高考物理一轮复习专题7.3 电势能与电势差(精练)(解析版)

专题7.3 电势能与电势差 1．（江苏省苏锡常镇四市2019届高三第二次模拟）在任何静电场中均适用的公式是( ) A． B． C． D． 【答案】A 【解析】在任何静电场中均适用，故A正确；仅适用点电荷形成的电场中，故B错误；和仅适用匀强电场中，故CD错误。 2．（湖北省武昌实验中学2019年高三期末）静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系如图所示，

在x轴上有四点：x1、x2、x3、x4，相邻两点间的距离相等，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷( )

A．x2和x4两点处电势相等； B．由x1运动到x4的过程中加速度先增大后减小； C．由x1运动到x4的过程中电势能先增大再减小； D．设电荷从x2运动到x1，电场力做功W1，电荷从x3运动到x2，电场力做功W2，则W1=W2 【答案】B 【解析】x2-x4处场强为x轴负方向，则从x2到x4处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x4处电势能较大，故A错误；由x1运动到x4的过程中，由图可以看出电场强度的绝对值先增大后减小，所以电场力先增大后减小，加速度与先增大后减小，故B正确；x1-x4处场强为x轴负方向，则从x1到x4处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x4处电势能较大，故C错误；由于每两点间的距离相等，由图可知，

3221UU，所以21WW，故D错误。

3．（湖南省永州市2018－2019学年高三期末）下列关于电场强度、电势、电场线的说法中，正确的是

( ) A．电场强度为零的地方，电势一定为零 B．沿着电场线方向，电势逐渐降低 C．电场强度较大的地方，电势一定较高 D．电势为零的地方，电场强度一定为零 【答案】B 【解析】沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方，电场强度大，电场线疏的地方电场强度小。电势高的地方电场强度不一定大，电场强度大的地方，电势不一定高；电势为零是人为选取的，则电势为零的地方场强可以不为零，故ACD错误，B正确。 4．（天津市部分区2019届高三期末）两个等量异种点电荷＋Q和－Q如图放置，B点为两点电荷连线

的中点，AB垂直于两点电荷的连线，下列说法正确的是 ( )

A．A点和B点的电势相等 B．A点的电场强度大于B点的电场强度 C．一个带负电的检验电荷由A点运动到B点电场力做负功 D．一个带正电的检验电荷放在A点所具有的电势能比放在B点所具有的电势能大 【答案】A 【解析】根据等量异种电荷的等势线分布可知A点和B点的电势相等，都为零电势，故A正确； 根据电场线的疏密可知B点的电场强度大于A点的电场强度，故B错误；根据电势能pEq可知一个带负电的检验电荷放在A点时具有的电势能与放在B点所具有的电势能相等，一个带负电的检验电荷由A点运动到B点电场力不做功，故C错误；根据电势能pEq可知一个带正电的试探电荷放在A点时具有的电势能与放在B点所具有的电势能相等，故D错误。 5．（浙江省东阳中学2018-2019学年期末）如图所示，MN是由一个正点电荷Q产生的电场中的一条电

场线，一个带正电的粒子＋q飞入电场后，在电场力的作用下沿一条曲线运动，先后通过a、b两点，不计粒子的重力，则( )

A．粒子在a点的加速度小于在b点的加速度 B．a点电势φa小于b点电势φb C．粒子在a点的动能Eka小于在b点的动能Ekb D．粒子在a点的电势能Epa小于在b点的电势能Epb 【答案】C 【解析】由图可知粒子受力应向左方，因粒子带正电，故电场线的方向应向左，故正点电荷Q应在N一侧，故a处的场强大于b处的场强，故粒子在a处的电场力大于b处电场力，故a点的加速度大于b处的加速度；故A正确；沿电场线的方向电势降低，故a点的电势大于b点的电势，故B错误；粒子由a到b过程中，电场力做正功，故动能增大，故a点的动能小于b点的动能，故C正确；电场力做正功，故电势

能减小，故a点的电势能Epa大于在b点的电势能Epb；故D错误. 6．（北京市101中学2019届三模）让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物以相同的初动能

在同一位置垂直射入水平放置的一对平行板形成的匀强电场，不计离子的重力和离子间的相互作用，离子束从进入到射出该偏转电场的过程中，下列说法正确的是（ ） A．偏转电场对每个离子做功相等 B．偏转电场对每个离子冲量相同 C．在偏转电场中它们形成两股离子束 D．在偏转电场中它们形成一股离子束 【答案】C

【解析】偏转电场中运动的时间为：0Ltv，偏转距离为：22220k0111224qULqULyatmdvE，偏转电

场做功为：2222k0k0144UqULqULWqEyqdEdE，由于一价氦离子和二价氦离子的电荷量不同，所以做功不同，故A错误；偏转电场对每个离子冲量为：00k02ULqULqULIFtqdvdvEdm，所以转电场对每个离子冲量不相同，故B错误；由2k014qULyE可知，一价氢离子、一价氦离子的轨迹相同，二价氦离子的轨迹与前两者不同，所以在偏转电场中它们形成两股离子束，故C正确，D错误。 7．（河北省张家口市2019届高三一模）空间存在平行于纸面的匀强电场，纸面内有一菱形ABCD。将

一个电子由C点移动到D点，克服电场力做功1eV。A点的电势为3V，则B点的电势为( )

A．2 V B．3 V C．4 V D．6 V 【答案】C 【解析】由题可得：1CDCDWeUeV 解得：1CDUV 由公式：CDBABA

UU

解得：4BV。 故选C。 8．（2019年河北省唐山一中高三模拟）如图所示，一个由绝缘材料制成的轻弹簧水平放置，一端固定

于竖直墙上，另一端与一带负电的小球相连，小球置于光滑的绝缘水平面上。当整个装置处于水平向左的匀强电场中时，小球在B、C间往复运动，在O点处所受合力为0。假定在动动过程中小球的电量保持不变，则( )

A．小球在由B到O的过程中，弹性势能和电势能都一直减少，动能增加 B．小球在由O到C的过程中，弹性势能增加，电势能和动能都减少 C．小球在由B经O到C的过程中，电势能的变化量大于弹性势能变化量 D．小球在由C到O的过程中，电势能的变化量和弹性势能的变化量大小相等 【答案】B 【解析】小球做简谐运动，O点是平衡位置，此处弹簧伸长，则知小球所受的电场力方向向右，则小球在由B到O的过程中，电场力做功负功，电势能增加，弹性势能可能减小，也可能增大，平衡位置动能最大，则知小球的动能增加，故A错误；小球在由O到C的过程中，弹簧伸长量增大，弹性势能增加，电场力做正功，电势能减小，合力向左，做负功，则动能减小，故B正确；小球在由B经O到C的过程中，动能的变化量为零，根据能量守恒得知，电势能的变化量和弹性势能的变化量大小相等，故C错误；小球在由C到O的过程中，动能减小，弹性势能增加，电势能减小，由能量守恒得知，电势能的变化量大小小于弹性势能的变化量大小，故D错误。 9．（黑龙江省哈尔滨市第三中学2019届高三模拟）空间存在一沿x轴方向的静电场，电势φ随x变化 的关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A．沿x轴正方向，从0到无穷远电势先降低后升高，场强先减小后增大 B．将带正电粒子由10x～之间的位置静止释放(不包括点1)x仅受电场力作用，粒子先向右加速，后向

右减速，最终速度为零 C．1x位置场强最小，大小为0 D．在图示区域内2x点两侧电场强度方向相反 【答案】D 【解析】由图可知，沿x轴正方向,从0到x2，电势降低，从x2到无穷远电势升高，图象的斜率表示场强，所以场强先减小后增大再减小，故A错误；由沿电场线电势降低可知，20x电场线沿x轴正方向，2

x

到无穷远电场线沿x轴负方向，将带正电粒子由0~x1之间的位置静止释放(不包括点x1)仅受电场力作用,粒子先向右加速,后向右减速,由于粒子的初位置电势不为零，无穷远电势为零，所以粒子的速度不会减为零，故B错误，D正确；图象的斜率表示场强，所以x1位置的场强不为零，故C错误。 10．（山东省淄博市2019届高三三模）如图所示，实线为两个点电荷Q1、Q2 产生的电场的电场线，虚

线为电子从A点运动到B点的运动轨迹，则下列判断正确的是( )

A．A 点的场强小于B点的场强 B．Q1的电荷量大于Q2 的电荷量 C．电子在A点的电势能大于在B点的电势能 D．电子在A点的速度大于在B点的速度 【答案】D 【解析】根据“电场线的密疏表示场强的大小”可知，A点的场强比B点的场强大，选项A错误；根据电场线分布情况可知，Q1、Q2是同种电荷。由点电荷周围电场线较密可知点电荷Q2带电荷量较多，即Q1

＜Q2，故B错误；电子做曲线运动，受到的合力方向指向曲线的凹处，得电子过B点时受到的电场力F方

向斜向下，可知电子从A点运动到B点的过程中，电场力方向与速度方向的夹角总是大于90°，电场力做负功，电势能增大，动能减小，即电子在A点的电势能小于在B点的电势能，电子在A点的速度大于在B点的速度，故C错误，D正确。

11．（广东省汕头市第一中学2019届高三模拟）如图所示，绝缘的斜面处在一个水平向右的匀强电场

中，一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端，已知在金属块下滑的过程中动能增加了0.3J，克服电场力做功为0.5J，重力势能减少了1.5J，则以下说法正确的是（ ）

A．金属块带正电荷 B．电势能减少0.5J C．金属块克服摩擦力做功0.7J D．金属块的机械能减少1.2J 【答案】CD 【解析】在下滑过程中金属块需克服电场力做功为0.5J，电势能增加0.5J，故金属块带负电，故AB错误；在金属块滑下的过程中动能增加了0.3J，重力势能减少了1.5J，故重力做功1.5J，电场力做功为﹣0.5J，根据动能定理得：W总=WG+W电+Wf=△EK，解得：Wf=﹣0.7J，故C正确；外力做功为W外=W电+Wf=﹣1.2J，故机械能减少1.2J，故D正确。 12．（江苏省扬州中学2019届高三质量检测）如图所示，a、b是静电场中某电场线上的两点，将一个

电子由a点移到b点的过程中电场力做功为＋6eV，则以下判断正确的是（ ）

A．电子受到电场力从a指向b B．电子的电势能增加6eV C．a、b两点间电势差Uab= -6V D．电场强度的方向一定由a沿直线指向b 【答案】AC 【解析】电子由a点移到b点，电场力做功6eV，电子受到的电场力的方向就是a到b，电场强度的方向与电子受电场力的方向相反，即由b指向a。故A正确，D错误；由于电场力对电子做功6eV，电子的电

势能就减少了6eV．故B错误；a、b两点电势差：6eV6VeababWUq，故C正确。 13．（安徽省阜阳市第三中学2019届高三调研）如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的