2013届高考物理第一轮复习知识点一 电场力做功与电势能的
关系
(时间：60分钟)
知识点一 电场力做功与电势能的关系 1．下列关于电势高低的判断，正确的是
A ．负电荷从A 移到B 时，外力做正功，A 点的电势一定较高 B ．负电荷从A 移到B 时，电势能增加，A 点的电势一定较低 C ．正电荷从A 移到B 时，电势能增加，A 点的电势一定较低
D ．正电荷只在电场力作用下从静止开始，由A 移到B ，A 点的电势一定较高
解析 根据电场力做功和电势能变化的关系，不管是正电荷还是负电荷，只要电场力做正功电势能就减少；只要电场力做负功电势能就增加．正、负电荷在电势高低不同的位置具有的电势能不同，正电荷在电势高处具有的电势能大；负电荷在电势低处具有的电势能大，可以确定选项C 、D 正确．
答案 CD
2．下列说法正确的是
( ) ．
A ．电荷从电场中的A 点运动到了B 点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同 B ．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则电场力做功为零
C ．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功
D ．电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立
解析 电场力做功和电荷运动路径无关，所以选项A 错误；电场力做功只和电荷的初、末位置有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，电场力做功为零，B 正确；正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，电场力对负电荷做正功，C 正确；电荷在电场中虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律，D 错．
答案 BC
3．将一正电荷从无穷远处移至电场中M 点，电场力做功为6.0×10 J ，若将一个等量的负电荷从电场中N 点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10 J ，则M 、N 两点的电势φM 、φN 有如下关系
A ．φM ＜φN ＜0 C ．φN ＜φM ＜0
解析 取无穷远处电势φ∞＝0. 对正电荷：W ∞M ＝0－E p M ＝－q φM ， －W ∞M 6×10φM ＝＝－；
－9
－9
－9
( ) ．
B ．φN ＞φM ＞0 D ．φM ＞φN ＞0
( ) ．
q q
对负电荷：W N ∞＝E p N －0＝－q φN ， －W N ∞7×10φN ＝＝－；
－9
q q
所以φN ＜φM ＜0，选项C 正确． 答案 C
知识点二 电场强度、电势、电势能
图1－4－9
4．如图1－4－9所示，把电荷量为－5×10 C的电荷，从电场中的A 点移到B 点，其电势能________(选填“增大”“减小”或“不变”)；若A 点的电势φA ＝15 V，B 点的电势φB ＝10 V，则此过程中电场力做的功为________．
解析 电荷由A 点移到B 点，电场力做负功，故电势能增大．由电场力做功与电势能变化的关系知，电场力做的功为W AB ＝E p A －E p B ＝q φA －q φB ＝q (φA －φB ) ＝(－5×10)×(15－10) J＝－2.5×10 J.
答案 增大 －2.5×10 J
5.
图1－4－10
如图1－4－10所示，在x 轴上关于原点O 对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q 和－Q ，x 轴上的P 点位于－Q 的右侧．下列判断正确的是
A ．在x 轴上还有一点与P 点电场强度相同 B ．在x 轴上还有两点与P 点电场强度相同
C ．若将一试探电荷＋Q 从P 点移至O 点，电势能增大 D ．若将一试探电荷＋Q 从P 点移至O 点，电势能减小
解析 根据等量异种点电荷电场分布及电势分布可知，在x 轴上与P 点场强大小及方向相同的点在＋Q 左侧还有一处，故选项A 正确；O 点电势跟无穷远等电势，从P 到无穷远点移动，电场力做负功，电势能增大，故C 正确．
答案 AC
知识点三 电势、电势能、等势面 6．关于等势面的说法，正确的是
A ．电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功 B ．在同一个等势面上各点的场强大小相等 C ．两个不等电势的等势面可能相交
D ．若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小
解析 等势面由电势相等的点组成，等势面处的电场线跟等势面垂直，因此电荷在等势面上移动时，电场力不做功，但并不是不受电场力的作用，A 错．等势面上各点场强大小不一定相等，等势面不可能相交，B 、C 错．等差等势面的疏密反映场强的大小，D 对．
－8
－8
－9
－9
( ) ．
( ) ．
答案
D
图1－4－11
7．如图1－4－11所示，甲是某电场中的一条电场线，A 、B 是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A 点自由释放，负电荷沿电场线从A 到B 运动过程中的速度－时间图象如图乙所示，比较A 、B 两点电势φ的高低和场强E 的大小可得
A ．φA ＞φB C ．E A ＞E B
B ．φA ＜φB D ．E A ＝E B
B
( ) ．
解析 电子速度在增加，说明电场力方向由A 指向B ，场强方向由B 指向A ，所以φ＞φA ，B 对．又知加速度在减小，所以E A ＞E B ，C 对．
答案 BC
图1－4－12
8．如图1－4－12所示，实线表示一簇关于x 轴对称的等势面，在轴上有A 、B 两点，则
A ．A 点场强小于B 点场强 B ．A 点场强方向指向x 轴负方向 C ．A 点场强大于B 点场强 D ．A 点电势高于B 点电势
解析 由于电场线与等势面总是垂直，所以B 点电场线比A 点密，B 点场强大于A 点场强，故A 正确、C 错误．电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，故B 错误．由图中数据可知D 正确．
答案
AD
( ) ．
图1－4－13
9．如图1－4－13所示，MN 是点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带电粒子(不计重力) 从a 到b 穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论中正确的是 ( ) ．
A ．带电粒子从a 到b 过程中动能逐渐减小 B ．电场线的方向由N 指向M
C ．带电粒子在a 点的电势能大于在b 点的电势能 D ．带电粒子在a 点的加速度小于在b 点的加速度
解析 由带电粒子运动的轨迹可以看出其受力方向指向凹侧，则电场力做正功，带电粒子的动能增加，电势能减小，A
错误、C 正确；由于不知带电粒子的电性，无法判断电场线方向，B 错误；由于带电粒子从a 到b 的过程中弯曲的幅度越来越大，说明受到的电场力越来越大，故加速度越来越大，D 正确．
答案 CD
10．电荷量为q ＝1×10C 的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的匀强电场，场强E 与时间t 的关系及物块速度v 与时间t 的关系如图1－4－14所示，若重力加速度g 取10 m/s，求：
2
－4
图1－4－14
(1)物块的质量m .
(2)物块与水平面之间的动摩擦因数．
(3)物块运动2 s过程中，其电势能的改变量． 解析 (1)由图象可知：
E 1＝3×104 N/C，E 2＝2×104 N/C，a 1＝2 m/s2. E 1q －μmg ＝ma 1① E 2q －μmg ＝0②
由①②代入数据得：
m ＝0.5 kg，μ＝0.4.
(2)由(1)问可知μ＝0.4. (3)ΔE p ＝－E 1ql 1－E 2ql 2
14－44－4⎛⎫＝－ 3×10×1×10××1×10×2×1⎪J
2⎝⎭＝－7 J. 电势能减少7 J.
答案 (1)0.5 kg (2)0.4 (3)电势能减少7 J
2013届高考物理第一轮复习知识点一 电场力做功与电势能的
关系
(时间：60分钟)
知识点一 电场力做功与电势能的关系 1．下列关于电势高低的判断，正确的是
A ．负电荷从A 移到B 时，外力做正功，A 点的电势一定较高 B ．负电荷从A 移到B 时，电势能增加，A 点的电势一定较低 C ．正电荷从A 移到B 时，电势能增加，A 点的电势一定较低
D ．正电荷只在电场力作用下从静止开始，由A 移到B ，A 点的电势一定较高
解析 根据电场力做功和电势能变化的关系，不管是正电荷还是负电荷，只要电场力做正功电势能就减少；只要电场力做负功电势能就增加．正、负电荷在电势高低不同的位置具有的电势能不同，正电荷在电势高处具有的电势能大；负电荷在电势低处具有的电势能大，可以确定选项C 、D 正确．
答案 CD
2．下列说法正确的是
( ) ．
A ．电荷从电场中的A 点运动到了B 点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同 B ．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则电场力做功为零
C ．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功
D ．电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立
解析 电场力做功和电荷运动路径无关，所以选项A 错误；电场力做功只和电荷的初、末位置有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，电场力做功为零，B 正确；正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，电场力对负电荷做正功，C 正确；电荷在电场中虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律，D 错．
答案 BC
3．将一正电荷从无穷远处移至电场中M 点，电场力做功为6.0×10 J ，若将一个等量的负电荷从电场中N 点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10 J ，则M 、N 两点的电势φM 、φN 有如下关系
A ．φM ＜φN ＜0 C ．φN ＜φM ＜0
解析 取无穷远处电势φ∞＝0. 对正电荷：W ∞M ＝0－E p M ＝－q φM ， －W ∞M 6×10φM ＝＝－；
－9
－9
－9
( ) ．
B ．φN ＞φM ＞0 D ．φM ＞φN ＞0
( ) ．
q q
对负电荷：W N ∞＝E p N －0＝－q φN ， －W N ∞7×10φN ＝＝－；
－9
q q
所以φN ＜φM ＜0，选项C 正确． 答案 C
知识点二 电场强度、电势、电势能
图1－4－9
4．如图1－4－9所示，把电荷量为－5×10 C的电荷，从电场中的A 点移到B 点，其电势能________(选填“增大”“减小”或“不变”)；若A 点的电势φA ＝15 V，B 点的电势φB ＝10 V，则此过程中电场力做的功为________．
解析 电荷由A 点移到B 点，电场力做负功，故电势能增大．由电场力做功与电势能变化的关系知，电场力做的功为W AB ＝E p A －E p B ＝q φA －q φB ＝q (φA －φB ) ＝(－5×10)×(15－10) J＝－2.5×10 J.
答案 增大 －2.5×10 J
5.
图1－4－10
如图1－4－10所示，在x 轴上关于原点O 对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q 和－Q ，x 轴上的P 点位于－Q 的右侧．下列判断正确的是
A ．在x 轴上还有一点与P 点电场强度相同 B ．在x 轴上还有两点与P 点电场强度相同
C ．若将一试探电荷＋Q 从P 点移至O 点，电势能增大 D ．若将一试探电荷＋Q 从P 点移至O 点，电势能减小
解析 根据等量异种点电荷电场分布及电势分布可知，在x 轴上与P 点场强大小及方向相同的点在＋Q 左侧还有一处，故选项A 正确；O 点电势跟无穷远等电势，从P 到无穷远点移动，电场力做负功，电势能增大，故C 正确．
答案 AC
知识点三 电势、电势能、等势面 6．关于等势面的说法，正确的是
A ．电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功 B ．在同一个等势面上各点的场强大小相等 C ．两个不等电势的等势面可能相交
D ．若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小
解析 等势面由电势相等的点组成，等势面处的电场线跟等势面垂直，因此电荷在等势面上移动时，电场力不做功，但并不是不受电场力的作用，A 错．等势面上各点场强大小不一定相等，等势面不可能相交，B 、C 错．等差等势面的疏密反映场强的大小，D 对．
－8
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－9
－9
( ) ．
( ) ．
答案
D
图1－4－11
7．如图1－4－11所示，甲是某电场中的一条电场线，A 、B 是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A 点自由释放，负电荷沿电场线从A 到B 运动过程中的速度－时间图象如图乙所示，比较A 、B 两点电势φ的高低和场强E 的大小可得
A ．φA ＞φB C ．E A ＞E B
B ．φA ＜φB D ．E A ＝E B
B
( ) ．
解析 电子速度在增加，说明电场力方向由A 指向B ，场强方向由B 指向A ，所以φ＞φA ，B 对．又知加速度在减小，所以E A ＞E B ，C 对．
答案 BC
图1－4－12
8．如图1－4－12所示，实线表示一簇关于x 轴对称的等势面，在轴上有A 、B 两点，则
A ．A 点场强小于B 点场强 B ．A 点场强方向指向x 轴负方向 C ．A 点场强大于B 点场强 D ．A 点电势高于B 点电势
解析 由于电场线与等势面总是垂直，所以B 点电场线比A 点密，B 点场强大于A 点场强，故A 正确、C 错误．电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，故B 错误．由图中数据可知D 正确．
答案
AD
( ) ．
图1－4－13
9．如图1－4－13所示，MN 是点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带电粒子(不计重力) 从a 到b 穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论中正确的是 ( ) ．
A ．带电粒子从a 到b 过程中动能逐渐减小 B ．电场线的方向由N 指向M
C ．带电粒子在a 点的电势能大于在b 点的电势能 D ．带电粒子在a 点的加速度小于在b 点的加速度
解析 由带电粒子运动的轨迹可以看出其受力方向指向凹侧，则电场力做正功，带电粒子的动能增加，电势能减小，A
错误、C 正确；由于不知带电粒子的电性，无法判断电场线方向，B 错误；由于带电粒子从a 到b 的过程中弯曲的幅度越来越大，说明受到的电场力越来越大，故加速度越来越大，D 正确．
答案 CD
10．电荷量为q ＝1×10C 的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的匀强电场，场强E 与时间t 的关系及物块速度v 与时间t 的关系如图1－4－14所示，若重力加速度g 取10 m/s，求：
2
－4
图1－4－14
(1)物块的质量m .
(2)物块与水平面之间的动摩擦因数．
(3)物块运动2 s过程中，其电势能的改变量． 解析 (1)由图象可知：
E 1＝3×104 N/C，E 2＝2×104 N/C，a 1＝2 m/s2. E 1q －μmg ＝ma 1① E 2q －μmg ＝0②
由①②代入数据得：
m ＝0.5 kg，μ＝0.4.
(2)由(1)问可知μ＝0.4. (3)ΔE p ＝－E 1ql 1－E 2ql 2
14－44－4⎛⎫＝－ 3×10×1×10××1×10×2×1⎪J
2⎝⎭＝－7 J. 电势能减少7 J.
答案 (1)0.5 kg (2)0.4 (3)电势能减少7 J