1、电势与等势面(建议用时:25分钟)考点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下列说法中正确的是()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
2、点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确定的关系,电势是人为规定的,而电场强度大小和电场本身的性质有关,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
3、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
4、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。考点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
5、。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EAE
6、BC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
7、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。求:(1)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
8、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,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 J(建议用时:15分钟)10(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EpAEp
9、BBC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
10、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,在场强为E的水平匀强电场中,一根长为l的绝缘杆两端分别固定着带有电荷量q和q的两小球(大小不计)。现让绝缘杆绕中点O逆时针转动角,求转动过程中带电小球克服电场力所做的功。解析两个带电小球的初、末位置沿电场线方向的距离均为d(1cos )两个带电小球克服电场力做功均为WFdqE(1cos )故两个带电小球克服电场力做功W2WqEl(1cos )。答案qEl(1cos )13.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)求到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)