷量为 1105 C 正电荷从a点移动到b点，克制电场力做功为 1105 J，那么a、b两点电势差为Uab1 V，且a点电势比b点高 7(多项选择)
6、如图 5 所示，光滑绝缘水平桌面上方存在水平方向匀强电场，当带电小球A、B置于桌面上适当位置时两小球恰能静止现让小球B获得由A指向B初速度，使其在桌面上运动，在随后运动第 4 页 中A、B未离开电场，以下分析正确是()图 5 A匀强电场方向一定与AB连线平行 B小球A、B电性一定相反，电荷量可能不等 C运动中B电势能一直减小 D运动中B动能一直减小 8如图 6 所示，虚线a、b、c代表电场中三条电场线，实线为一带正电质点仅在电场力作用下通过该区域运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上三点，点R同时在电场线b上，由此可判断()图 6 A带电质点在P点加速度比在Q点加速度小 B带电质点在P点电势能比在Q
7、点大 C带电质点在P点动能大于在Q点动能 DP、R、Q三点，P点处电势最高 9如图 7 所示，在光滑绝缘水平面P点正上方O点固定一个电荷量为Q点电荷，在水平面上N点，由静止释放质量为m，电荷量为q检验电荷，该检验电荷经过P点时速度为v，60，规定电场中P点电势为零那么在Q形成电场中()图 7 AN点电势高于P点电势 BN点电势为mv22q CP点电场强度大小是N点 2 倍 第 5 页 D检验电荷在N点具有电势能为12mv2 10如图 8 所示三条相互平行、距离相等虚线分别表示电场中三个等势面，电势分别为 7 V、14 V、21 V，实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内运动轨迹，以下说法正确是
8、()图 8 A粒子一定带负电荷，且粒子在a、b、c三点所受合力一样 B粒子运动径迹一定是abc C粒子在三点动能大小为EkbEkaEkc D粒子在三点电势能大小为EpcEpaEpb 11对于真空中电荷量为q静止点电荷而言，中选取离点电荷无穷远处电势为零时，离点电荷距离为r处电势为kqr(k为静电力常量)如图 9 所示，两电荷量均为Q异种点电荷相距为d，现将一质子(电荷量为e)从两电荷连线上A点沿以负电荷为圆心、半径为R半圆形轨迹ABC移到C点，在质子从A到C过程中，系统电势能变化情况为()图 9 A减少2kQeRd2R2 B增加2kQeRd2R2 C减少2kQed2R2 D增加2kQed2R2
9、 12如图 10 所示，a、b为竖直方向上电场线上两点，一带电质点在a由静止释放，沿电场线方向向上运动，到b点速度恰好为 0，以下第 6 页 说法中正确是()图 10 A带电质点在a、b两点所受电场力都是竖直向上 Ba点电势比b点电势高 C带电质点在a点电势能比在b点电势能小 Da点电场强度比b点电场强度小 第 7 页 答案解析 1D 根据点电荷电场强度公式Ekqr2，可得点电荷在正方体顶点电场强度大小，可计算得a、b两点电场强度大小相等，根据正电荷受力判断a、b两点场强方向相反，故 A 错误根据点电荷电场强度公式Ekqr2，可求得各个点电荷在a、b两点电场强度大小，再根据矢量合成，可得a、b
10、两点电场强度大小不等，故 B 不正确根据点电荷电场强度公式Ekqr2，得a、b两点电场强度大小相等，再根据矢量合成，求出合场强大小相等，再根据正电荷受力判断场强方向不同，故 C 错误根据点电荷电场强度公式Ekqr2，可得各个点电荷在a、b两点电场场强大小相等，再根据矢量合成，求出合场强大小相等，再根据正电荷受力判断场强方向一样再根据U21，UEd得，21Ed可判断a、b两点电势相等，故 D 正确 2B 带电量为Q均匀带电球壳，其内部电场强度处处为零，左半球面在P、Q两点场强与右半球面在两个点场强大小相等方向相反，P、Q点关于O点对称，那么半球面在P点电场强度与在Q点电场强度相等，从P到Q场强先
11、增大后减小，B 正确；如果是整个球面，在P、Q电势均相等，现只有左球面，那么P点电势高于Q点电势，A错误；在P点释放静止带正电微粒(重力不计)，微粒将做变加速直线运动，C 错误，因为电势零点并没有选定，故不能确定O点电势为零，带正电微粒在O点电势能不一定为零，D 错误 第 8 页 3AC 4BD 仅在电场力作用下从A点进入，离开C点动能最小，电势能最大，那么C点是沿电场强度方向离A点最近点，所以电场线与过C点切线垂直，由于带电微粒是带正电，故匀强电场方向沿CD方向，故 A 错误，B 正确；由上可知，电场线方向从C到D，由沿着电场线方向，电势降低，那么有D点电势能最小，动能最大，故 C 错误，D
12、正确；应选 B、D.5AD 设绝缘轻杆长为 2d，电场强度为E，顺时针转过 120过程中，电场力对A球做功WAEqd.对B球做功WBE2q2d4Eqd.对C球做功WCE3qd3Eqd.电场力对三个小球所做总功为零，故三个小球组成系统电势能不变，A 项正确，B 项错误；以BC边所在水平面为零势能面，那么系统初态重力势能为mgh(h为A点到BC距离)，转过 120后，系统重力势能为 3mgh，重力势能增大，C 项错误，D 项正确 6BC 电场中某点电场强度与试探电荷无关，故 A 错B、C 项所述均正确 由UabWabq得Uab11051105 V1 V，a点电势比b点低，故 D 错 7 AC 带电
13、小球A、B恰能静止，说明小球A受到电场力与B对A库仑力是等大反向，故匀强电场方向一定与AB连线平行，A 正确A、B间库仑力是一对相互作用力，A、B受到电场力应是大小相等方向相反，故A、B所带电荷量一定相等，电性相反，B 错误当B获得初速度运动时，A、B远离，电场力大于A、B间库仑力，合力方向第 9 页 为电场力方向，合力对B球做正功，其动能增加，电势能减小，C 正确，D 错误 8C 电场线疏密对应电场强弱，P点电场强，电场力大，加速度大，A 错误；Q到P电场力做正功，动能增大，电势能减小，由于质点带正电，电势降低，故 C 正确 9B 在Q形成电场中，N点电势低于P点电势，选项 A 错误；负检验
14、电荷机械能与电势能之与保持不变，负检验电荷在N点电势能等于mv22，N点电势为mv22q，选项 B 正确，D 错误；由图中几何关系知，ON2OP，由点电荷电场强度公式，P点电场强度大小是N点 4 倍，选项 C 错误 10A 由等势面特点可知，该电场为匀强电场，粒子所受静电力方向指向高电势，与电场方向相反，故该粒子带负电，选项 A 正确；由运动轨迹不能判断出该带电粒子运动方向，应选项 B 错误；负电荷在b点电势能最大，动能最小，故应有EpbEpaEpc，由能量守恒可知EkbEkaEkc，选项 C、D 均错误 11A A点电势为AkQRkQdRkQd2RRdR；C点电势为CkQRkQdRkQdRd
15、R，那么A、C间电势差为UACACkQd2RRdRkQdRdR2kQRd2R2，质子从A移到C，电场力做功为WACeUAC2kQeRd2R2，是正功，所以质子电第 10 页 势能减少2kQeRd2R2，应选项 A 正确 12A 由题意可知，带电质点受两个力：重力与电场力开场由静止向上运动，电场力大于重力，且方向向上因为在一根电场线上，所以在两点电场力方向都向上，故 A 正确；小球开场由静止向上运动，电场力大于重力，且方向向上，但由于小球电性未知，不能判断电场线方向，所以不能判断a、b两点电势上下，故 B 错误；电场力做正功，电势能降低，所以带电质点在a点电势能比在b点电势能大，故C 错误；在a点，电场力大于重力，到b点恰好速度为零，可知先加速后减速，所以b点所受电场力小于重力，所以a点电场强度比b点电场强度大，故 D 错误