电势能和电势+分层同步练习+-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

1.电势能和电势一、必备知识基础练题组一静电力做功和电势能1.下图为描述某静电场的电场线,a、b是同一条电场线上的两个点,把正点电荷由a点沿电场线移到b点的过程中,关于静电力对电荷所做的功及电荷电势能的变化,下列说法正确的是()A.静电力做正功,电势能增加B.静电力做正功,电势能减少C.静电力做负功,电势能增加D.静电力做负功,电势能减少2.(2025南京阶段检测)如图所示,A、B为一对等量正电荷连线上的两点,其中B为中点,C为连线中垂线上的一点。一电子先由A沿直线移到B,再沿直线移到C,则()A.该过程中,电子的电势能先减小后增大B.该过程中,电子的电势能先增大后减小C.电场强度EA>EBD.电场强度EB>EC3.(2024泰州泰兴中学月考)扫描电镜是我国35项关键“卡脖子”技术之一,其核心技术长期被国外垄断。北京某公司电子光学研发团队,研制出我国第一台场发射枪扫描电子显微镜并实现产业化,打破了国外技术垄断局面。如图所示为其中一种电子显微镜的电场分布,实线为电场线,一电子仅在静电力作用下由a点向b点运动,其轨迹如图中虚线所示。下列说法正确的是()A.a点的电场强度小于b点的电场强度B.电子由a点向b点运动的过程,静电力对电子做负功C.电子在b点所受静电力的方向沿b点处的电场强度方向D.电子在a点的电势能低于在b点的电势能题组二电势和电势能4.(2025连云港合格性考试模拟)如图所示为某电场的电场线,电场中A、B两点的电场强度的大小和电势分别用EA、EB和φA、φB表示,则()A.EA>EB,φA>φB B.EA>EB,φA<φBC.EA<EB,φA>φB D.EA<EB,φA<φB5.(2024常州期末)如图所示,第一幅图中A、B两点位于以正点电荷为圆心的虚线圆上,第四幅图中A、B两点在点电荷连线的中垂线上且关于连线对称。则各电场中A、B两点的电场强度相等、电势也相等的是()A. B.C. D.6.(2025苏州期末)将不带电的金属球B靠近带正电的金属球A,系统达到静电平衡状态后,纸面内的电场线分布如图所示,a、b两点关于两金属球的连线对称,c、d两点在连线上且与金属球B球面距离相等。下列说法正确的是()A.a、b两点电场强度相同B.c、d两点电场强度方向相反C.c点电势比d点电势高D.将带正电的试探电荷从a沿直线移到b点,电场力先做正功后做负功7.(2025苏州期中)将一带电荷量为-q的试探电荷从A点移到电场中的无穷远处,该过程中电场力做功为W,规定无穷远处的电势为零,则试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()A.-W,Wq B.W,-C.W,Wq D.-W,-8.(2025扬州阶段检测)一正电荷仅在电场力作用下运动,速率随时间变化的图像如图所示,A、B为运动轨迹上的两点。下列选项正确的是()A.系统的电势能保持不变B.该电荷做匀速直线运动C.A、B两点的电场强度相同D.该电场可能是一个正点电荷产生的9.(2024扬州邗江中学月考)如果把电荷量q=+1.0×10-8C的电荷从无穷远处移到电场中的A点,需要克服电场力做功W=1.2×10-4J,取无穷远处的电势为零,那么A点的电势为()A.2.1×104V B.1.2×105VC.2.0×104V D.1.2×104V二、关键能力提升练10.(2024徐州高级中学月考)在点电荷Q产生的电场中有M、N两点,其电势分别为φM、φN,电场强度大小分别为EM、EN,已知M、N到Q的距离关系为QM>QN。下列说法正确的是()A.若φM>φN,则点电荷Q带负电B.若Q带负电,则EM<EN;若Q带正电,则EM>ENC.若把带负电的试探电荷从M点移到N点,试探电荷电势能减小D.若把试探电荷从M点移到N点,静电力做正功,则φM>φN11.(2024无锡江阴高级中学月考)在地球表面附近周围空间不仅存在着磁场,还存在着电场。科学测试表明:地球表面带有负电荷,地球表面附近的电场方向垂直指向地球表面,其电场强度E的数值约为100V/m,已知地球的半径约为6.4×103km,静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。则下列说法正确的是()A.一带负电的小球在地球表面附近从静止开始下落,小球的电势能减小B.一带正电的小球在地球表面附近从静止开始下落,小球的电势能增大C.若取大地为零电势参考点,地球周围的电场中各位置的电势均为负值D.若将地球看成一个均匀带电的球体,地球所带的电荷量约为4.55×105C12.如图所示,真空中,电荷量均为+Q的两个点电荷分别固定在边长为L的正三角形△ABC顶点A、B上,某试探电荷从无穷远处移至顶点C处时,静电力做的功为W,静电力常量为k。求:(1)C点的电场强度大小E;(2)试探电荷在C点的电势能Ep及C点的电势φ。三、学科素养培优练13.如图,四个等量点电荷分别固定在平面内一菱形的四个顶点上,θ=60°,电性如图