1、2.2电势与等势面一、练概念1.关于等势面，下列说法正确的是( )A.电荷在等势面上移动时，由于不受静电力作用，所以说静电力不做功B.在同一个等势面上各点的场强大小相等C.两个不等电势的等势面可能相交D.若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小2.关于静电场的等势面，下列说法正确的是( )A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功3.在如图所示的4种情况中，两点的场强不同，电势相同的是( )A.带电平行板电容器两极板间的两点B.离点电荷等距的两点
2、C.达到静电平衡时导体内部的两点D.两个等量异种电荷连线上，与连线中点O等距的两点4.（多选）如图所示，为匀强电场中的四个水平等势面，一个电子由M点射入电场后，仅在电场力作用下的运动轨迹如实线所示，由此可知( )A.电子在N点的动能小于在M点的动能B.电子在N点的电势能小于在M点的电势能C.电场强度方向向左D.电场中，等势面a的电势低于等势面b的电势二、练能力5.（多选）如图为某一静电场的电场线，是同一条电场线上的三个点，其电势分别为。同一负电荷在三点的电势能分别为。下列判断正确的是( )A.B.C.D.6.如图所示，在处固定着两个等量异种点电荷，在它们的连线上有两点，已知。下列说法正确的是(
3、 )A.两点场强相同B.两点电势相等C.将一正电荷从A点移到B点，电场力做负功D.负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能7.一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图中虚线所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，以下说法错误的是( )A.粒子在a点和c点的速度一定相同B.粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能C.粒子在b点的速度一定小于在a点的速度D.粒子一直受到静电斥力的作用8.（多选）如图所示，竖直平面内，位于半径为r的圆上，且，在C点有一固定点电荷，电荷量为，现从A点将一质量为m，电荷量为的点电荷由静止释放，该电荷沿光滑绝缘轨道运动到D点时速度大小为，规
4、定电场中B点的电势为零，重力加速度为g。则在电荷量为的点电荷形成的电场中( )A.A点电势高于D点电势B.D点电势为C.O点电场强度大小是A点的倍D.电荷量为的点电荷在D点具有的电势能为9.（多选）如图所示，在真空中的两点分别放置等量异种点电荷，在两点间取一正五角星形路径，五角星的中心O与连线的中点重合，其中连线与连线垂直。现有一电子沿该路径移动，下列说法正确的是( )A.g点和e点的电场强度相同B.a点和f点的电势相等C.电子从e点移到f点的过程中，电场力做负功，电势能增加D.若两点处点电荷的电荷量都变为原来的2倍，则O点场强变为原来的2倍10.三个电荷量分别是的点电荷固定在等边三角形的三个
5、顶点，形成电场的部分等势面如图所示，粗实线为某根电场线。下列推理中正确的是( )A.根据电场线与等势面垂直，可知等势面1和等势面2的电势相等B.根据沿电场线方向电势降低，可知等势面1和等势面2的电势相等C.根据沿电场线方向电势降低，可知不存在与和的连线重合的电场线D.根据和的连线与等势面不垂直，可知不存在与和的连线重合的电场线11.如图为某种电场的一条电场线，线上有两点，下列说法正确的是( )A.如果电场为匀强电场，则场强B.如果电场是正点电荷场源产生的，则场强C.如果电场是负点电荷场源产生的，则电势D.如果把一个电量的试探电荷置于两点，则电势能12.（多选）如图所示，为两个等量同号点电荷，在
6、其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负点电荷q，不计重力影响，下列关于点电荷q的运动的说法正确的是( )A.从的过程中，加速度可能越来越大，速度也越来越大B.从的过程中，加速度可能越来越小，而速度越来越大C.点电荷q运动到O点时加速度为零，速度达到加速过程的最大值D.点电荷q越过O点后，速度越来越小，而加速度可能越来越大，直到速度为零13.（多选）如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。为圆环水平直径上的两个点，为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。则( )A.两点的场强相等B.两点的电势相等C.两点的场强相等D.两点的电势相等14.如图所示，在电场强度大小
7、的水平匀强电场中，有一根长的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一个质量、电荷量的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取。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？答案以及解析1.答案：D解析：等势面由电势相等的点组成，等势面处的电场线跟等势面垂直，因此电荷在等势面上移动时，静电力不做功，但并不是不受静电力的作用，选项A错误；等势面上各点场强的大小不一定相等，两个不等电势的等势面不可能相交，选项B、C错误；等差等势面的疏密能反映场强的大小，选项D正确。2.答案：B解析：在静电场中，两个
8、电势不同的等势面不会相交，选项A错误；电场线与等势面一定处处相互垂直，选项B正确；同一等势面上的电场强度可能相等，也可能不相等，选项C错误；电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，按D项移动负的试探电荷时，电场力做负功，选项D错误。3.答案：B解析：A.处于匀强电场中，场强相同，电势不同，a点电势高于b点电势，故A错误；B.处于同一等势面上，电势相等，而电场强度方向不同，故B正确；C.处于静电平衡状态下的金属内部两点，电场强度均为零，整个导体是等势体，电势相等，故C错误；D.根据电场线的分布情况可知两点场强相同，间的电场线从正电荷到负电荷，沿着电场线电势逐渐降低，故两点电势不等，故D错误
9、。故选B。4.答案：AD解析：电子带负电，根据电场线方向与等势线垂直可知，电场线方向必定位于竖直方向，则电子所受的电场力必定在竖直方向。电子所受的电场力方向指向轨迹的内侧，所以电子所受的电场力方向应竖直向下，与速度方向的夹角为钝角，对电子做负功，根据动能定理可知，电子的动能减小，电势能增加，所以电子在N点的动能小于在M点的动能，在N点的电势能大于在M点的电势能，选项A正确，B错误；电子带负电，电场力方向与电场强度方向相反，可知电场强度方向竖直向上，选项C错误；根据“顺着电场线方向电势降低”知，等势面a的电势低于等势面b的电势，选项D正确。5.答案：AD解析：沿电场线方向电势降低，则，选项A正确
10、，B错误；由负电荷在电势高的地方电势能小，可知电势能关系为，选项C错误，D正确。6.答案：A解析：由点电荷的场强合成可知A和B两点场强方向均向右，大小相等，选项A正确；沿着电场线电势逐渐降低，选项B错误；正电荷从A点移到B点，所受电场力与运动方向相同，电场力做正功，选项C错误；，因，则，选项D错误。7.答案：A解析：两点处在相同的等势面上，则粒子在c点和在a点的速度的大小相等，但是速度的方向不同，A说法错误；电场力应指向曲线凹侧，故此粒子一直受到静电斥力的作用，D说法正确；粒子由a到b，电场力做负功，动能减小，电势能增大，所以粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能，粒子在b点的速度一定小于在
11、a点的速度，BC说法正确。故选A。8.答案：AB解析：电荷量为的点电荷从A运动到D，根据动能定理，有，解得，电场力做负功，电势降低，则A点的电势高于D点电势，故A正确；电场中B点的电势为零，两点关于O点对称，知，因此电荷量为的点电荷在D点的电势能为，故B正确，D错误；根据点电荷电场强度公式，以及，可知O点电场强度大小是A点的2倍，故C错误。9.答案：BD解析：g点和e点的电场强度大小相等，但方向不相同，选项A错误；直线是一条等势线，即a点和f点的电势相等，选项B正确；电势，得，则电势能减少，电场力做正功，选项C错误；设，则O点的场强大小，若两点处点电荷的电荷量都变为原来的2倍，则O点的场强大小
12、变为，选项D正确。10.答案：D解析：等势面1和等势面2电势是否相等的判断依据应为两等势面是否关于两正电荷连线的中垂线对称，故A、B错误；电场线一定处处与等势面垂直，假设与的连线与某条电场线重合，则该电场线上各处都应该与等势面垂直，观察题目所给图象，与的连线不满足该要求，所以不存在与这个连线重合的电场线，而从沿电场线方向电势降低，无法推理出是否存在电场线与和的连线重合，故C错误，D正确。11.答案：D解析：A、如果电场为匀强电场，则场强处处相同， ，故A错误；B、如果电场是正点电荷场源产生的，则正点电荷在a点左侧，靠近场源电荷的点场强大，则，故B错误；C、在电场中，沿着电场线电势逐渐降低，则，
13、故C错误；D、由电势能公式 可得，因为，可知，故D正确。故选D12.答案：BCD解析：AB.点电荷在从的过程中，所受的电场力反向竖直向下，做加速运动，所以速度越来越大，因为从O点向上到无穷远，电场强度先增大后减小，从的过程中，电场强度大小变化可能越来越小，也可能先增大再减小，加速度的变化也是如此，故A错误，B正确；C.点电荷运动到O点时，所受的电场力为零，加速度为零，然后向下做减速运动，所以O点的速度达到最大值，故C正确；D.根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷做减速运动，加速度可能越来越大，也可能先增大后减小，故D正确。故选BCD。13.答案：ABC解析：圆环上电荷量分布关于左右对称，且对称部分电性相同，圆环上、下部分电荷量分布关于对称，但上、下部分所带电荷的电性相反，故直线上场强处处垂直于竖直向下，沿电场线方向电势逐渐降低，由此可知，故A、B、C正确，D错误。14.答案：（1）；（2）；解析：解：（1）在该过程中，小球的重力势能变化量，电势能变化量（2）小球在B点的电势能，又所以7