专题02 电势能与电势差【考题猜想】（32题16大类型）（解析版）-2024-2025学年高二物理上学期期中考点大串讲（鲁科版2019必修第三册）.docx

专题02电势能与电势差

TOC\o1-1\h\u【题型1电势能大小判断】 1

【题型2电势高低判断】 3

【题型3典型电场的等势面】 4

【题型4匀强电场中电势差和电场强度的关系】 5

【题型5φ-x图像】 7

【题型6Ep-x图像】 8

【题型7E-x图像】 9

【题型8电容器动态分析】 11

【题型9带电粒子在匀强电场中的直线运动】 12

【题型10带电粒子在交变电场中的直线运动】 13

【题型11带电粒子在匀强电场中的抛体运动】 15

【题型12带电粒子在交变电场中的抛体运动】 16

【题型13带电粒子在匀强电场中的圆周运动】 19

【题型14带电粒子在匀强电场中的能量问题】 20

【题型15示波管及其应用】 21

【题型16电容器的充放电实验】 23

【题型1电势能大小判断】

1．真空中有一竖直向上的匀强电场，其场强大小为E，电场中的A、B两点固定着两个等量异号点电荷、，A、B两点的连线水平，O为其连线的中点，c、d是两点电荷连线垂直平分线上的两点，，a、b两点在两点电荷的连线上，且与c、d两点的连线恰好形成一个正方形，则下列说法中正确的是（）

A．a、b两点的电势不同，a点的电势低于b点的电势

B．c、d两点的电场强度大小相等，方向不相同

C．电子在c、d两点的电势能相等

D．电子在O点时的电势能小于其在b点时的电势能

【答案】D

【详解】A．由等量异种点电荷产生的电场特点可知，A、B两点的点电荷产生的电场方向向右，可知a点的电势高于b点的电势，a、b两点在匀强电场中的电势相等，电势是标量，则在a、b两点的电势相加后，a点的电势高于b点的电势，A错误；

B．c、d两点在A、B两点的点电荷产生的电场中连线的中垂线上，是对称点，电场强度大小相等，方向与匀强电场的方向都垂直，c、d两点在匀强电场中的电场强度大小相等，方向相同，因此c、d两点的电场强度叠加后，合电场强度大小相等，方向相同，B错误；

C．c、d两点在A、B两点的点电荷产生的电场中是对称点，电势相等，则电子在A、B两点的点电荷产生的电场中c、d两点的电势能相等，则在匀强电场中d点电势高于c点，则电子在d点的电势能小于在c点的电势能，因此电子在c、d两点的和电势能不相等，C错误；

D．在匀强电场中电子在O点时的电势能与在b点时的电势能相等，在A、B两点的点电荷产生的电场中，O点的电势高于b点的电势，则电子在O点时的电势能小于在b点时的电势能，电势能是标量，因此电子在O点时的电势能小于其在b点时的电势能，D正确。

故选D。

2．如图所示，正方体的C、E两点放有电量均为的点电荷，D、F两点放有电量均为的点电荷，M为EF的中点。下列说法正确的是（）

??

A．M点的场强方向从F指向E

B．A、B两点的场强相同

C．一个正试探电荷放在A处的电势能大于放在B处的电势能

D．一个负试探电荷放在B处的电势能等于放在G处的电势能

【答案】D

【详解】A．根据题意可知，、两点点电荷在点产生的电场由，、两点点电荷在点产生的电场由，由等量异种电荷电场分布特点可知，、两点点电荷在点产生的电场大于、两点点电荷在点产生的电场，则M点的场强方向从E指向F，故A错误；

B．根据题意，由对称性可知，A、B两点的场强大小相等，方向相反，故B错误；

CD．根据题意，由对称性可知，平面为等势面，则一个正试探电荷放在A处的电势能等于放在B处的电势能，一个负试探电荷放在B处的电势能等于放在G处的电势能，故C错误，D正确。

故选D。

【题型2电势高低判断】

3．如图所示，a、b为某静电场中一条电场线上的两点，一个带正电的试探电荷只在电场力作用下从a点沿直线运动到b点。下列说法中正确的是（）

A．b点的电场强度比a点的电场强度大

B．b点的电势比a点的电势高

C．b点的电势比a点的电势低

D．试探电荷在a点的加速度比在b点的加速度大

【答案】C

【详解】AD．一条电场线不能反映电场线的疏密，无法判断电场强度的大小，b点的电场强度不一定比a点的电场强度大，无法确定试探电荷在a点与b点的电场力大小，因此无法确定加速度大小，故AD错误；

BC．依据沿着电场线方向，电势是降低的，因此a点的电势比b点的电势高，故B错误，C正确。

故选C。

4．场致发射显微镜能够用来分析样品的原子排列，其核心结构如图所示，金属针与荧光膜之间加上高电压，形成辐射状电场，关于A、B两点的电场和电势，下列说法正确的是（）

A． B．

C． D．

【答案】C

【详解】根据沿电场线方向电势降低，可以判断电势根据电场线的疏密可以判断电场强度故选C。