高二物理提高电势叠加答案.docx

1、高二物理提高电势叠加答案高二物理提高：电势叠加班级_ 座号_ 姓名_ 分数_一、知识清单1 常见电场中的等势面匀强电场点电荷等量异种等量同种等势面是平行线。电场线平行的电场一定是匀强电场。等势面是球面。同一球面上各点场强大小相等，方向不同。中垂线是等势面且电势为零，关于中垂线左右对称的点电势绝对值相等，关于连线对称的点电势相等。中点电势在中垂线上最大，连线中间最小；关于中垂线、连线对称的点电势相等。【答案】2 同种、异种电荷等势面的区别等量异种不等量异种等量同种不等量同种具有对称性QaQb具有对称性QAb，Ea Bab，Ea4Eb Daa，选项D正确4 (2014新课标全国21)(多选)如图7

2、所示，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，M30.M、N、P、F四点处的电势分别用M、N、P、F表示已知MN，PF；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DP大于M【答案】AD【解析】电场是由正点电荷产生的，所以电场线由正点电荷指向无穷远处，并且跟点电荷距离相等的点，电势相等，场强大小相等由于MN，PF，所以点电荷Q到M和N的距离相等，到P和F的距离相等，即过F作MN的中垂线，然后作FP的中垂线，两中垂线的交点为点电荷Q所在的位置

3、，由几何知识得Q在MP上，如图所示，故选项A正确；点电荷形成的电场中等势面是球面，故选项B错误；正试探电荷与Q同号，所以受斥力作用，故将其从P点搬运到N点时，电场力做正功，故选项C错误；由几何关系知点电荷Q距M的距离大，距P的距离小，所以MP，故选项D正确5（2000春）如图所示，P、Q是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O、A、B的中垂线上的两点OAOB，用EA、EB、A、B分别表示A、B两点的场强和电势，则( ) AEA一定大于EB，A一定大于B BEA不一定大于EB，A一定大于BCEA一定大于EB，A不一定大于B DEA不一定大于EB，A不一定大于B【答案】B【解析】两个等量正点

4、电荷连线中点O的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，故从O点沿着中垂线到无穷远处电场强度先增大后减小，设场强最大的点为P点，P点可能在A、B两点之间，也可能在O、A之间，也可能在B点的外侧，当P点可能在A、B两点之间时，EA可能大于EB，也可能小于EB，还可能等于EB；当P在O、A之间时，EA大于EB；当P点在B点外侧时，EA、小于EB；在PQ连线的中垂线上，场强方向沿AB方向，沿电场线方向电势越来越低，因此A一定大于B；故A错误，B正确，C错误，D错误；故选B6 (多选)一带负电粒子在电场中仅受电场力作用做匀速圆周运动，该电场可能是（）A匀强电场 B正点电荷的电场 C负点电荷的电场 D等量

5、同种正点电荷的电场【答案】BD【解析】A、由于匀强电场，由于电场力始终不变，所以不可能做匀速圆周运动，故A错误；B、C带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，可以沿电场线向着正电荷加速，也可以沿电场线减速，即远离正电荷，也可绕正电荷做匀速圆周运动，故C错误、B正确；D.等量正电荷中垂面电场方向背离圆心O,等量负电场中垂面电场方向向着圆心O.故负电粒子仅受电场力作用时其在中垂面受力如图所示，电场力提供向心力,粒子在中垂面上以O为圆心做匀速圆周运动.故选项D正确.7 （2012重庆卷）空中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正点电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场

6、中的四个点。则（ ）AP、Q两点处的电荷等量同种 Ba点和b点的电场强度相同Cc点的电势低于d点的电势 D负电荷从a到c，电势能减少【答案】D 【解析】A：根据电场的图象可以知道，该电场是等量异种电荷的电场，故A错误；B：等量异种电荷的电场，它具有对称性（上下、左右），a点和b点的电场强度大小相等，而方向不同故B错误；C：C点离P点（正电荷）的距离更近，所以C点的电势较高故C错误；D：该电场中，一般选取无穷远处电势为0，那么正电荷的区域电势为正，负电荷的区域电势为负负电荷从a到c，从负电荷的区域到了正电荷的区域，电势升高，电场力做正功，电势能减小故D正确故选：D8 两异种点电荷电场中的部分等势

7、面如图1所示，已知A点电势高于B点电势若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb，则()Aa处为正电荷，qaqbCa处为负电荷，qaqb【答案】B【解析】等差等势面密的区域电场强度大由于AB，沿电场线方向电势降低，故a处为正电荷，且a点附近等势面密，则电场强度大，所以qaqb，选B.9 (多选)如图所示，在A、B两点分别固定着所带电荷量相等的正、负点电荷，O点是两个点电荷连线的中点，C、D是关于O点对称的两点下列说法中正确的是（ ）AC、D两点的场强大小相等、方向相同BC、D两点的电势相等C负点电荷在C点的电势能大于它在D点的电势能D正点电荷从C点移到D点的过程中，电场力做正功【答案】A

8、D.【解析】等量异种电荷的电场线关于两个电荷的连线对称，电场线分布如图所示某点电场强度方向用电场线上通过该点的切线方向表示，故根据对称性可知C、D两点的场强大小相等、方向相同，故A正确；沿着电场线，电势逐渐降低，等势面与电场线垂直，可知C所在等势面的电势高于D点所在等势面的电势，故C点电势较高，故B错误；由于C点电势高于D点电势，根据公式，可知负点电荷在C点的电势能小于它在D点的电势能，正点电荷从C点移到D点的过程中，电势能减小，电场力做正功，故C错误，D正确故选AD.10如图所示,A、B两点放置等量同种点电荷,电荷量均为+Q,O为A、B两点连线的中点,a、c在A、B两点的连线上且关于O点对称

9、,b、d在A、B两点连线的中垂线上且关于O点对称,则下列说法正确的是（ ）A.a、c两点的电场强度相同、电势相等B.b、O两点间的电势差等于O、d两点间的电势差C.若将一电子沿A、B两点的连线由a点移到c点的过程中,其电势能一定先增加后减少D.若将一正点电荷沿A、B两点连线的中垂线从b点移到d点的过程中,该点电荷受到的电场力一定先减小后增大【答案】C【解析】本题考查了电场的基本性质,意在考查考生的理解能力。由题意可知,a、c两点关于O点对称,故放置在A、B两点的两正点电荷在a、c两点产生的电场强度大小相等,但方向相反,电势是标量,故由对称性可知,a、c两点的电势相等,选项A错误;由对称性可知,

10、b、d两点的电势相等,但均低于O点电势,故UbO=-UOd,选项B错误;O点的电场强度大小为零,故在aO段,电场强度方向水平向右,在Oc段,电场强度方向水平向左,故电子在aO段受到的电场力水平向左,在Oc段受到的电场力水平向右,故电场力对电子先做负功再做正功,所以其电势能先增加后减少,选项C正确;在A、B连线的中垂线上,由于b、d两点的具体位置不确定,所以在正点电荷从b点运动到O点的过程中,正点电荷受到的电场力可能一直减小,也可能先增大后减小,同理,在从O点运动到d点的过程中,正点电荷受到的电场力可能一直增大,也可能先增大后减小,故正点电荷沿A、B两点连线的中垂线从b点移到d点的过程中,其受到

11、的电场力可能先减小后增大,也可能先增大后减小,再增大再减小,选项D错误。11(2019全国)（多选）如图，电荷量分别为q和q（q0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点。则（ ）A. a点和b点的电势相等B. a点和b点的电场强度大小相等C. a点和b点的电场强度方向相同D. 将负电荷从a点移到b点，电势能增加【答案】BC【解析】由几何关系， 可知b的电势大于a的电势,故A错误,把负电荷从a移到b,电势能减少,故D错误;由对称性和电场的叠加原理，可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同，故B、C正确。12(多选)如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷Q

12、、Q，虚线是以Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称下列判断正确的是（ ）Ab、d两点处的电势相同B四个点中c点处的电势最低Cb、d两点处的电场强度相同D将一试探电荷q沿圆周由a点移至c点，q的电势能减小【答案】ABD【解析】由等量异种点电荷的电场线分布及等势面特点知，A、B正确，C错误四点中a点电势最高、c点电势最低，正电荷在电势越低处电势能越小，故D正确13(多选)如图所示，空间中固定的四个点电荷分别位于正四面体的四个顶点处，A点为对应棱的中点，B点为右侧面的中心，C点为底面的中心，D点为正四面体的中心(到四个顶点的距离均相

13、等)关于A、B、C、D四点的电势高低，下列判断正确的是()AAB BADCBC DCD【答案】BC【解析】以无穷远处为零电势，点电荷周围的电势k，正点电荷周围各点电势为正，负点电荷周围各点电势为负，电势是标量，可以用代数运算进行加减如图将四个点电荷编号，A点与3、4等距，与1、2等距，3、4两点电荷在A点的电势一正一负，相加刚好为零，1、2两电荷在A点的电势相加也为零，则A0.同理，D点到四个点电荷的距离都相同，则D0.B点与3、4等距，与1的距离小于与2的距离，1在B点的正电势与2在B点的负电势相加大于零，则可得B0.同理，C点与3、4等距，与1的距离大于与2的距离，则可得CADC，B、C正

14、确14(多选)如图7所示，以等量同种点电荷的连线中点为原点，两点电荷连线的中垂线为x轴，E表示电场强度，表示电势，根据你已经学过的知识判断，在下列Ex图象和x图象中，可能正确的是() 图7【答案】AD【解析】在两电荷连线的中点，由于两个电荷在此处产生的场强大小相等、方向相反，所以该处场强为0，在无穷远处场强也为0，所以两点电荷连线的中点到无穷远，场强先增大后减小，且场强关于电荷连线对称，选项A正确，B错误；两点电荷连线的中垂线上场强方向从中点指向无穷远，且电势逐渐降低，选项C错误，D正确15两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图6215甲所示，一个电量为2 C

15、，质量为1 kg的小物块从C点静止释放，其运动的vt图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是()AB点为中垂线上电场强度最大的点，场强E2 V/mB由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大C由C点到A点的过程中，电势逐渐升高DAB两点的电势差UAB5 V【答案】D【解析】根据vt图像上斜率表示加速度，由vt图像上B点斜率最大可知，小物块运动到B点所受电场力最大，B点为中垂线上电场强度最大的点，小物块运动到B点的加速度a2 m/s2，由qEma可得场强E1 V/m，选项A错误。小物块由C到A的过程中，速度逐渐增大，动能逐渐增大，物块的电势能逐

16、渐减小，电势逐渐降低，选项B、C错误。小物块从B到A，速度由4 m/s增加到6 m/s，动能增加Ek10 J，由动能定理，qUBAEk可得UABUBA5 V，选项D正确。16(多选)(2013山东高考)如图623所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷Q、Q，虚线是以Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是()Ab、d两点处的电势相同B四个点中c点处的电势最低Cb、d两点处的电场强度相同D将一试探电荷q沿圆周由a点移至c点，q的电势能减小【答案】ABD【解析】由等量异种点电荷的电场线分布及等势面特点知，

17、A、B正确，C错误。四点中a点电势最高、c点电势最低，正电荷在电势越低处电势能越小，故D正确。17(2011青岛一模)如图所示，正点电荷2Q、Q分别置于 M、N两点，O点为MN连线的中点点a、b在MN连线上，点c、d在MN中垂线上，它们都关于O点对称下列说法正确的是（ ）AO 点的电势高于 c 点的电势Ba、b 两点的电场强度相同C电子在 a 点的电势能大于在 b 点的电势能D将电子沿直线从 c 点移到 d 点，电场力对电子先做负功后做正功【答案】A 18在电荷量分别为+2q和-q的两个点电荷形成的电场中，电场线分布如图所示。在两点电荷连线的中垂线上有a、b两点，以下说法正确的是（ ）Aa点的

18、电势等于b点的电势Ba点的电场强度等于b点的电场强度C将带负电的试探电荷从a点移到b点电场力做正功D一个带正电的试探电荷在a点时具有的电势能比在b点时大【答案】D 19（2013临汾三模）如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1带负电，a、b两点在它们连线的延长线上现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度图象如图乙所示以下说法中正确的是（ ）AQ2一定带负电 BQ2的电量一定大于Q1的电量Cb点的电场强度一定为零 D整个运动过程中，粒子的电势能先减小后增大 【答案】C 20(2017河

19、南六市一联)在真空中A、B两点分别放有异种点电荷Q和2Q，以A、B连线中点O为圆心作一圆形路径acbd，如图所示，则下列说法正确的是（ ）A场强大小关系有EaEb、EcEdB电势高低关系有ab、cdC将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功D将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变【答案】C【解析】对比等量异种点电荷的电场分布可知，题图中场强大小关系有EbEa，EcEd，A项错误因沿着电场线方向电势逐渐降低可知，ab，再由对称性可知cd，B项错误因沿直线由c到d过程中电势先升高再降低，所以将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能先增大再减小，D项错误21(2017山东

20、滨州)位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如图所示，ab、cd分别是正方形两条边的中垂线，O点为中垂线的交点，P、Q分别为cd、ab上的点则下列说法正确的是（ ）AP、Q两点的电势关系为PQBP、Q两点电场强度的大小关系为EPEQ，A、B选项均错误；P、Q等电势，所以把负电荷从P沿图中曲线移到Q电场力做功为零，D项错；由对称性可知，EO0，因此C项正确22如图所示，有四个等量异种电荷，放在正方形的四个顶点处A、B、C、D为正方形四个边的中点，O为正方形的中心，下列说法中正确的是()AA、B、C、D四个点的电场强度相同BO点电场强度等于零C将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点，

21、电场力做功为零D将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能增大【答案】C【解析】由点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知，A、B、C、D四个点的电场强度不相同，O点电场强度不等于零，选项A、B错误；由于B、D两点等电势，将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点，电场力做功为零，选项C正确；由于A点电势高于C点，将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能减小，选项D错误23(2015合肥高三质检)如图4所示，正三角形ABC的三个顶点固定了电量分别为q、q和q(q0)的三个点电荷，K、P分别为AB和BC边的中点，下列说法正确的是()AO点的电

22、场强度小于P点的电场强度BP点的电场强度大于K点的电场强度CO点的电势低于K点的电势DO点的电势低于P点的电势【答案】D【解析】根据场强的叠加原理，P点的场强等于q在P点形成电场的场强，而O点的场强等于两个q在O点场强以及q在O点场强的叠加，由平行四边形法则可判断O点的电场强度大于P点的电场强度，答案项A错误；K点的场强等于B点的q和A点的q在K点的场强叠加，然后再与C点的q在K点的场强的合成，由平行四边形法则可判断P点的电场强度小于K点的电场强度，答案项B错误；由电势叠加原理可知，O点的电势等于C点的q在O点形成电场的电势，而K点的电势等于C点的q在K点形成电场的电势，由距离关系可知O点的电

23、势高于K点的电势，答案项C错误；P点的电势等于两个q和一个q在P点电势的叠加，由距离关系可知O点的电势低于P点的电势，答案项D正确；故答案D。24a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，abc=120o。现将三个等量的正点电荷+Q分别固定在a、b、c三个顶点上，下列说法正确的有（ ）Ad点电场强度的方向由d指向O BO点电场强度的方向由d指向OCd点的电场强度大于O点的电场强度 Dd点的电场强度小于O点的电场强度【答案】D 【解析】考点：电场的叠加。【名师点晴】判断电场的方向时，由于ac两个电荷分别在d点的两侧，呈对称状态，故它们在d点场强的水平方向的分量相等，竖直方向的分量叠加；在计算电场强

24、度的大小时，我们设的是菱形的边长，因为菱形的连长都是相等的。25（多选）如图7所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是()Ab、d两点的电场强度相同Ba点的电势高于f点的电势C点电荷q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功D点电荷q在球面上任意两点之间移动时，从球面上a点移动到c点的电势能变化量一定最大 【答案】 BD【解析】 电场中各点的电场强度均为匀强电场E与+Q形成的电场强度的矢量和由对称性可知，b、d两点的电场强度大小相同，方向不同。A错误；在球面上各点，相

25、对于形成的电场个点电势相同，但考虑匀强电场E的存在，a点电视高于f点电势，B正确；点电荷+q在bedf面上移动时，电场不做功，C错误；因球面上a、c两点电势差最大，故将+q从a点移到c点电场力做功最多电荷电势能变化量最大，故D正确。26（多选）（2014潍坊模拟）如图所示，有四个等量异种的点电荷，分别放在正方形的四个顶点处a、b、c、d分别为正方形四个边的中点，O为正方形的中点下列说法正确的是（ ）Aa、c两点的电场强度一定相同Bb、d两点的电势一定相同C将一带正电的试探电荷从b点沿直线移动到d点，电场力先做正功后做负功D将一带正电的试探电荷从a点沿直线移动到c点，试探电荷的电势能一直减小【答

26、案】ABD 27（多选）（2014天门模拟）如图所示，a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，abc=120现将三个等量的正点电荷+Q分别固定在a、b、c三个顶点上，将一个电荷量为+Q的点电荷依次放在菱形中心O点和另一个顶点d点处，两点相比（ ）A+Q在d点所受的电场力较小 B+Q在d点所具有的电势能较大Cd点的电势低于O点的电势 Dd点的电场强度大于O点的电场强度【答案】AC 28（多选）(2008山东理综)如图所示，在y轴上关于0点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q且CO=OD，ADO=60。下列判断正确的是( )A. O点电场强度为零 B. D点电场强度为零C

27、.若将点电荷+q从O移向C，电势能增大 D.若将点电荷-q从O移向C，电势能增大【答案】BD 【解析】29已知静电场中某点的电势为标量：若取无穷远处电势为零，在一带电荷量为+q的点电荷的电场中，与点电荷相距r处的电势为k；如果某点处在多个点电荷所形成的电场中，则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和。如图所示，AB是均匀带电的细棒，所带电荷量为Q。C为AB棒附近的一点，CB垂直于AB。若取无穷远处电势为零，AB棒上的电荷所形成的电场中，C点的电势为0。则AC连线中点D处的电势为（ ）A20 B0 C0 D0【答案】A【解析】试题分析：设0等效成AB棒上的电荷集中于AB中点P处，图中E是A

28、P的中点，由几何知识知：；带电量为+Q的点电荷所形成的电场在C点的电势为0，将AB棒均分成两段，并看成两个点电荷，每个点电荷的电荷量为Q/2，由可知，每个电荷量为Q/2的点电荷在D点产生电势为0，则两个点电荷在AC连线中点D处的电势为20，故A正确，BCD错误；故选A30 (2016淄博摸底)如图所示，一圆环上均匀分布着负电荷，x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法正确的是（ ）A从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势一直降低B从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势先降低后升高CO点的电场强度为零，电势最低DO点的电场强度不为零，电势最高【答案】C【解析】根据对称性得出在O点放一试探电荷，所受圆环上均匀分布的负电荷的库仑力为零，根据电场强度定义可知O点的电场强度为零，又沿x轴无限远处电场强度为零，则从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小。若设沿x轴无限远处，电势为零，则逆着x轴方向向O点移动一个正的试探电荷，电场力做正功，电势能减小。根据电势的定义可知在O点试探电荷的电势能最小，电势最低，所以从O点沿x轴正方向，电势一直升高，选项A、B、D错误，C正确。31(多选)(2015襄阳四中模拟)已知一个均匀带电的球壳在壳内任意一点产