《电势能和电势》训练题(师)

1、1.（单选）在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中a、b两点电势和场强都相同的是（）ABCD答案及解析：1.考点：电场强度；电势.专题：电场力与电势的性质专题分析：电场强度是矢量，既有大小又有方向，只有当大小均相同时，场强才相同电势是标量，真空中点电荷电场的等势线是以点电荷为球心的球面解答：解：A、ab两点电势相同，电场强度方向不同，场强不同故A错误 B、a点电场强度是由匀强电场与点电荷电场场强的合成，a点场强斜向右上方，b点场强斜向右下方，则两点场强不同故B错误 C、根据对称性，ab两点场强相同，ab在同一等势面上，电势相同故C正确 D、a点场强方向向上，b点场强方向向下

2、，场强不同故D错误故选C点评：矢量要相同，只有大小和方向都相同才相同，相反当大小或方向之一变化时，矢量就变化2.（单选）如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线则（）A场强EaEb，EbEcB电势ab，cbC沿cba路径移动质子与电子，电荷的电势能改变是一样的D沿bc方向直线射入的电子有可能做曲线运动答案及解析：2.考点：电势；电场强度；电场线.专题：电场力与电势的性质专题分析：沿电场线电势降低，电场强度的大小与电场线的疏密的关系；沿着电场线方向电势是降低的明确电荷在电场中的受力特点以及电场力做功情况，从而进一步判断电势能变化情况根据受力情况，分析电子的运动情况解答：解

3、：A、根据电场线的疏密表示电场强度的相对大小，可知EaEbEc故A正确B、沿着电场线方向电势是降低的，同一等势面上各点的电势相等，则知cb=a故B错误C、沿cba路径移动质子与电子，根据公式W=qU，知由于电子与质子的电性相反，电场力对质子做正功，对电子做负功，则质子的电势能减小，电子的电势能增大故C错误D、沿bc方向直线射入的电子，所受的电场力沿cb方向，电子做直线运动故D错误故选：A点评：本题关键是明确电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场力做功看电荷的电性和电势差，属于基础问题3.（多选）如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为

4、一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点据此可知（）A三个等势面中，a的电势最高B带电质点通过P点时的电势能较Q点大C带电质点通过P点时的动能较Q点大D带电质点通过P点时的加速度较Q点大答案及解析：3.考点：等势面；电势能版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大解答：解：A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿

5、电场线电势降低，故c等势线的电势最高，a等势线的电势最低，故A错误；B、根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B正确；C、从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C错误；D、等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D正确故选BD点评：解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化4.（单选）如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点已知a、b

6、两点的电势分别为a=3V，b=9V，则下列叙述正确的是（）A该电场在c点处的电势一定为6VB正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大Ca点处的场强Ea一定小于b点处的场强EbD正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大答案及解析：4.考点：电势能；电场强度版权所有分析：题中是一条电场线，无法判断该电场是否是匀强电场，不能确定c点处的电势根据正电荷在电势高处电势能大，分析电势能的关系由能量守恒分析动能关系解答：解：A、若该电场是匀强电场，则在c点处的电势为c=V=6V，若该电场不是匀强电场，则在c点处的电势为c6V故A错误BD、根据正电荷在电势高处电势能大，可知正电荷从a点运动

7、到b点的过程中电势能一定增大，而由能量守恒得知，其动能一定减小故B正确，D错误C、一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小，所以a点处的场强Ea不一定小于b点处的场强Eb故C错误故选：B点评：电场线的疏密可表示电场强度的相对大小，但一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小但可根据电势的高低判断电势能的大小5.（单选）用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称则（）AE、O、F三点比较，O点电势最高BA、D两点

8、场强大小相等，方向相反CE、O、F三点比较，O点场强最强DB、O、C三点比较，O点场强最强答案及解析：5.考点：电场的叠加；电场强度；电势版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大；电场线越疏，场强越小根据等量异种点电荷形成电场的电场线分布的对称性分析对称点场强的大小关系等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线解答：解：A、等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线E、O、F三点电势为0故A错误B、根据对称性看出，A、D两处电场线疏密程度相同，则A、D两点场强大小相同由图看出，A、D两点场强方向相同故B错误C、由图看出，E、O、F三点比较，O点场强

9、最强故C正确D、由图看出，B、O、C三点比较，O点场强最小故D错误故选：C点评：对于等量异种点电荷和等量同种点电荷的电场线、等势线的分布是考试的热点，要抓住对称性进行记忆6.（单选）某电场的电场线分布如图实线所示，一带电粒子在电场力作用下经A点运动到B点，运动轨迹如虚线所示粒子重力不计，则粒子的加速度、动能、电势能的变化情况是（）A若粒子带正电，其加速度和动能都增大，电势能减小B若粒子带正电，其动能增大，加速度和电势能都减小C若粒子带负电，其加速度和动能都增大，电势能减小D若粒子带负电，其加速度和动能都减小，电势能增大答案及解析：6.考点：电势能；等势面版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析

10、：解这类问题的思路是：根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电场力方向与电场线方向关系判断带电粒子的电性，根据电场力做功判断电势能和动能的变化解答：解：由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致向右，与轨迹上每一点的切线方向即瞬时速度方向成锐角，则电场力对带电粒子做正功，其电势能减小，动能增大电场线越来越密，场强增大，粒子所受的电场力增大，加速度增大，这些结论与粒子的电性无关，故AC正确，BD错误故选AC点评：本题是轨迹问题，解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解7.（单选）如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点现在

11、在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是( )A若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度不同，电势相同B若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同C若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均不相同D若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同答案及解析：7.BAB、若和是等量异种电荷，通过AB的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等C、D两点的场强都与等势面垂直，方向指向B一侧，方向相同，根据对称性可知，场强大小相等，故C、D两点的场强、电势均相同，故A错误，B正确；CD、若和是等

12、量同种电荷，由电场的分布情况和对称性可知，C、D两点电场强度大小相等，方向不同，则电场强度不同电势相等，故CD错误。故选：B8.（单选）如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞入仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（）Aa一定带正电，b一定带负电Ba加速度增大，b加速度增大Ca电势能减小，b电势能增大Da和b的动能一定都增大答案及解析：8.考点：电场线版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：根据粒子轨迹的弯曲方向可判断粒子所受电场力的方向，根据电场力方向与场强方向的关系判断电性电场线越密，场强越大，电荷所受电场力越大，加速度越大；电

13、场线越疏，场强越小，电荷所受电场力越小，加速度越小根据电场力做功正负判断电势能和动能的变化解答：解：A、由图，b粒子的轨迹向左弯曲，b粒子受到的电场力方向向左，如图a的轨迹向右弯曲，b粒子受到的电场力方向向右，由于电场线未知，无法确定两个粒子的电性故A错误；B、由图看出，向右电场线越来越疏，场强越来越小，则a所受电场力减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大故B错误；C、D、由图判断电场力对两个粒子都做正功，电势能都减小，动能都增大故C错误，D正确故选：D点评：本题是轨迹问题，根据轨迹的弯曲方向判断出电荷所受的电场力是关键基础题，不应失分9.（多选）如图所示，两块水平放置的带电平行金属板

14、间有竖直向上的匀强电场，一个质量为m，带电量为q的油滴以初速度v0进入电场，并在电场中沿直线运动了一段时间，空气阻力不计，则（）A该油滴带正电B在这段时间内电场力所做的功等于油滴重力势能的变化C在这段时间内油滴的机械能保持不变D在这段时间内油滴的动能保持不变答案及解析：9.考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；电势能版权所有专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：油滴受重力和电场力，由于油滴做直线运动，故合力不可能与速度不再同一条直线上，故合力为零，然后结合功的定义分析解答：解：A、滴受重力和电场力，由于油滴做直线运动，故合力不可能与速度不再同一条直线上，故合力为零，电场力与重力平衡

15、，电场力向上，与场强同方向，故带正电，故A正确；B、由于电场力和重力是一对平衡力，电场力做的功等于克服重力做的功，而克服重力做的功等于重力势能的增加量，故B正确；C、由于除重力外电场力做正功，故机械能增加，故C错误；D、由于受力平衡，做匀速直线运动故动能不变，故D正确；故选ABD点评：本题关键是对物体受力分析后结合运动情况得到电场力和重力平衡，再结合功的定义分析10.（单选）在绝缘粗糙的斜面上A点处固定一点电荷甲，将一带电小物块乙从斜面上B点处由静止释放，乙沿斜面运动到C点时静止则（）A甲、乙一定带异种电荷BB点的电势一定高于C点的电势C从B到C的过程中，乙的电势能一定减少D从B到C的过程中，

16、乙的机械能的损失量一定等于克服摩擦力做的功答案及解析：10.考点：电势差与电场强度的关系；电势；电势能版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：根据乙沿斜面运动到C点时静止，甲乙间的距离增大，库仑力减小，即可判断它们电性的关系根据电场线的方向判断B、C间电势关系；根据库仑力做功的正负判断电势能的变化根据功能关系分析能量如何转化解答：解：A、甲、乙之间的距离增大，而电量都不变，根据库仑定律可知乙所受的库仑力逐渐减小若两者是异种电荷，乙下滑的加速度将增大，不可能到C处静止，所以得知甲一定带同种电荷故A错误B、由于电荷甲的电性未知，电场线方向未知，无法判断B、C电势的高低故B错误C、由于电场力对物块

17、乙做正功，乙的电势能一定减小故C正确D、从B到C的过程中，库仑力对乙做正功，摩擦力做负功，重力做正功，根据功能关系可知：乙的机械能的损失量与系统电势能的损失量之和等于克服摩擦力做的功故D错误故选：C点评：本题关键能运用假设法确定出甲乙电性的关系，再根据由电场力做功正负判断电势能的变化，由功能分析各力做功的关系11.（2014秋盐湖区期中）将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等 a、b为电场中的两点，则（）Aa点的电场强度比b点的小Ba点的电势比b点的高C带负电的电荷q在a点的电势能比在b点的大D带负电的电荷q从a点移到b点的过程中，电

18、场力做正功答案及解析：11.B解：A：电场线的疏密表示场强的大小，由图象知a点的电场强度比b点大，故A错误；B：a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，即a点的电势比b点的高故B正确；C：电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小，故C错误；D：由上知，q在a点的电势能较b点小，则把q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点，电势能增大，电场力做负功故D错误故选：B12.（单选）如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R电荷量均为Q的

19、正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，+Q与O点的连线和OC间夹角为30°下列说法正确的是（）AO点的场强大小为BO点的场强大小为CB、D两点的电势关系是：BDD电荷量为+q的点电荷在A点的电势能小于在C点的电势能答案及解析：12.考点：电场强度；电势；电势能.专题：电场力与电势的性质专题分析：根据点电荷的电场E=k和电场叠加原理可求解O点的场强大小两个等电量正负点电荷产生的电场等势线与电场线具有对称性，作出AC间的电场线，根据顺着电场线电势降低和对称性，分析B与D电势的高低，判断电场力做功情况，可知A点和C电电势能的大小，解答：解：A、根据点电荷的电场E=k可得：+Q在O

20、点产生的场强大小等于k，方向沿+Q到0；Q在O点产生的场强大小等于k，方向沿O到Q，两个场强方向的夹角为120°，由电场叠加原理得知O点的场强大小k，故A、B错误；C、根据顺着电场线电势降低和对称性，BD故C正确D、A点与C点的电势相等，其电势差为零，则电荷q从A点运动到C点，电场力做功为零，A点的电势能等于在C点的电势能，故D错误故选：C点评：本题关键要掌握点电荷场强公式，能运用电场的叠加原理求解空间任一点的场强分析时抓住电场线与等势线的对称性，知道AC是一条等势线13.（单选）如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在

21、电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示则（）Aa一定带正电，b一定带负电Ba的速度将减小，b的速度将增加Ca的加速度将减小，b的加速度将增加D两个粒子的动能，一个增加一个减小答案及解析：13.考点：电场线；电势能.专题：电场力与电势的性质专题分析：电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧根据电场力做功来判断动能的变化解答：解：A、物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，由于电场线的方向不知，所以粒子带电性质不定，故A错误；B、物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，从图中轨道变化来看速度与力方向的夹角小于90°，所以电场力

22、都做正功，动能都增大，速度都增大，故B错误，D错误C、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以a受力减小，加速度减小，b受力增大，加速度增大，故C正确故选C点评：加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题14.（单选）如图所示的电场线，可判定（）A该电场一定是匀强电场B负电荷放在B点所受电场力方向向右CA点的电势一定低于B点电势D负电荷放在B点的电势能比放在A点的电势能大答案及解析：14.考点：电场线；电势；电势能版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：匀强电场的电场线为等间距的平行直线，沿电场线方向电势逐渐降低，负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反，根据电场

23、力做功判断电势能的变化解答：解：A、由于一根电场线无法知道电场线的疏密，故不能判定是匀强电场故A错误B、负电荷在B点所受电场力方向水平向左故B错误C、沿着电场线方向电势逐渐降低，则A点的电势高于B点的电势故C错误D、负电荷从A点移动到B点，电场力做负功，电势能增加，所以负电荷放在B点的电势能比A点的电势能大故D正确故选：D点评：解决本题的关键知道正电荷所受电场力方向与电场强度方向相同，负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反以及知道电场线的疏密表示场强的强弱，沿着电场线方向电势逐渐降低15.（单选）如图所示，菱形ABCD的对角线相交于O点，两个等量异种点电荷分别固定在AC连线上的M点与N点，且O

24、M =ON，则（ ）A.A、C两处电势、场强均相同 BB、D两处电势、场强均相同 CA、C两处电势、场强均不相同 DB、D两处电势、场强均不相同答案及解析：15.B根据等量异种点电荷的电场的分布特点和叠加原理可知,选项A错误，B正确；因为a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，选项C正确；根据等量异种点电荷的电场的分布特点，a点的电势高于c点的电势，所以试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，选项D错误。16.（多选）一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其vt图象如图所示，则下列说法中正确的是（）A

25、A点的电场强度一定大于B点的电场强度B粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能CCD间各点电场强度和电势都为零DAB两点间的电势差大于CB两点间的电势差答案及解析：16.考点：电势差；电场强度版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：从图象可以看出，粒子做的是非匀变速直线运动，可得出受到的电场力不恒定，由带正电的粒子仅在电场力作用，有图线斜率代表加速度，有牛顿第二定律得知电场力的大小关系，从而得到电场强度德大小关系由运动过程中，动能增加，势能减少，所以可判断出粒子在AB两点的电势能大小，有电场力做功的公式可得AB两点间的电势差与CB两点间的电势差的大小关系解答：解：A、由运动的速度时间图象可看

26、出，带正电的粒子的加速度在A点时较大，有牛顿第二定律得知在A点的电场力大，故A点的电场强度一定大于B点的电场强度，故A正确；B、由A到B的过程中，速度越来越大，说明是电场力做正功，电势能转化为动能，由功能关系可知，此过程中电势能减少，正电荷在A点是电势能大于在B时的电势能，所以A点的电势能高于B点的电势能，故B正确C、从C到D，粒子速度一直不变，故电场力做功为零，可知CD间各点电场强度为零，但电势不一定为零，故C错误；D、A、C两点的速度相等，故粒子的动能相同，因此从A到B和从B到C电场力做功的绝对值相同，AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差，故D错误故选：AB点评：本题考察到了电场力做功

27、的计算和电场力做功与电势能的关系，其关系为：电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力做功的数值这常是判断电荷电势能如何变化的依据还考察了对于匀变速直线运动的图象分析电荷在电场中移动时，电场力做的功与移动的路径无关，只取决于起止位置的电势差和电荷的电量，这一点与重力做功和高度差的关系相似17.（多选）如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电荷量为+Q，B带电荷量为9Q现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态，则下列判断正确的是（）A在AB连线的延长线上B点右边，距B点0.2m处放一个正电荷B在AB连线

28、的延长线上A点左边，距A点0.2m处放一个负电荷C在AB连线的延长线上A点左边，距A点0.2m处放一个正电荷D在AB连线之间，无论在什么地方、放什么电荷，都不可能使三个点电荷处于平衡状态答案及解析：17.考点：库仑定律版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：A、B、C三个点电荷都处于静止状态，对电荷受力分析，每个电荷都处于受力平衡状态，故根据库仑定律可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果解答：解：A、B、C三个电荷要平衡，必须三个电荷的一条直线，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，所以C必

29、须为负电，在A的左侧设C所在位置与A的距离为r，则C所在位置与B的距离为L+r，要能处于平衡状态，所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小，设C的电量为q则有：=解得：r=0.2m对点电荷A，其受力也平衡，则有：=解得：q=，故AC错误，B正确；D、由上分析，结合同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故D正确故选：BD点评：我们可以去尝试假设C带正电或负电，它应该放在什么地方，能不能使整个系统处于平衡状态不行再继续判断18.（单选）如图所示，两段等长细线将质量分别为2m、m的小球A、B悬挂在O点，小球A受到水平向右的恒力4F的作用、小球B受到水平向左的恒力F的作用，当系统处于静止状态时，可能

30、出现的状态应是（）ABCD答案及解析：18.考点：电势差与电场强度的关系；库仑定律专题：电场力与电势的性质专题分析：运用整体法研究OA绳与竖直方向的夹角，再隔离B研究，分析AB绳与竖直方向的夹角，得到两夹角的关系，判断系统平衡状态解答：解：A受到4F水平向右的力，B受到F的水平向左的力以整体为研究对象，分析受力如图设OA绳与竖直方向的夹角为，则由平衡条件得 tan=以B球为研究对象，受力如图设AB绳与竖直方向的夹角为，则由平衡条件得 tan=得到=故选：B点评：本题采用隔离法和整体法，由平衡条件分析物体的状态，考查灵活选择研究对象的能力19.有一带电量q=3×106C的点电荷，从电场

31、中的A点移到B点时，克服电场力做功6×104J从 B点移到C点时电场力做功9×104J问：（1）AB、BC、CA间电势差各为多少？（2）如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？答案及解析：19.考点：电势能；电势版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：负电荷从A移到B点的过程，电荷克服电场力做功，A点的电势高于B点的电势从B点移到C点，电场力对电荷做正功，B点的电势低于C点的电势根据电势差公式U=，分别求出A、B间与B、C间的电势差，再求出A、C间的电势差，并分析A、C两点电势的高低解答：解：（1）负电荷从A移到B点的过程，电荷克服电场力做功，可见负电荷从电势高处移至电势低处即AB 电势差UAB=V 负电荷从B移至C，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即CB 电势差UBC=300 V 而电势差UAC=AC=AB+BC=UAB+UBC=100 V故CA间电势差 UCA=UAC=100V（2）因B点为0电势点，则A=UAB=200V，C=UCB