人教版高中物理必修三 同步精讲精练专题10.1 电势能和电势（学生版）.docx

专题10.1电势能和电势

【人教版】

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【题型1单个点电荷电场中的电势能、电势问题】

【题型2两个等量同种点电荷的电场中的电势能、电势问题】

【题型3不等量点电荷电场中的电势能、电势问题】

【题型8两个等量异种点电荷电场中的电势能、电势问题】

【题型5涉及匀强电场的电势能、电势问题】

【题型6空间想象、空间表达问题】

【题型7对称问题】

【题型4联系实际】

【题型1单个点电荷电场中的电势能、电势问题】

【例1】一带电粒子在正电荷形成的电场中，运动轨迹如图所示的abcd曲线，下列判断正确的是（）

A．粒子带负电

B．粒子通过a点时的速度比通过b点时大

C．粒子从a点运动到d点，电场力先做正功，后做负功

D．粒子在a点时的电势能比b点大

【变式1-1】一点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，已知坐标轴上A、B两点的坐标分别为x1和x2，如图甲所示。在A、B两点分别放置正试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线a、b所示，设静电力的正方向与x轴正方向相同，静电力常数未知。则下列说法不正确的是()

A．可以判断点电荷Q的电性

B．可以求出点电荷Q的电荷量

C．可以求出点电荷Q的位置坐标

D．可以比较A点和B点的电势高低

【变式1-2】在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个－q的检验电荷从电场的无限远处移到电场中的A点时，静电力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()

A．EpA＝－W，φA＝eq\f(W,q) B．EpA＝W，φA＝－eq\f(W,q)

C．EpA＝W，φA＝eq\f(W,q) D．EpA＝－W，φA＝－eq\f(W,q)

【变式1-3】（多选）如图,在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,∠M=30°。M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示。已知φM=φN,φP=φF,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则()

A.点电荷Q一定在MP的连线上

B.连接PF的线段一定在同一等势面上

C.将正试探电荷从P点搬运到N点,电场力做负功

D.φP大于φM

【题型2两个等量同种点电荷的电场中的电势能、电势问题】

【例2】(多选)真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等．一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态．过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，如图所示．以下说法正确的是()

A．a点电势低于O点

B．b点电势低于c点

C．该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能

D．该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能

【变式2-1】(多选)如图所示，两个带等量正电荷的点电荷分别固定于x轴上的P、Q两点，其位置关于直角坐标系xOy的原点O对称。圆弧PQ是一个以O点为圆心的半圆，c点为半圆与y轴的交点，a、b为一平行于x轴的直线与半圆的交点，下列说法正确的是()

A．a、b两点的电势相同

B．a、b两点的电场强度相同

C．将一个带负电的试探电荷先沿着圆弧从a点移到c点，再沿y轴正方向移动，试探电荷的电势能先增大后不变

D．设两电荷在半圆上任意一点产生的电场强度大小分别是E1、E2，则eq\f(1,E1)＋eq\f(1,E2)为一定值

【变式2-2】（多选）如图所示，真空中等量同种正电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点，MN连线的中垂线上有对称点，则下列说法正确的是（）

A．两点电场强度相等

B．正电荷在c点电势能等于在a点电势能

C．在MN连线的中垂线上，O点电势最高

D．负电荷从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小再增大

【变式2-3】(多选)等量同种带正电的点电荷的连线和其中垂线如图所示。一个带负电的试探电荷，先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，则()

A．试探电荷所受电场力的方向一直不变

B．试探电荷所受电场力的大小一直增大

C．试探电荷的电势能一直减少

D．a、b、c三点的电势关系为：φaφbφc

【题型3不等量点电荷电场中的电势能、电势问题】

【例3】如图所示，实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线，虚线为一电子在只受电场力作用下从A点运动到B点的运动轨迹，则下列判断正确的是()

A．A点的电场强度小于B点的电场强度

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

【变式3-1】如图，真空中电荷量为和的两个点