《高中物理專題1.4電勢(shì)能和電勢(shì)試題》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理專題1.4電勢(shì)能和電勢(shì)試題（14頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第 4 節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì)一、靜電力做功的特點(diǎn)1在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但與電荷經(jīng)過的路徑。2在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做的功=，其中d為沿電場(chǎng)線方向的位移。W二、電勢(shì)能1電荷在電場(chǎng)中具有的與電荷位置有關(guān)的能，叫電勢(shì)能。2電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能有什么關(guān)系？（ 1）電荷在電場(chǎng)中具有電勢(shì)能。（ 2）電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能。（ 3）電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能。（ 4）電場(chǎng)力做多少功，電荷的電勢(shì)能就變化多少。即。（ 5）電勢(shì)能是相對(duì)的，與有關(guān)。 通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上的電勢(shì)能規(guī)定為零。電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從

2、該處移動(dòng)到零勢(shì)能位置所做的功。（ 6）電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)所共有的，具有。（ 7）電勢(shì)能是。3（ 1）正電荷順著電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做，電勢(shì)能；負(fù)電荷順著電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做，電勢(shì)能；（ 2）正電荷逆著電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做，電勢(shì)能；負(fù)電荷逆著電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做，電勢(shì)能。三、電勢(shì)1定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的與它的的比值。2公式：。3單位：伏特。符號(hào)：。 1 V=1 J/C 。4對(duì)電勢(shì)的理解（ 1）電勢(shì)的相對(duì)性： 某點(diǎn)電勢(shì)的大小是相對(duì)于而言的。 零電勢(shì)的選擇是任意的，1 / 19一般選地面和無窮遠(yuǎn)為零勢(shì)能面。（ 2）電勢(shì)的固有性： 電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)的大小是由的性質(zhì)決定的， 與放不放電荷及放什么電荷無

3、關(guān)。（ 3）電勢(shì)是。（ 4）計(jì)算時(shí) Ep、 q、 都帶正負(fù)號(hào)。四、等勢(shì)面1定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面。2特點(diǎn)（ 1）電場(chǎng)線跟等勢(shì)面，即場(chǎng)強(qiáng)的方向跟等勢(shì)面垂直。（ 2）在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力。（ 3）電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。（ 4）等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度；反之。（ 5）任意兩等勢(shì)面。無關(guān)Eqd減小增大零電勢(shì)能面靜電力系統(tǒng)性標(biāo)量正功減少負(fù)功增加負(fù)功增加正功減少電勢(shì)能電荷量V零電勢(shì)點(diǎn)電場(chǎng)本身標(biāo)量垂直不做功越大越小不相交一、電場(chǎng)中的功能關(guān)系、電勢(shì)高低及電勢(shì)能大小的判斷與比較1比較電勢(shì)高低的方法（ 1）沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來越低。（ 2）取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則正電

4、荷周圍電勢(shì)為正值，負(fù)電荷周圍電勢(shì)為負(fù)值；靠近正電荷處電勢(shì)高，靠近負(fù)電荷處電勢(shì)低。2電勢(shì)能大小的比較方法判斷角度判斷方法2 / 19做功判斷法電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減?。浑妶?chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大電荷電勢(shì)法正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大公式法根據(jù) Ep=q，將 q、的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式，Ep 的數(shù)值越大，電勢(shì)能越大能量守恒法在電場(chǎng)中，若只有電場(chǎng)力做功，則電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減??；動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大【例題 1】如圖甲所示， A、B 是一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，在 A 點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)正的點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力的作用下沿著電場(chǎng)線從 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B

5、 點(diǎn)，點(diǎn)電荷的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，則下列說法正確的是A該電場(chǎng)可能是勻強(qiáng)電場(chǎng)B A點(diǎn)的電勢(shì)高于B 點(diǎn)的電勢(shì)C從 A 點(diǎn)到 B點(diǎn)，點(diǎn)電荷的電勢(shì)能逐漸增大D點(diǎn)電荷在A點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力大于在B點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力參考答案： B試題解析： 由題圖乙可知，點(diǎn)電荷做初速度為零的變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸增大，說明該點(diǎn)電荷所受到的電場(chǎng)力逐漸增大，即該點(diǎn)電荷在A 點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力小于在B 點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力，所以沿著電場(chǎng)線的方向電場(chǎng)強(qiáng)度是逐漸增大的，故該電場(chǎng)一定是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，AD錯(cuò)誤；由于點(diǎn)電荷由靜止開始運(yùn)動(dòng)，僅受電場(chǎng)力作用從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)，且點(diǎn)電荷帶正電，所以電場(chǎng)線方向由A 點(diǎn)指向 B 點(diǎn)，又因?yàn)檠?/p>

6、著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，則，B 正確；綜上可知， 正點(diǎn)電荷在B 點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能， 所以從 A 點(diǎn)到 B點(diǎn)，點(diǎn)電荷的電勢(shì)能逐漸增大，C 錯(cuò)誤。二、電場(chǎng)線、等勢(shì)面及帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡的綜合問題1帶電粒子所受合力（往往僅為電場(chǎng)力）指向軌跡曲線的內(nèi)側(cè)。2該點(diǎn)速度方向?yàn)檐壽E切線方向。3 / 193電場(chǎng)線或等差等勢(shì)面密集的地方場(chǎng)強(qiáng)大。4電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面。5順著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低最快。6電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減?。浑妶?chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大。有時(shí)還要用到牛頓第二定律、動(dòng)能定理等知識(shí)?！纠}2】（2018天成教育命題研究院高考精準(zhǔn)預(yù)測(cè)卷）在 x 軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1和 q2（ q1 在

7、q2 的左邊）， x 正半軸上各點(diǎn)處電勢(shì)隨著x 變化的關(guān)系如圖所示，當(dāng)時(shí)，電勢(shì)為 0；當(dāng)時(shí)，電勢(shì)有最小值，則A q1 和 q2 為同種電荷B q2 可能在 0 和 x3 之間C電荷量大小滿足D在處釋放一帶正電粒子，則粒子在x3 處動(dòng)能最大參考答案： CD試題解析：x=0 處電勢(shì)趨于正無窮，則此處有一正電荷q1；在 2 時(shí)電勢(shì)小于零，可知x x一定有負(fù)電荷，則q1 和 q2 為異種電荷，故A 錯(cuò)誤； x 圖線的斜率等于場(chǎng)強(qiáng)，則可知x=x3處場(chǎng)強(qiáng)為零，又x點(diǎn)的電勢(shì)為零，則 q帶負(fù)電，一定在x 與 x之間，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理2223可知電荷量大小滿足q1q2，選項(xiàng)B 錯(cuò)誤， C 正確；在 x1 處釋

8、放一帶正電粒子，則粒子在x3處電勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，選項(xiàng)D 正確；故選 CD。三、兩個(gè)等量點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的特點(diǎn)種類異種電荷同種電荷4 / 19等勢(shì)面電場(chǎng)線分布圖連線場(chǎng)強(qiáng)方向：正負(fù)中點(diǎn)兩側(cè)方向相反特點(diǎn)強(qiáng)弱：強(qiáng)弱強(qiáng)， 中點(diǎn)最小強(qiáng)弱強(qiáng)，中點(diǎn) E=0電勢(shì)從正電荷負(fù)電荷， 由高低若為正電荷，中點(diǎn)最低若為負(fù)電荷，中點(diǎn)最高中垂線場(chǎng)強(qiáng)各點(diǎn)方向一致兩側(cè)方向相反， 中點(diǎn)兩側(cè)均有中點(diǎn)最強(qiáng)兩側(cè)漸弱最大值，中點(diǎn)向兩側(cè)均為弱強(qiáng)弱電勢(shì)電勢(shì)為零的等勢(shì)面不是等勢(shì)面相同點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小、電勢(shì)均以中點(diǎn)對(duì)稱分布【例題3】（2018湖北省黃岡市黃岡中學(xué)高三適應(yīng)性考試）如圖所示，正方形ABCD的對(duì)角線相交于O點(diǎn)，兩個(gè)等量同種正電荷分別固定

9、在A、C兩點(diǎn)，則A B、D兩處電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同B B、D兩處電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均不相同C若在 B點(diǎn)靜止釋放一電子，電子一定在B、D間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且加速度先減小后增大D若在 B 點(diǎn)給電子一垂直紙面合適的速度，電子可繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)參考答案： D試題解析： 在等量同種電荷連線的中垂線上，電場(chǎng)強(qiáng)度從O點(diǎn)開始向上下兩邊先增大后減小， 在 O上方的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上，在 O下方的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下，根據(jù)對(duì)稱性可知 B、 D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同，電勢(shì)相同，故AB錯(cuò)誤；無法判斷從O到 B（O到 D）電場(chǎng)強(qiáng)度是一直增大，還是先增大后減小，故無法判斷電子的加速度的變化情況，C 錯(cuò)誤；在垂直紙面且經(jīng)過B

10、D兩點(diǎn)的圓上，所有點(diǎn)的電勢(shì)相等，并且電子受到的電場(chǎng)力指5 / 19向 O點(diǎn)，與速度方向垂直，電子可繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，D 正確。1關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說法正確的是A電勢(shì)等于零的物體一定不帶電B電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)一定為零C同一電場(chǎng)線上的各點(diǎn)，電勢(shì)一定相等D負(fù)電荷沿電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能一定增加2（2018浙江新高考選考）一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下從A 點(diǎn)開始以 v0 做直線運(yùn)動(dòng)，其 v t 圖象如圖所示，粒子在t 0 時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到B 點(diǎn)， 3t 0 時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，下列判斷正確的是A A、B、 C三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為B A、B、 C三點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為C粒子從 A 點(diǎn)經(jīng) B 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電勢(shì)能先

11、增加后減少D粒子從 A 點(diǎn)經(jīng) B 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)線先做正功后做負(fù)功3如圖所示，在光滑絕緣的水平面上固定一個(gè)正點(diǎn)電荷Q，一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷在水平面上沿橢圓軌道繞它運(yùn)動(dòng)。正點(diǎn)電荷位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，A、 B、C是橢圓上的三點(diǎn)，且 A、B 分別位于橢圓半長(zhǎng)軸的兩端，則A B 點(diǎn)的電勢(shì)大于A 點(diǎn)的電勢(shì)6 / 19B試探電荷在A 點(diǎn)時(shí)的速度大于在B 點(diǎn)時(shí)的速度C試探電荷在A 點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在C點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能D負(fù)點(diǎn)電荷在運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒4（2018陜西省高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)）如圖所示，真空中有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷A、B， M、N、 O是 AB 連線的垂線上的點(diǎn)，且AOOB一帶正電的試探電荷僅受電場(chǎng)

12、力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，設(shè)M、 N兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為 M、 N，此電荷在M、N 兩點(diǎn)的加速度分別為 aM、 aN，此電荷在M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為EPM、 EPN，下列判斷中正確的是A aMaNB MNC EPMEBB電勢(shì)C將一帶負(fù)電粒子由A 經(jīng) B 移至 C點(diǎn)過程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功D將一帶正電粒子由A 經(jīng) B 移至 C點(diǎn)過程中，電勢(shì)能先增大再減小8 / 199如圖為勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面相距2 cm，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)A方向豎直向下，場(chǎng)強(qiáng)E=100 V/mB方向水平向左，場(chǎng)強(qiáng)E=100 N/CC方向豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)E=100 V/mD方向水平向右，場(chǎng)強(qiáng)E=100 V/m10（20

13、18福建省廈門雙十中學(xué)高三考試）真空中的點(diǎn)電荷在其周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)與點(diǎn)電荷的電量成正比，與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離成反比，即，在某真空中有一如圖所示的正六邊形， 0 為中心，、 、E三個(gè)頂點(diǎn)各固定一點(diǎn)電荷，其ABCDEFA C中 、兩點(diǎn)電荷量為q，E點(diǎn)電荷量為， 、分別表示、點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小，、A CqB 0分別表示 B、 0 點(diǎn)的電勢(shì)，則以下關(guān)系中正確的是A，B，C，D，11（2018山東省沂水縣第一中學(xué)高三下學(xué)期第三輪測(cè)試）如圖所示，一均勻帶正電的無限長(zhǎng)絕緣細(xì)桿水平放置，細(xì)桿正上方有A、B、C三點(diǎn)，三點(diǎn)均與細(xì)桿在同一豎直平面內(nèi)，且三點(diǎn)到細(xì)桿的距離滿足r A=r BaB，則 Q靠近 M端

14、且為正電荷C無論 Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpAEpBD B點(diǎn)電勢(shì)可能高于A點(diǎn)電勢(shì)17 （2017江蘇卷）在 x 軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1 、q2，其靜電場(chǎng)的電勢(shì) 在 x 軸上分布如圖所示下列說法正確有A q1 和 q2 帶有異種電荷B x1 處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C負(fù)電荷從x1 移到 x2，電勢(shì)能減小D負(fù)電荷從x1 移到 x2，受到的電場(chǎng)力增大18 （2016全國(guó)新課標(biāo)卷）關(guān)于靜電場(chǎng)的等勢(shì)面，下列說法正確的是A兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面可能相交B電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處相互垂直C同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等D將一負(fù)的試探電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面，電場(chǎng)力做正功19（2015 全國(guó)新課標(biāo)） 如圖所示， 直線 a、b 和 c、d 是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為、。一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和 P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等，則A直線 a 位于某一等勢(shì)面內(nèi)，12 / 19