【物理】电势能与电势（等势面）课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

等势面等势面3【模块三】等势面等势面的概念：电势相等的点构成的面叫等势面（类比地理等高线，也可简单粗暴的类比每层楼的楼地面）思考：同一个等势面上移动电荷，电场力做功情况？3.1等势面引入-正点电荷负点电荷3.2独立电荷的等势面-正点电荷负点电荷0X

0X

正电势分布负电势分布3.2独立电荷的等势面等量的异种电荷等量的同种电荷3.3等量电荷的等势面等量的异种电荷等量的同种电荷0X

VB0X

VBVBVBVB0电势点电势不为03.3等量电荷的等势面匀强电场的等势面（2维）匀强电场的等势面（3维）等势体表面的等势面（2维）3.4常见电场的等势面1．在如图四种电场中，分别标记有a、b两点，其中a、b两点的电势相等、电场强度大小和方向也相同的是（）ABCD【答案】D【详解】A．ab两点的电势相等，电场强度大小相等，但方向不同，A错误；B．ab两点的电场强度大小相等，但电势不相等，a点电势高于b点电势，B错误；C．ab两点的电势相等，电场强度大小相等，方向相反，C错误；D．等量异种点电荷形成的电场，在中垂线上各点场强方向垂直于中垂线，电荷在其上移动，电场力不做功，中垂线为等势线，又由对称性，a、b两点的场强大小相等，方向都向左，D正确。故选D。2．如图所示，a、b为同一条电场线上的两点，下列说法正确的是（

）A．a点的电场强度一定大于b点的电场强度

B．a点的电场强度一定等于b点的电场强度C．a点的电势一定大于b点的电势

D．a点的电势可能小于b点的电势【答案】C【详解】AB．由一条电场线不能看出电场线的疏密情况，则不能比较两点场强大小，选项AB错误；CD．沿电场线方向电势逐渐降低，可知a点的电势一定大于b点的电势，选项C正确，D错误。故选C。3．图甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度—时间图像如图乙所示。关于A、B两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是（）A．φA>φB，EA>EB

B．φA>φB，EA<EBC．φA<φB，EA>EB

D．φA<φB，EA<EB

4．某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（

）A．a点电势高于b点电势B．c点的电场强度大于b点的电场强度C．若将一试探电荷＋q由b点释放，仅在电场力作用下，它将沿电场线运动到a点D．若在b点再固定一点电荷＋Q，将一试探电荷＋q由c点移至d点的过程中，电势能增大

5.如图所示，两虚线圆共心，圆心为O，大圆半径是小圆的2倍，a、b、c是圆上的三点，且a、b在同一直线上，现在圆心O处放一点电荷Q，它的一条电场线已在图中标出（实线所示），下列有关说法正确的是（）A．点电荷Q带正电B．b、c两点电场强度相同，电势也相同C．a点电场强度大小是c点的4倍D．试探电荷由a点移动到b点电场力做的功小于由a点移动到c点

7.真空中一点电荷形成的电场中的部分电场线如图所示，分别标记为1、2、3、4、5，且1、2和5、4分别关于3对称。以电场线3上的某点为圆心画一个圆，圆与各电场线的交点分别为a、b、c、d、e，则下列说法中正确的是（）

8.点电荷与带电金属板之间的电场和电场线分布如图所示，对此电场的分析，下列说法正确的是（）A．金属板的电势是正中间（正电荷的正下方）最高，向两边依次降低B．金属板上表面的电场线都垂直于金属板表面C．因为a点的电势高于b点的电势，故把一正点电荷从a点沿某一路径运动到b点，电场力一定全程做正功D．置于a点的负电荷的电势能大于把它置于b点所具有的电势能【答案】B【详解】A．静电场中的金属板处于静电平衡状态，金属板是等势体，电势处处相等，A错误；B．因为金属板处于静电平衡，所以导体是等势体，表面是等势面，金属板上表面的电场线都垂直于金属板表面，B正确；C．正点电荷从a点沿某一路径运动到b点，电场力总体做正功，但是由于路径不定，途中也可能做负功，C错误；D．负电荷在电势低的地方电势能大。因为a点电势高于b点，故置于a点的负电荷的电势能小于把它置于b点时所具有的电势能，D错误。故选B。

A．C、D、E三点电场强度相同B．沿CD连线移动一电量为+q的点电荷，电场力始终做正功C．C、D、E三点电势相同D．将一电量为+q的点电荷沿圆弧面从C点移到E点电场力做负功再从E点移动到D点，电场力做正功【答案】AC【详解】A．根据等量异种电荷的电场线的分布，C、D、E两点电场强度大小相等，方向相同，A正确；BCD．根据等量异种电荷的等势线的分布，CDE平面为等势面，所以三点电势相等，在等势面上移动电荷，电场力不做功，BD错误、C正确。故选AC。

A．a、c两点电势相等B．电子在a点电势能小于在c点的电势能C．a、c两点电场强度相同D．电子沿abc连线从a点移动到c点过程电场力做正功【答案】B【详解】P、Q是两个电荷量相等的异种电荷，画出等势面和电场线，如图所示

11.空间有一沿x轴分布的电场，其电势φ随x变化如图，下列说法正确的是（）A．x1和－x1两点的电势相等B．x1点的电场强度比x3点电场强度小C．一正电荷沿x轴从x1点移动到－x1点，电势能一直增大D．一负电荷沿x轴从x1点移动到x3点，电场力先做正功再做负功

12.真空中有两个固定的带正电点电荷，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，O点在两电荷连线中点的左边，如图所示。以下说法正确的是（）A．Q1电量大于Q2电量B．b、O、d三点在同一等势面上C．c点电势高于O点电势D．仅在电场力的作用下该试探电荷从c点运动到O点动能增加

13.如图为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点，其中A、B两点位置关于避雷