1、电势与等势面(建议用时：40分钟)题组一电势的理解及电势高低的判断1(多选)关于电势，下列说法正确的是()A电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷从该点移动到零电势点时，电场力所做的功B电场中某点的电势与零电势点的选取有关C由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低D电势是描述电场的能的性质的物理量ABD由电势的定义可知选项A正确；电势是相对的，电势的大小与零电势点的选取有关，选项B正确；虽然电势是相对的，但电势的高低是绝对的，选项C错误；电势与电势能相联系，它是描述电场能的性质的物理量，选项D正确。2下列说法正确的是()A电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B电场中任意两点
2、之间的电势的差值与零电势点的选取有关C将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，静电力做功一定为零D单位正电荷在电场中某点具有的电势能越大，该点的电势越高D电场强度大小和电势高低没有直接关系，A错误；电场中某点电势与零电势点的选取有关，而电场中某两点间的电势差与零电势点的选取无关，B错误；将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，因为中间过程中静电力不一定为零，所以静电力做功不一定为零，C错误；根据公式EpAq，单位正电荷在电场中某点具有的电势能越大，该点的电势越高，D正确。3关于静电场，下列说法中正确的是()A电势等于零的物体一定不带电B电场强度为零的点，电势一定为零C同一电
3、场线上的各点，电势一定相等D负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加D零电势点是人为选择的参考点，所以电势等于零的物体可以带电，也可以不带电，故A错误；电场强度和电势是两个不同的物理量，电场强度为零的点，电势不一定为零，B错误；沿着电场线方向电势不断降低，故C错误；负电荷在电场中受到的电场力的方向与电场线方向相反，故负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能增加，故D正确。4(多选)下列关于电势高低的判断，正确的是()A负电荷从P点移到M点，电势能增加，P点电势一定较低B负电荷从P点移到M点，电势能增加，M点电势一定较低C正电荷从P点移到M点，电势能增加，P点电势一定较低D正电荷从P点移到
4、M点，电势能增加，M点电势一定较低BC负电荷从P点移到M点，电势能增加，电场力做负功，电场力方向由M点到P点，电场线方向由P到M，故M点电势较低，选项A错误，B正确；同理可得选项C正确，D错误。题组二等势面的理解与计算5下列给出的四个图中，a、b两点电势相等、电场强度相同的是()ABCDD选项A中，a、b两点的场强相同，但a、b两点的电势不相等，A错误；选项B中，a、b两点的电势相等，但a、b两点的场强方向不同，B错误；选项C中，a、b两点的电势相等，但a、b两点的场强方向相反，C错误；选项D中，a、b两点电势相等、电场强度也相同，D正确。6如图所示，实线是某电场中的一条电场线，虚线是该电场中
5、的两条等势线，由图可以得出的正确结论是()AM点的电势一定低于N点的电势BM点的场强一定小于N点的场强C由M点向N点移动电荷时，电势能的改变量与零电势点的选取无关D某电荷在M点或N点具有的电势能与零电势点的选取无关C沿着电场线方向电势逐渐降低，A错误；根据电场线与等势线垂直，可以作出如图所示的电场线，可得EMEN，B错误；M、N两点的电势能之差与零电势点的选取无关，C正确；而Epq，所以电势能的大小与零电势点的选取有关，D错误。7(多选)如图所示，关于电场中的A、B两点，下列说法中正确的是()A电势AB，场强EAEBB电势AB，场强EAEBC将q电荷从A点移到B点静电力做正功D将q电荷分别放在
6、A、B两点时具有的电势能EpAEpBBC由于B处电场线密集，所以场强EAB，选项A错误，B正确；将q电荷从A点移到B点静电力做正功，选项C正确；负电荷在电势高的A点具有的电势能反而少，所以EpAEpB，选项D错误。8(多选)如图所示，a、b带等量异种电荷，MN为ab连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点以一定初速度v0射入，开始时一段轨迹如图中实线所示，不考虑粒子重力，则在飞越该电场的整个过程中()A该粒子带正电B该粒子的动能先增大，后减小C该粒子的电势能先减小，后增大D该粒子运动到无穷远处后，速度的大小一定仍为v0BCD根据粒子开始时一段轨迹可以判断，粒子在该电场中受到大致向右的电场力，因而可
7、以判断粒子带负电，A错误；因为等量异种电荷连线的中垂面是一个等势面，又由两个电荷的电性可以判断，由a到b电势逐渐升高，由b到无穷远电势逐渐降低，所以电场力先做正功后做负功，粒子电势能先减小后增大，动能先增大后减小，B、C正确；从M点到无穷远处，电势变化为零，电场力做功为零，粒子动能变化为零，速度大小仍为v0，D正确。9如图所示，匀强电场的电场线与AC平行，把1108 C的负电荷从A点移到B点，静电力做功6108 J，AB长6 cm，AB与AC成60角。(1)求匀强电场的场强方向；(2)设B处电势为1 V，则A处电势为多少？电子在A处的电势能为多少？解析(1)将负电荷从A点移至B点，静电力做正功
8、，所以电荷所受静电力方向沿A至C。又因为是负电荷，场强方向与负电荷受力方向相反，所以场强方向由C指向A。(2)由WABEpAEpBq(AB)得AB V5 V则电子在A点的电势能为EpAqA1108(5) J5108 J。答案(1)由C指向A(2)5 V5108 J10(多选)如图甲所示，在一条电场线上有A、B两点，若从A点由静止释放一电子，假设电子仅受电场力作用，电子从A点运动到B点的速度时间图像如图乙所示，则()甲乙A电子在A、B两点受的电场力FAEBCA、B两点的电势ABD电子在A、B两点具有的电势能EpAEpBBC根据题意，电子从静止释放后从A运动到B，则电子受到的电场力方向为AB，而电
9、子带负电，所以电场线方向为BA，则B点的电势高于A点的电势，即AFB，所以电场强度减小，即EAEB，故A错误，B正确；因电场力做正功，则电势能减小，故D错误。11(多选)位于A、B处的两个带有不等量负电荷的点电荷在平面内的电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则()Aa点和b点的电场强度相同B正电荷从c点移到d点，静电力做正功C负电荷从a点移到c点，静电力做正功D正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大CD电场线与等势线垂直，易判断a、b两点的场强方向不相同，选项A错误；正电荷从c点移到d点，静电力做负功，选项B错误；负电荷从a点移到c点，静电力做正功，选项C正确；正电荷从e点沿图中
10、虚线移到f点，静电力先做正功，后做负功，故电势能先减小后增大，选项D正确。12如图所示，在电场强度大小E1104 N/C的水平匀强电场中，有一根长l15 cm的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m3 g、电荷量q2106 C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取10 m/s2。问：(1)小球从开始释放到到达最低点B的重力势能、电势能分别变化了多少？(2)若取A点电势为零，则小球在B点的电势能、电势分别为多少？解析(1)在该过程中，小球的重力势能变化量Epmgl4.5103 J，电势能变化量Ep电Eql3.0103 J。(2)小球在B点的电势能Ep电3103 J，又
11、Ep电qB所以B1.5103 V。答案(1)4.5103 J3.0103 J(2)3103 J1.5103 V13如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、带电荷量为q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知qQ，ABBCh，小球滑到B点时的速度大小为。求：(1)小球由A到B的过程中电场力做的功；(2)到C点时小球的速度。解析(1)因为杆是光滑的，所以小球从A到B过程中只有两个力做功：电场力做功WAB和重力做功WGmgh根据动能定理得WABmghmv代入已知条件vB得电场力做的功WABmgh。(2)因为B、C在同一个等势面上，所以小球由B点运动至C点电场力不做功，由动能定理，对B到C的过程有mghmvmv解得vC。答案(1)mgh(2)
