人教版 (2019)必修 第三册1 电势能和电势备课课件ppt

第1节   电势能和电势

一、静电力做功与电势能

1．（2022·山东省莱西市第一中学高一阶段练习）如图所示，雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，电场的等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面中有A、B、C三点。下列说法中正确的是（　　）

A．避雷针附近的电场是匀强电场

B．A点的电场强度比B点小

C．a、b、c、d等势面中a的电势最低

D．有一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功

2．（2022·全国·高二课时练习）某电场的电场线分布如图所示，A、B两点的场强大小分别为EA和EB，则下列判断正确的是（　　）

A．EA>EB

B．EA=EB

C．将正电荷从A点移到B点电场力做负功

D．将正电荷从A点移到B点电场力做正功

3．（2022·江苏省镇江第一中学高一期末）某同学制作了一除尘装置，装置由带正电的金属圆筒Q和带负电的线状电极P组成。由于制作失误线状电极偏离圆心，形成如图所示的电场线。若A、B两点到P距离相等，A、C两点到Q距离相等，则（　　）

A．A、B两点电场强度相等

B．A点的电势比B点电势高

C．带负电的粉尘从B点运动到C点电场力做负功

D．带电荷量均为的粉尘在A、C两点所受电场力大小相等

4．（2022·全国·高三课时练习）图中的虚线为真空中两个半径相同的带电金属球体之间的部分电场线，电场线关于两球心连线的垂直平分线OO'对称，a和a'、b和b'分别关于OO'对称。下列说法正确的是（　　）

A．两个金属球一定带同种电荷

B．a、a'两点的电场强度相同

C．b、b'两点的电场强度相同

D．将一电荷量为q的负电荷从a移动到a'，静电力不做功

5．（2022·四川甘孜·高二期末）2021年3月14日20时57分，四川甘孜州九龙县雪洼龙镇耳朵村因为强对流天气产生雷击引发森林火灾。在建筑物安装避雷针是防雷击的有效方法。避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直黑线代表了避雷针，为水平地面，是电场线中两个点，下列说法正确的是（　　）

A．点的电势比点的电势低

B．点的场强比点的场强大

C．在试探电荷从点到点的多条路径中，沿直线走电场力做功最少

D．的电势为零，且地面附近的电场线和地面垂直

二、电势与电势能

6．（2022·江苏省昆山中学模拟预测）水平光滑的绝缘木板上点的正上方固定一正点电荷，其电荷量为，、、为木板上以为圆心的三个等间距同心圆。现将一带正电的小球P从木板上点附近静止释放，在小球依次经过、、位置的过程中，下列说法错误的是（　　）

A．点电荷电场的电势逐渐降低

B．点电荷电场的电场强度逐渐较小

C．小球运动的加速度逐渐增大

D．小球的电势能逐渐减小

7．（2022·江苏·昆山柏庐高级中学高一期末）如图，实线PQ为一个带正电的点电荷仅在电场力作用下的运动轨迹，虚线a、b、c为电场中的三条电场线。下列说法正确的是（　　）

A．点电荷一定从Q点向P点运动

B．点电荷在Q点的电势能大于在P点的电势能

C．Q点的电势低于P点的电势

D．点电荷在Q点的加速度比在P点的加速度大

8．（2022·贵州黔东南·高一期末）（多选）如图所示为真空中两点电荷A、形成的电场中的部分电场线，已知该电场线关于图中虚线对称，点为A、两点电荷连线的中点，a、为A、两点电荷连线的中垂线上关于点对称的两点，则下列说法中正确的是（       ）

A．A、可能为等量同种正点电荷

B．a、两点处无电场线，故其电场强度可能为零

C．点电势一定高于点

D．将一电子沿虚线从点移到点，电场力先做负功，后做正功

9．（2022·浙江丽水·高二期末）如图所示是两个等量点电荷的电场线分布，虚线是某带电粒子在电场中仅受电场力作用的运动轨迹，图中A、B是轨迹上的两点，则下列说法正确的是（　　）

A．该粒子在A处的电势能比B处的电势能大

B．该粒子在A处的加速度比在B处的加速度要大

C．题中等量点电荷左边为正电荷，右边为负电荷

D．该粒子在A处的动能比B处的动能大

10．（2022·全国·高三课时练习）如图是一带电球体和一可视为点电荷的带电小球周围电场线的分布图，球体和小球所带电荷量相同，A为球体球心与小球连线在球体外的部分的中点，B、C为关于连线对称的两点。取无穷远处电势为零，以下说法正确的是（　　）

A．小球一定带正电，带电球体一定带负电

B．A点处的电势为零，B、C两点电场强度相同

C．将带电粒子从B点移到C点电场力做功为零

D．A点的电场强度大小小于B、C两点的电场强度

11．（2022·浙江杭州·高二期末）2022年北京冬奥会开幕式上，由一朵朵代表各个参赛国家的“小雪花”组成一朵“大雪花”后，奥运圣火在其中央点燃，如图甲，让全世界惊叹。某同学发现每朵“小雪花”的基本形状如图乙所示，并利用绝缘弧形细条摆成模型，若其左右分别均匀分布着等量异种电荷。a、b、c、d四点均位于对称轴上，且它们与中心点的距离均相等。则（　　）

A．a点场强大于c点场强 B． a、c两点的电势相等

C．b、d两点的场强相等 D．正的试探电荷从b点到d点电势能增加

三、几种图像问题

12．（2022·辽宁营口·高一期末）在某静电场中建立Ox轴，x轴上各点的电场强度均与x轴共线，x轴上各点的电势φ 随坐标x变化的关系图象如图所示。图线上P点为图线拐点，P点切线与x轴交点处坐标为x2，现让一电子从坐标原点O以初速度v0沿x轴正方向运动。已知电子的质量为 m，电荷量绝对值为e，不计电子重力，无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　 ）

A．电场方向沿x轴负方向

B．电子先沿x轴正方向做加速运动后沿x轴正方向做减速运动，经x1处时速度最大

C．电子向x轴正方向运动的过程中，电势能逐渐减小

D．若电子最远能到达x3处，则x3处的电势为

13．（2023·全国·高三专题练习）在x轴上O、P两点分别放置电荷量为、的点电荷，一个带负电的试探电荷在两电荷连线上的电势能随x变化关系如图所示，其中A、B两点电势能为零，BD段中C点电势能最大，则（　　）

A．和都是正电荷且

B．B、C间场强方向沿x轴负方向

C．C点的电场强度大于A点的电场强度

D．将一个正点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后做负功

14．（2022·湖南师大附中高一期末）（多选）空间有一沿x轴方向分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示，x轴正方向为电场的正方向，图像关于原点O对称，坐标和是图像的最高点和最低点且电场大小相等。下列说法正确的是（　　）

A．原点O是x轴上电势最高的点

B．电子在处的电势能等于在处的电势能

C．仅在电场力作用下，电子从处由静止释放后，向x轴正方向运动，到达O点时加速度最大

D．仅在电场力作用下，电子从处以一定初速度沿x轴负方向运动，经过处时速度仍为

15．（2023·全国·高三专题练习）如图所示，高为的绝缘圆柱体，底面半径为R，abcd为过两底面圆心轴线的截面，在c点有一电荷量为+q的点电荷，在a点有一电荷量为-q的点电荷，平面efgh垂直平面abcd、静电力常量为k。下列说法正确的是（       ）

A．h点与g点电场强度相同

B．d点电势高于b点电势

C．正电荷沿eh运动，电场力做正功

D．f点的电场强度大小为

16．（2023·全国·高三专题练习）悬吊的光滑绝缘水平杆上有A、O、B三点，以O点为坐标原点、向右为正方向建立轴，A点坐标为-d，B点坐标为d，如图甲所示。A、B两点间沿轴的电势变化如图乙所示，左侧图线为一条倾斜线段，右侧为抛物线，现将套在杆上的带电圆环从A点由静止释放（忽略带电圆环形成的电场），到达O点时速度大小为。下列说法正确的是（　　）

A．圆环带正电

B．圆环的带电量与质量之比为

C．圆环向右运动的过程中，在AO段的运动时间大于在OB段的运动时间

D．圆环刚通过O点的瞬间一定不受电场力作用

17．（2023·全国·高三专题练习）（多选）如图所示，正三棱柱的A点固定一个电荷量为+Q的点电荷，C点固定一个电荷量为 -Q的点电荷，D、D'点分别为、边的中点，选无穷远处电势为0。下列说法中正确的是（　　）

A．B、B'、D、D' 四点的电场强度方向相同

B．将一负试探电荷从点移到点，其电势能减少

C．将一正试探电荷沿直线从B点移到D'点，电场力始终不做功

D．若在点再固定一电荷量为+Q的点电荷，点再固定一个电荷量为-Q的点电荷，则D点的电场强度指向B点

18．（多选）如图所示，真空中有四个等量异种点电荷，M、N带正电，P、S带负电，分别放在圆心为O的虚线圆上等距离的四个点，a、b、c、d分别为两点电荷连线的中点，下列说法正确的是（　　）

A．O点的合场强为零，a点的合场强方向水平向左

B．b点的合场强大于a点的合场强

C．将一电子从b点沿直线移动到d点，电场力做负功

D．将一质子从a点沿直线移动到c点，其电势能一直减小

19．（2022·内蒙古·包钢一中一模）如图所示，一透明绝缘半球壳，O为球心，一同学将带有等量异种电荷的小球分别固定在直径ab的两端，c、d、e、f为平行底面大圆的小圆上的点，且c、d位于过直径ab的大圆周上，e、f位于垂直直径ab面的大圆上，下列说法正确的是（　　）

A．e点与f点的场强不同

B．c点与d点的场强相同

C．O点电势高于e点电势

D．将一电荷从无穷远移到c点与从d点移到f点电势能的变化相同

20．（2022·山东·模拟预测）如图所示，两个完全相同的正四棱锥叠放在一起，O点为两棱锥公共正方形底面的中心，a、b、c、d四个顶点上依次固定放置电荷量为、、、的点电荷，规定无穷远处的电势为0，下列说法正确的是（　　）

A．将电子从e点沿直线移动到O点，其电势能减小

B．将质子从O点沿直线移动到f点，其电势能不变

C．将电子从边的中点沿直线移动到边的中点，其电势能先减小后增大

D．将质子从边的中点沿直线移动到边的中点，其电势能先减小后增大

21．（2021·北京·高考真题）如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（　　）

A．M点的场强比P点的场强大 B．M点的电势比N点的电势高

C．N点的场强与P点的场强相同 D．电子在M点的电势能比在P点的电势能大

22．（2022·湖南·高考真题）如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是（　　）

A．电场强度方向垂直指向a，电势减小

B．电场强度方向垂直指向c，电势减小

C．电场强度方向垂直指向a，电势增大

D．电场强度方向垂直指向c，电势增大

23．（2022·河北·高考真题）如图，真空中电荷量为和的两个点电荷分别位于点与点，形成一个以延长线上点为球心，电势为零的等势面（取无穷处电势为零），为连线上的一点，S为等势面与直线的交点，为等势面上的一点，下列说法正确的是（　　）

A．点电势低于点电势 B．点电场强度方向指向O点

C．除无穷远处外，MN直线上还存在两个电场强度为零的点 D．将正试探电荷从T点移到P点，静电力做正功

24．（2022·江苏·高考真题）如图所示，正方形ABCD四个顶点各固定一个带正电的点电荷，电荷量相等，O是正方形的中心。现将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处移动，则（　　）

A．在移动过程中，O点电场强度变小

B．在移动过程中，C点的电荷所受静电力变大

C．在移动过程中，移动的电荷所受静电力做负功

D．当其移动到无穷远处时，O点的电势高于A点

25．（2021·江苏·高考真题）一球面均匀带有正电荷，球内的电场强度处处为零，如图所示，O为球心，A、B为直径上的两点，，现垂直于将球面均分为左右两部分，C为截面上的一点，移去左半球面，右半球面所带电荷仍均匀分布，则（　　）

A．O、C两点电势相等

B．A点的电场强度大于B点

C．沿直线从A到B电势先升高后降低

D．沿直线从A到B电场强度逐渐增大

26．（2022·全国·高考真题）（多选）如图，两对等量异号点电荷、固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则（　　）

A．L和N两点处的电场方向相互垂直

B．M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左

C．将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功

D．将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零