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1、高中物理选修3-1 同步提高专题三电势，电势差，电场力做功与电势能一、知识要点：1、电势能，电势，电势差2、电场力做功与电势能变化的关系二、牛刀小试：用物理专业语言填空1. 如图所示，在场强为 E 的匀强电场中有相距为 l 的 A、B 两点，连线 AB 与电场线的夹角为，将一电荷量为 q 的正电荷从 A 点移到 B 点若沿直线 AB 移动该电荷，电场力做的功W1；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功是。W2。由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点2. 电场中的电荷因受电场力而具有的能量叫电势能当两个同种电荷距离增大时，电荷的电势能将 _；若
2、把两个电荷的距离增大时， 电场力做了负功，则这两个电荷为 _种电荷3. 如图所示，在一匀强电场区域中， 有 A、B、C、D 四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知 A、 B、 C 三点电势分别为A 1 V ， B 4 V ， C 0，则 D 点电势D 的大小为_。4. 将一个 1.0 ×105 C 的电荷从电场外移到电场里一点A，外力克服电场力作功 6.0 ×10 3J，则 A 点的电势为Ua_V；如果此电荷从电场外移到电场里的另一点B 时，电场力作功0.02J ，则 A、B 两点电势差为 Uab _V；如果另一个电量是0.2C 的负电荷从 A 移到 B，则电场作功 _
3、J5. 如图所示，匀强电场中有 a、 b、 c 三点， ab5 cm，bc12 cm，其中 ab 沿电场方向， bc 和电场方向成 60°角，一个电荷量为 q4×10 8 C 的正电荷从 a 移到 b，电场力做功为 W11.2 ×10 7 J ，则 匀强 电场的 场强E=_；电荷 从 b 移到 c ，电 场力 做的 功W=_;a、 c 两点的电势差 U =_.2ac6. 如图 8 所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势间的电势差相等，一正电荷在等势线 U3 上时，具有动能 20J，它运动到等势线 U1 时速度为零，令 U2 0，那么该电荷的电势能为 4J
4、时，其动能为 _J三、专题训练1. 在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是（）A电场强度大的地方电势一定高B 电势为零的地方场强也一定为零C场强为零的地方电势也一定为零D场强大小相同的点电势不一定相同2. 在以点电荷为球心、 r 为半径的球面上各点相同的物理量是（）A电场强度B 同一电荷所受电场力C电势D 同一电荷具有的电势能3. 若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内（）A一定沿着电场线由高电势向低电势运动B一定沿着电场线由低电势向高电势运动C不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动D不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动4. 在电场中， A 点的电势高于B
5、点的电势，则（）A把负电荷从 A 点移到 B 点，电场力作负功B把负电荷从 A 点移到 B 点，电场力作正功C把正电荷从 A 点移到 B 点，电场力作负功D把正电荷从 A 点移到 B 点，电场力作正功5. 关于电势差和电场力作功的说法中，正确的是（）A电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定B电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定ab cPQC电势差是矢量，电场力作的功是标量D在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差均为零6.如图所示， P、Q是两个电荷量相等的等量异种电荷，在其电场中有a、 b、 c 三点在一条直线上，平行于P、Q 的连线，
6、 b 在 P、Q 连线的中垂线上， abbc ，下列说法正确的是(A )A. a>b >cB.a > c>bC.Ea>Eb>EcD.Eb>Ea>Ec7.如图所示， a、b、c 是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a 到 c，a、b 间距离等于 b、c 间距离。用 Ua、Ub、Uc 和 Ea、Eb、Ec 分别表示 a、b、c 三点的电势和电场强度， 可以判定：（）A Ua>Ub >UcBUa UbUbUcC E a>Eb>EcDE a=Eb=Ecabc+Q+2QAD8. 如图所示， A、B 两点分别固定着电量为 +Q和+2
7、Q的点电荷， A、B、C、D 四点在同一直线上。且 AC=CD=DB。现将一带正电的试探电荷从C点沿直线移到 D点，则电场力对试探电荷 （）A. 一直做正功B.一直做负功C.先做正功再做负功D.先做负功再做9. 如图所示，在负点电荷 Q的电场中，有 a、b、c 三点，它们到点电荷的距离为 ra<rb<rc ，且 UabUbc，则 ()A a 点电势高于 c 点电势B a 点场强比 c 点场强大C同一负电荷放在 c 点比放在 a 点的电势能大D同一负电荷由 a 点移到 b 点，比由 b 点移到 c 点电场力做功多10. 有一电场的电场线如图所示，场中 A、 B 两点电场强度的大小和电
8、势分别用EA、EB和 UA、UB 表示，则（）AEE U UababB B Ea Eb Ua UbC C Ea Eb Ua UbDDEE U Uabab11. 如图示，两个等量异种电荷，在它们连线的垂直平分线上有a、b、c 三点，则 ( )A a 点电势比 b 点高B a、b 两点场强方向相同C a、 b、 c 三点与无穷远处电势相等D一带电粒子（不计重力）在a 点无初速释放，则它将在 a、b 连线上运动12. 如图所示，一电场的电场线分布关于 y 轴( 沿竖直方向 ) 对称， O、M、N 是 y 轴上的三个点，且 OMMN.P点在 y 轴右侧， MPON.则 ()A M点的电势比 P 点的电
9、势高B将负电荷由 O点移动到 P 点，电场力做正功C M、 N两点间的电势差大于O、 M两点间的电势差D在 O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y 轴做直线运动13. 如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N 为对称线上的两点，下列说法正确的是()A M点电势一定高于N点电势B正电荷在 M点的电势能大于在N点的电势能C M点场强一定大于N点场强D将电子从 M点移动到 N点，电场力做正功14. 如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为+Q虚线表示该点电荷电场中的等势面两个一价离子 M、N（不计重力和它们之间的电场力）先后从 a 点以相同的速率 v0 射入该电场，运动轨迹分别为曲线 apb
10、和 aqc，其中 p、 q 分别是它们离固定点电荷最近的位置下列说法中正确的是：（）A. M 是正离子， N 是负离子B. M 在 p 点的速率大于 N在 q 点的速率C. M 在 b 点的速率等于 N在 c 点的速率D. M 从 pb 过程电势能的增量等于N从 aq 电势能的增量pb+Q 4.qabcac15. 如图所示，实线为某电场的电场线，虚线为该电场的等势面已知 a、b 两点的电势分别为 -50V 和-20V，则 a、 b 连线中点 c 的电势应该是（）A. 等于 -35VB.高于 -35VC.低于 -35VD.无法确定16. 如图所示，虚线表示电场中一簇等势面，相邻等势面之间电势差相等。一个 粒子以一定的初速度进入电场中，只在电场力作用下从 M点运动到 N 点，此过程中电场力对 粒子做负功。由此可以判断正确的是（）A.M点的电势高于 N点的电势B. 粒子在 M点受到的电场力大于在 N 点受到的电场力C.粒子在 M点的电势能小于在 N 点的电势能D.粒子经过 M点时的速率小于在N 点时的速率