高中物理31第一章

导读：　高中物理31第一章(共5篇)高中物理选修31第一章电场单元测试含答案高中物理选修3-1单元测试（含答案）班级____________姓名：____________评分____________一、不定项选择题（每小题5分，共40分）1、由电场强度的定义式E=F q 可知，在电场中的同一点（ ） A、电场强度E跟F成正比，跟...

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高中物理31第一章(一)
高中物理选修31第一章电场单元测试含答案

高中物理选修3-1单元测试（含答案）

班级____________姓名：____________评分____________

一、不定项选择题（每小题5分，共40分）

1、由电场强度的定义式E=F/q 可知，在电场中的同一点（ ） A、电场强度E跟F成正比，跟q成反比

B、无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q始终不变 C、电荷在电场中某点所受的电场力大，该点的电场强度强。

D、一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零

2、如图所示为电场中的一条电场线，A、B为其上的两点，以下说法正确的是（ ） A、EA与EB一定不等，

A与B一定不等

B、EA与EB可能相等，A与B可能相等 第

2 题 C、EA

与EB

一定不等，

A

与B

可能相等

D、EA与EB可能相等，

A与B

一定不等 3、在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是 （ ） A、电势高的地方电场强度不一定大 B、电场强度大的地方电势一定高 C、电势为零的地方场强也一定为零 D、场强为零的地方电势也一定为零

4、电量为q的点电荷，在两个固定的等量异种电荷+Q和-Q的连线的垂直平分线上移动，则( )

A、电场力做正功；B、电场力做负功；

C、电场力不做功；D、电场力做功的正负,取决于q的正负。

5、电场中有A、B两点，在将某电荷从A点移到B点的过程中，电场力对该电荷做了正功，则下列说法中正确的是（ ） A、该电荷是正电荷，且电势能减少 B、该电荷是负电荷，且电势能增加

C、该电荷电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷 D、该电荷电势能减少，但不能判断是正电荷还是负电荷

6、若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内（ ） A、一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B、一定沿电场线由低电势处向高电势处运动

C、不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动 D、不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动

7、如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接．将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极

板

间的场强E的变化情况是（ ） A 、 Q 变小， C 不变， U不变，E变小 B、Q变小，C变小，U不变，E不变 C、Q不变，C变小，U变大，E不变 D、Q不变，C变小，U变大，E变小

第7题

8、如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是：（ ） A、粒子带正电。

B、.粒子在A点加速度大。 C、粒子在B点动能大。

D、A、B两点相比，B点电势能较高。 第8题

二、填空题：（每空4分，共36分）

9、电量为2×10-6C的正点电荷放入电场中A点，受到作用力为4×10-4 N，方向向右，则且点的场强为_______________N/C，,方向______________。若把另一电荷放在该点受到力为2×10-4 N，方向向左，则这个电荷的电量为________________，是__________电荷。 10、相距L的两个点电荷A、B分别带的电荷量为+9Q和－Q，放在光滑绝缘的水平面上，现

引入第三个点电荷C，使三者在库仑力作用下都处于静止状态，问C所带的电荷量

1

_______，电性为________并C应放在_______________位置上。 11、如图所示,在匀强电场中有a、b、c三点,a、b相距4 cm,b、c相距10 cm.将一个带电荷量为2×10-8 C 的电荷从a点移到b点时,电场力做功为4×10-6 J.将此电荷从b点移到c点时电场力做功为________ J,a、c间电势差为________V.

13、如图所示电子射线管.阴极K发射电子，阳极P和阴极K间 加上电压后电子被加速。A、B是偏向板，使飞进的电子偏离.若已知P、K间所加电压UPK＝2.5×103V，两极板长度L＝6.0×10-2m，板间距离d＝3.6×10-2m，所加电压UAB＝1000V，R＝3×10-2m， 电子质量me＝9.1×10-31kg，电子的电荷量e＝-1.6×10-19C。设从阴极出来的电子速度为0，不计重力。 试问： (1)电子通过阳极P板的速度υ0是多少?

(2)电子通过偏转电极时偏离入射方向的距离y是多少? 三、计算题（每题12分，说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值

计算的题，答案中必须写出数值和单位）

12、如图所示，在平行金属带电极板MN电场中将电荷量为-4×10-6C的点电荷从A点移到M

板，电场力做负功8×10-4

J，把该点电荷从A点移到N板，电场力做正功为4×10-4

J，N板接地。则 （1）A点的电势A是多少？ （2）ＵＭＮ等于多少伏？ （3）M板的电势M是多少？ 第12题

具有动能Ek是多少?

(3) 电子通过偏转电极时具有动能Ek是多少?

2

第13题

《电场》单元测试参考答案

一、选择题：1、B 2、D 3、A 4、C 5、D 6、D 7、C 8、D 考点说明：

1、考查电场强度的概念2、考查电场线的应用 3、考查场强与电势的关系 4、考查等势面上做功问题 5、考查电场力做功和电势能的关系 6、考查受力与运动的关系7、考查电容的定义式和决定式 8、考查带电粒子在电场中的运动的物理量变化关系 二、填空题

9、 2×102 ； 向右 ； -1×10-6

C ； 负

10、9Q/4；正电荷；在AB的连线上，距离B 等于L/2，距离A 等于3L/2 11、5×10-6 450 考点说明：

9、考查场强的大小计算和方向判断；10、考查在库仑力作用下的平衡问题 11、考查电场力做功的特点和公式 二、计算题

12． (1) -100V (2) -300 V(3)-300V

13． 解：（1）电子从阴极K到阳极P过程根据动能定理有：eU1PK

2

mv2

0 可得电子通过阳极P板的速度为：v2UPKe

0

m

＝2.96×107m/s （2）电子通过偏转电极所用时间为：t

l

v…………………………① 0

偏转电极间电场强度为：E

UAB

d

……………………………………② 电子在偏转电极中具有加速度为：a

FmEem

…………………… ③ 故射出偏转电极时偏离入射方向距离为：y12

2

at…………………④

联立①②③④四式并代入数据可得： y＝0.01m （3）根据动能定理可得通过偏转场过程有：

UABdeyE12

K2

mv0EKeUPK 可得通过偏转电极时具有动能为：EUAB

K

eyeUPK＝4.44×10-16d

J

3

高中物理31第一章(二)
高中物理选修3-1第一章测试题及答案

选修3-1第一章检测卷

一、选择题(本题共有10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，至少有一项是正确的。全部选对的给4分，选对但不全的得2分，有选错的或不选的得0分)

1.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（ ）

A.5 F/9 B.4F/5 C.5F/4 D.9F/5

2.点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图1-69所示，电场强度为零的地方在 ( )

A．A和B之间 B．A右侧

C．B左侧 D．A的右侧及B的左侧 Q 4Q B A

图1-71 图1-70 图1-69

3．如图1-70所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）

A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大 B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变 C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大 D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变

4．如图1-71所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ）

A．自由落体运动 B．曲线运动

C．沿着悬线的延长线作匀加速运动 D．变加速直线运动

5.如图1-72是表示在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（ ）

A．这个电场是匀强电场

B．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec C．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea>Eb>Ec>Ed D．无法确定这四个点的场强大小关系

6．以下说法正确的是（ ）

A．由E

F

q

可知此场中某点的电场强度E与F成正比 B．由公式

EP

q

可知电场中某点的电势φ与q成反比 C．由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大

D．公式C=Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关 图图２1-73 图1-74 7. A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线的距离相等,如图1-73所示,则（ ）

A.同一点电荷在A、B两点的电势能相等

B.把正电荷从A点移到B点,电势能先增大后减小 C.把正电荷从A点移到B点,电势能先减小后增大 D. A、B两点的连线上任意两点的电势差为零 8．一个电子在电场中A点具有80eV的电势能，当它由A运动到B克服电场力做功30eV，则（ ）

A．电子在B点的电势能是50eV B．电子的电势能增加了30eV C．B点的电势为110V D．B点的电势为-110V

9.如图1-74所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（ ）

A．电荷从a到b加速度减小 B．b处电势能大 C．b处电势高 D．电荷在b处速度小

10.如图1-75所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为：( )

A

图1-75

图1-76

二、填空题（本大题共15分，把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答）

11．氢原子中电子绕核做匀速圆周运动，当电子运动轨道半径增大时,电子的电势能 , 电子的动能增 , 运动周期 .(填增大、减小、不变)

12．如图1-76所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V／m，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差UAC＝____,将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为____ ．

13.带正电1.0×10-3C的粒子，不计重力,在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10J，飞经B点时动能为4J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了______，AB两点电势差为____．

三、计算题(本大题共45分, 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

14．如图1-77所示，在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间的电势差为5 V,M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？ 图1-77

15.如图1-78所示，QA=3×10-8C，QB=－3×10-8C，A，B两球相距5cm，在水平方向外电场作用下，A，B保持静止，悬线竖直，求A，B连线中点场强。（两带电小球可看作质点）

图

1-78

A

16．如图1-79所示，质量m＝5.0X10-8千克的

B

图1-79

带电粒子，以初速Vo=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B的中央，水平飞入电场，已知金属板长0.1m，板间距离d＝2X10-2m，当UAB=1000V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场，若两极板间的电势差可调，要使粒子能从两板间飞出，UAB的变化范围是多少?(g取10m／s2)

17.如图1-80所示,质量为m、带电量为-q的小球在光滑导轨上运动，半圆形滑环的半径为R，小球在A点时的初速为V0，方

向和斜轨平行.整个装置放在方向竖直向下，强度为E的匀强电场中，斜轨的高为H，试问：(1)小球

离开A点后将作怎样的运动? (2)设小球能到达B点，那么，小球在B点对圆环的压力为多少? (3)

在什么条件下，小球可以以匀速沿半圆环到达最高点，这时小球的速度多大?

18.如图1-81所示，一个电子以速度v0=6.0× 6

10m/s和仰角α=45°从带电平行板电容器的下板边缘向上板飞行。两板间场强E= 2.0×104V/m，方向自下向上。若板间距离d=2.0×10-2m，板长L=10cm，问此电子能否从下板射至上板？它将击中极板的什么地方？

图

1-81【高中物理31第一章】

第一章检测答案：

1. BD 2. C 3. D 4. C 5. B 6.D 7. AD 8. BD 9. BD 10. C 11. 增大、减小、增大 12. 40V -6.0×10-11J 13. 6J 6000V 14.500V/m 15. 7.56×105N/C 方向向左 16. 大于200V小于1800V 17.当mg=qE时,小球做匀速直线运动; 当mg>qE时, 小球做匀加速直线运动; 当2mghmv22qEhmg<qE时, 小球做类似斜抛的曲线运动

mg=qE时,小球做匀速圆周运动,速率为V0 在下板上，落点与出发点相距1.03cm.

R

mgqE 当

电子不能射至上板,最后落

18.

高中物理31第一章(三)
高中物理选修3-1第一章静电场测试题

选修3--1 第一章 静电场 (A卷)

出题人：彭勤海 审题人：康博士

一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得2分） 1、下述说法正确的是（ ）

A．根据E = F/q，可知电场中某点的场强与电场力成正比。

B．根据E = KQ/r2，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比。 C．根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强。 D．电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹

2、一电荷只在电场力作用下，在电场中逆着一条电场线从A运动到B，则在此过程（ ）

A．电荷的动能可能不变 B．电荷的势能可能不变 C．电荷的速度可能不变 D．电荷的加速度可能不变。

3、如所示，M、N两点分别放置两个等量种异电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（ ）

A．场强最小的点是A点，电势最高的点是B点 B．场强最小的点是A点，电势最高的点是C点 C．场强最小的点是C点，电势最高的点是B点 D．场强最小的点是C点，电势最高的点是A点

4、关于电势差的说法中，正确的是（ ）

A、两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功

B、1C电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V C、在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关 D、两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比 5、如图所示，在点电荷Q形成的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两

点在同一等势面上。甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，两个

粒子经过a点时具有相同的动能，由此可以判断（ ）

A、甲粒子c点时与乙粒子d点时具有相同的动能

B、甲乙两粒子带异号电荷

C、若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d

点时的电势能

D、两粒子经过b点时具有相同的动能

6、如图所示，一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中，在环的上端，一个质量为m、带电量为+q的小球由静止开始沿轨道运动，则（ ）

A、小球运动过程中机械能守恒 B、小球经过环的最低点时速度最大 C、在最低点球对环的压力为（mg+qE） D、在最低点球对环的压力为3(mg+qE)

7、如图所示，一绝缘的长为L、两端分别带有等量异种电荷的轻杆，电量的绝对值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角为60°，若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动)，则下列叙述正确的是（ ）

A、电场力不做功，两电荷电势能不变

B、电场力做的总功为

1

2QEL，两电荷的电势能减少 C、电场力做的总功为1

2

QEL，两电荷的电势能增加

D、电场力做的总功大小跟转轴位置有关

8、如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏移量y变大的是（ ）

A．U1变大，U2变大 B．U1变小，U2变大 C．U1变大，U2变小 D．U1变小，U2变小

9、如图所示，平行板电容器的两个极板为A、B，B板接地，A板带电量+Q，板间电场有一固定点P，若将B板固定，A板下移一些，或将A板固定，B板上移一些，在这两种情况中，下列说法正确的是 （ ）

A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变 B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高 C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低 D．B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低

10、如图所示，一水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电小球（可视为质点且不影响Q的电场）从左端以v滑上金属板的上表面，向右运动到右端，在此过程中（ ）

A．小球受到的电场力做正功； B．小球先减速运动，后加速运动；

C．小球受到的电场力方向始终沿两电荷连线斜向下； D．小球做匀速直线运动。

11、如右图所示，一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E＝E0－kt(E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向)变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t＝0时刻物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是 ( )

A．物体开始运动后加速度先增加、后减小 B．物体开始运动后加速度不断增大

C．经过时间t＝Ek

D．经过时间t＝μqE0－mg

μkq

，物体运动速度达最大值

12、如图所示，两块长均为L的平行金属板M、N与水平面成α角放置在同一竖直平面，充电后板间有匀强电场。一个质量为m、带电量为q的液滴沿垂直于电场线方向射人电场，并沿虚线通过电场。下列判断中正确的是 ( )。

A、电场强度的大小E＝mgtgα/q B、电场强度的大小E＝mgcosα/q

C、液滴离开电场时的动能增量为-mgLtgα D、液滴离开电场时的动能增量为-mgLsinα

二、填空（本题共4小题，共16分。把答案填写在题中的横线上。）

13、如图9所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B = 30°，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点场强的方向与AB平行，则qA带_________电，qB带_________电，电荷量之比qA∶qB=__________.

14、如图所示,为匀强电场中的一组等势面A、B、C、D，若 相邻两点间的距离都是2cm，则该电场的场强为 V/m； 到A点距离为1.5cm的P点的电势为 V ；

15、如图所示，水平平行金属板A、B间距为d，带电质点质量为m，电荷量为q，当质点以速率v从两极板中央处于水平飞入两极间，两极不加电压时，恰好从下板边缘飞出，若给A、B两极加一电压U，则恰好从上板边缘飞出，那么所加电压U= 。

16、在光滑的水平面上有两个电量分别为Q1、 Q2的带异种电荷的小球，

Q1＝4Q2，m2＝4m1问要保持两小球距离不变，可以使小球做匀速圆周运动；两小球的速度大小之比为 ．(只受库仑力作用)

三、计算题（共56分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 17、在电场中一条电场线上有A、B两点，如图所示.若将一负电荷q2.0107C，从A点移至B点，电荷克服电场力做功4.0104

J.试求：

(1)电场方向；

(2)A、B两点的电势差多大?哪一点电势高?

(3)在这一过程中，电荷的电势能怎样变化?

(4)如在这一电场中有另一点C，已知UAC500V，若把这一负荷从B移至C电场力做多少功?是正功还是负功?

18、一个电子以v0＝4×107m/s的速度，方向与电场方向相同，射入电场强度E＝2×105V/m的匀

强电场中，如图所示，已知电子电量e＝－1.6×10－19C，电子质量m＝9.1×10－

31kg.试求：

（1）从电子的入射点到达速度为0之点的两点间电势差是多少? 两点间距离是多少? （2）电子到达速度为0之前所需的时间是多少?

19、为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示．若AB＝0.4 m，＝37º，q＝－3×10－

7C，F＝1.5×10－

4N，A点电势 A＝100 V

（不计重力，sin 37º＝0.6，cos37º＝0.8）

（1）在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势值，求出场强和AB间的电势差。

（2）求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？

20、如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，有一个质量为m，带电量为＋q的小球在B板之下H处以初速度v0竖直向上进入两板间，欲使小球恰好打到A板，试讨论A、B板间的电势差是多大？

21、如图所示，两块长3cm的平行金属板AB相距1cm，并与300V直流电源的两极相连接，

AB，如果在两板正中间有一电子（m=9×10－31kg，e=－1.6×10－

19C），沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入，则：

（1）电子能否飞离平行金属板正对空间？ （2）如果由A到B分布宽1cm的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的百分之几？

湖北省襄樊四中2009级物理单元检测试题

选修3--1 第一章 静电场(A卷)【高中物理31第一章】

13、负 正 1∶8 14、53

3

102 V/m —1.25V 15、

2mgd

q

16、4：1 17、解(1)根据题意负电荷从A点移至B点电场力电场力做负功,可知电场方向A指向B

(2) 电场方向A指向B,因此A点电势高

UWAB4104J3

ABq2107

C

210V (3) 在这一过程中，电荷的电势能增加4.0104

J

(4)因为UAC500V而UAB2103V所以UBC1500V

WBCqU7BC(210C)(1500V)3104J

电场力做正功

、解：（1）12mv29.11031161014

182mveu ，U2e21.610

19

4.05103V d

u2101（2）v314107Em，t0av0eEmv0eE9.1101.610192104

1.2108s m

19、解：（1）由题可知，电荷所受电场力应与F方向相反，如图所示，大小 相同。E＝

F

q

＝5×102 V/m UAB＝EdAB＝5×102 V/m×0.4 m×cos37º＝160 V （2）电场力做负功，电势能增加

ΔEp＝qUAB＝4.8×10－

5 J

20、解：当电场力方向向下时，UA＞UB，电场力做负功，由动能定理得：

－qUAB－mg（H＋h）＝－

12

mv20 ∴ Uv2AB＝m02g(Hh)

2q

当电场力方向向上时，UA＜UB，电场力做正功，由动能定理得：

qUBA－mg（H＋h）＝－

12mv0 2

2

2g(H＋h)－v∴ UBA＝m

2q

21、解：（1）当电子从正中间沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入时，若能飞出电场，

A．根据E = F/q，可知电场中某点的场强与电场力成正比。

B．根据E = KQ/r2，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比。 C．根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强。 D．电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹

2、一电荷只在电场力作用下，在电场中逆着一条电场线从A运动到B，则在此过程（ ）

A．电荷的动能可能不变 B．电荷的势能可能不变 则电子在电场中的运动时间为tl

v，在沿AB方向上，电子受电场力的作用，在AB方向上的位移

为y12at2，其中aFmeEeUAB

m

md，联立求解，得y=0.6cm，而d20.5cm，所以yd2，故粒子不能飞出电场。

（2）从（1）的求解可知，与B板相距为y的电子带是不能飞出电场的，而能飞出电场的电子带宽度为xdy10.60.4cm，所以能飞出电场的电子数占总电子数的百分比为

nx

0.4d

100﹪=1100﹪=40﹪。

选修3--1 第一章 静电场 (B卷)

出题人：彭勤海 审题人：康博士

一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得2分） 1、下述说法正确的是（ ）

C．电荷的速度可能不变 D．电荷的加速度可能不变。

3、如所示，M、N两点分别放置两个等量种异电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（ ） A．场强最小的点是A点，电势最高的点是B点 B．场强最小的点是A点，电势最高的点是C点 C．场强最小的点是C点，电势最高的点是B点 D．场强最小的点是C点，电势最高的点是A点 4、关于电势差的说法中，正确的是（ ）

A、两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功

B、1C电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V C、在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关 D、两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比 5、如图所示，在点电荷Q形成的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两

点在同一等势面上。甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，两个

粒子经过a点时具有相同的动能，由此可以判断（ ）

A、甲粒子c点时与乙粒子d点时具有相同的动能

B、甲乙两粒子带异号电荷

C、若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d

点时的电势能

D、两粒子经过b点时具有相同的动能

6、如图所示，一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中，在环的上端，一个质量为m、带电量为+q的小球由静止开始沿轨道运动，则（ ）

A、小球运动过程中机械能守恒 B、小球经过环的最低点时速度最大 C、在最低点球对环的压力为（mg+qE） D、在最低点球对环的压力为3(mg+qE)

7、如图所示，一绝缘的长为L、两端分别带有等量异种电荷的轻杆，电量的绝对值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角为60°，若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动)，则下列叙述正确的是（ ）【高中物理31第一章】

A、电场力不做功，两电荷电势能不变

B、电场力做的总功为

1

2QEL，两电荷的电势能减少 C、电场力做的总功为1

2

QEL，两电荷的电势能增加

D、电场力做的总功大小跟转轴位置有关

8、如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平

行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出

平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏移量y变大的是（ ） 点的电势为 V ；

A．U1变大，U2变大 B．U1变小，U2变大 15、如图所示，水平平行金属板A、B间距为d，带电质点质量为m，电荷量为q，当质点以速率vC．U1变大，U2变小 D．U1变小，U2变小 从两极板中央处于水平飞入两极间，两极不加电压时，恰好从下板边缘飞出，若给A、B两极加一9、如图所示，平行板电容器的两个极板为A、B，B板接地，A板带电量+Q，板电压U，则恰好从上板边缘飞出，那么所加电压U= 。 间电场有一固定点P，若将B板固定，A板下移一些，或将A板固定，B板上移一16、在光滑的水平面上有两个电量分别为Q1、 Q2的带异种电荷的小球，Q1＝些，在这两种情况中，下列说法正确的是 （ ）

4Q2，m2＝4m1问要保持两小球距离不变，可以使小球做匀速圆周运动；两小球A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变

的速度大小之比为 ．(只受库仑力作用) B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高

C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低

三、计算题（共56分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的题，

D．B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低

答案中必须明确写出数值和单位。）

10、如图所示，一水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电小球（可

17、一个电子以v0＝4×107m/s的速度，方向与电场方向相同，射入电场强度E＝2×105V/m的匀

视为质点且不影响Q的电场）从左端以v滑上金属板的上表面，向右运动到右－－

强电场中，如图所示，已知电子电量e＝－1.6×1019C，电子质量m＝9.1×1031kg.试求：

端，在此过程中（ ）

（1）从电子的入射点到达速度为0之点的两点间电势差是多少? 两点间距离是多少?

A．小球受到的电场力做正功；

（2）电子到达速度为0之前所需的时间是多少?

B．小球先减速运动，后加速运动；

C．小球受到的电场力方向始终沿两电荷连线斜向下；

D．小球做匀速直线运动。 11、如右图所示，一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E＝E0－kt(E0、k均为大于零的常

数，取水平向左为正方向)变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t＝0时刻物体处

于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法

18、为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒正确的是 ( )

A．物体开始运动后加速度先增加、后减小 －－

力F，如图所示．若AB＝0.4 m，＝37º，q＝－3×107C，F＝1.5×104N，A点电势 A＝100 V

B．物体开始运动后加速度不断增大

E（不计重力，sin 37º＝0.6，cos37º＝0.8）

C．经过时间t＝

k

（1）在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，

μqE0－mg

D．经过时间t＝，物体运动速度达最大值

μkq并标明它们的电势值，求出场强和AB间的电势差。

12、如图所示，在O点处放置一个正电荷。在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的

（2）求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？

小球，小球的质量为m、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半

径的圆（图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30

OC的竖直高度为h。若小球通过B点的速度为v，则下列说法中正确的是 （ A、小球通过C点的速度大小是gh；

2

B、小球通过C点的速度大小是vgR；

12

mv-mgh ； 2

R12

D、 小球由A到C机械能的损失是mg(hmv

22

C、小球由A到C电场力做功是

二、填空（本题共4小题，共16分。把答案填写在题中的横线上。）

13、如图9所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B = 30°，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点场强的方向与AB平行，则qA带__________电，qB带__________电，电荷量之比qA∶qB=__________.

14、如图所示,为匀强电场中的一组等势面A、B、C、D，若 相邻两点间的距离都是2cm，则该电场的场强为 V/m； 到A点距离为1.5cm的P

19、如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，有一个质量为m，带电量为＋q的小球在B板之下H处以初速度v0

竖直向上进入两板间，欲使小球恰好打到A

板，试讨论A、

B板间的电势差是多大？

高中物理31第一章(四)
人教版高中物理选修3-1第一章教案

第一章、静电场

第一节、电荷及其守恒定律

教学目标

（一）知识与技能

1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．

2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．

3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．

4．知道电荷守恒定律．

5．知道什么是元电荷．

（二）过程与方法

1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷

2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。

（三）情感态度与价值观

通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质

重点：电荷守恒定律

难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。 教具：丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属球，静电感应导体，通草球。 教学过程：

（一）引入新课：新的知识内容，新的学习起点．本章将学习静电学．将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。

【板书】第一章 静电场

复习初中知识：

【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电．

【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 【板书】自然界中的两种电荷

正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示．把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示． 电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．

（二）进行新课：第1节、电荷及其守恒定律

【板书】

1、 （1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释

构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。

原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。

（2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同． 实质：电子的转移． 结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．

（3）金属导体模型也是一个物理模型P3

用静电感应的方法也可以使物体带电．

【演示】：把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A，B(参见课本图1.1－1)．可以看到A，B上的金属箔都张开了，表示A，B都带上了电荷．如果先把C移走，A和B上的金属箔就会闭合．如果先把A和B分开，然后移开C，可以看到A和B仍带有电荷；如果再让A和B接触，他们就不再带电．这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和．

【板书】（4）、静电感应：把电荷移近不带电的异体，可以使导体带电的现象。利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．

提出问题：静电感应的原因？

带领学生分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷．感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。

得出电荷守恒定律．

【板书】2、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分． 另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。 ○引导学生分析问题与练习3

3．元电荷

电荷的多少叫做电荷量．符号：Q或q 单位：库仑 符号：C

元电荷:电子所带的电荷量，用e表示. 注意：所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。

电荷量e的值：e=1.60×10-19C

比荷：电子的电荷量e和电子的质量me

e的比值,为1.761011

【小结】对本节内容做简要的小结 mC/㎏

e

●巩固练习

1．关于元电荷的理解，下列说法正确的是：[ ]

A．元电荷就是电子

B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量

C．元电荷就是质子

D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍

2．5个元电荷的电量是________， 16 C电量等于________元电荷．

3．关于点电荷的说法，正确的是：[ ]

A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷

B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷

C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体可看成点电荷

D．一切带电体都可以看成点电荷

●作业

1．复习本节课文．

2．思考与讨论：引导学生完成课本P5问题与练习1-4

说明：

1、两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识，这些在初中都已经讲过，本节重点是讲述静电感应现象．要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象．在此基础上，使学生知道，感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，使电荷从物体的一部分转移到另一部分．本节只说明静电感应现象。

2．在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上，说明起电的过程是使物体中正负电荷分开的过程，进而说明电荷守恒定律．

3．要求学生知道元电荷的概念，而密立根实验作为专题，有条件的学校可以组织学生选学．

第二节、库仑定律

教学目标

（一）知识与技能

1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量．

2．会用库仑定律的公式进行有关的计算．

3．知道库仑扭秤的实验原理．

（二）过程与方法

通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律

（三）情感态度与价值观

培养学生的观察和探索能力

重点：掌握库仑定律

难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算

教具：库仑扭秤(模型或挂图)．

教学过程：（一）复习上课时相关知识

（二）新课教学【板书】----第2节、库仑定律 提出问题：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？

【演示】：带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向．使同学通过观察分析出结论(参见课本图1.2－1)．

【板书】：1、影响两电荷之间相互作用力的因素：1．距离．2．电量．

2、库仑定律 内容表述：力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上

公式：Fkq1q2

r2

×109N·m2/C2 适用条件：真空中，点电荷——理想化模型

【介绍】：（1）．关于“点电荷”，应让学生理解这是相对而言的，只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的．这里可以引导学生回顾力学中的质点的概念．容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷，这一点在教学中应结合实例予以纠正．

（2）．要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，对其它介质对电荷间库仑力的影响不便向学生多作解释，只能简单地指出：为了排除其他介质的影响，将实验和定律约束在真空的条件下．

扩展：任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的．任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律．用矢量求和法求合力．

利用微积分计算得：带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷．

静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则．

【板书】：3、库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家．库仑）

【演示】：库仑扭秤(模型或挂图)介绍：物理简史及库仑的实验技巧．

实验技巧：（1）．小量放大．（2）．电量的确定．

【例题1】：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力．已知电子的质量m1=9.10×10-31kg，质子的质量m2=1.67×10-27kg．电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C．

分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解．

解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是

FkQ1Q2m1m2F1kQ1Q2

1=r2，F2=Gr2，F=

2Gm1·m2

F

19.0×109×160

可以F=.×1019×160.×1019×1011×910.×10

31×167.×1027=2.3×103926.67看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力．其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计．

【例题2】：详见课本P9

【小结】对本节内容做简要的小结

（三）巩固练习

1、 复习本节课文及阅读科学漫步

2、 引导学生完成问题与练习，练习1、2、4，作业3、5。

参考题

1．真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和2q，它们之间相互作用力的大小为F．有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，当C跟A、B小球各接触一次后拿开，再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小可为：[ ]

A．3F/64 B．0 C．3F/82 D．3F/16

2．如图14－1所示，A、B、C三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它们所带电量相等．A、B两处为正电荷，C处为负电荷，且

BC=2AB．那么A、B、C三个点电荷所受库仑力的大小之比

为________．

高中物理31第一章(五)
高中物理选修3-1第一章习题

1、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在平面平行．已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图所示，由此可知c点的电势为

A．4 V B．8 V C．12 V D．24 V

2、如图所示，虚线表示某匀速电场的等势面，一带电粒子以某一初速度从P点射入电场后，在只受电场力作用下的轨迹如图中实线所示，Q是轨迹上的一点，且位于P点的右下方，下列判断正确的是 ）

A．粒子一定带正电

B．粒子的动能先减少后增大

C．等势面A的电势一定高于等势面B的电势

D．粒子在Q点的电势能一定大于在P点的电势能

3、如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．若将q1、q2移动到C点的过程中电场力做的正功相等，则下列说法正确的是（ ）

A．A点电势大于B点电势

B．A、B两点的电场强度相等

C．q1的电荷量大于q2的电荷量

D．q1和q2在C点的电势能相等

4、一对等量正点电荷电场的电场线（实线）和等势线（虚线）如图所示，则关于图中A、B两点电场强度EA、EB与电势ΦA、ΦB大小的判断正确（ ）

A．EA＞EB，ΦA＞ΦB B．EA＞EB，ΦA＜ΦB

C．EA＜EB，ΦA＞ΦB D．EA、＜EB，ΦA＜ΦB

5、如图所示，虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线及其电势的值，一带电粒子只 在电场力作用下沿图中的实线从A点运动到C点，则下列判断正确的是（ ）

A．粒子在A点的电场力小于在C点的电场力

B．粒子在A点的运动速度大于在C点的运动速度

C．粒子在A点的电势能大于在C点的电势能

D．粒子在A点的加速度小于在C点的加速度

6、一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是 ( )

A．C和U均增大

B．C增大，U减小 C．C减小，U增大

( )

A．保持S不变，增大d，则θ变大

C．保持d不变，减小S，则θ变小 B．保持S不变，增大d，则θ变小 D．保持d不变，减小S，则θ不变 D．C和U均减小 8、控制变量法的应用]如图所示，设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若

9、如图所示，两极板水平放置的平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地．静电计外壳接地．闭合电键S时，带负电的油滴恰好静止于电容器中的P点．下列说法正确的是（ ）

A．若将A极板向下平移一小段距离，平行板电容器的电容将变小

B．若将A极板向上平移一小段距离，静电计指针张角变小

C．若将A极板向下平移一小段距离，P点电势将升高

D．若断开电键S，再将A极板向下平移一小段距离，则带电油滴将向下运动

10、如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板间有一个电荷q处于静止状态．现将两极板的间距变大，则（ ）

A．电荷将向上加速运动 B．电荷将向下加速运动

C．电流表中将有从a到b的电流 D．电流表中将有从b到a的电流

11、带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时（除电场力外不计其它力的作用）（ ）

A．电势能增加，动能增加 B．电势能减小，动能增加

C．电势能和动能都不变 D．上述结论都不正确

12、如图所示为竖直平面内的直角坐标系，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向．质量为m，电量为q的质点，在重力和恒定电场力F作用下，从坐标原点O由静止开始在竖直平面内沿与y正方向成α角（α＞45°）斜向下做直线运动，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）

A．若F=mg sinα，则物体的机械能一定不变

B．若F=mg tanα，则物体的机械能一定增大

C．若F=mg tanα，则物体的机械能一定减小

D．若F=mg tanα，则物体的电势能一定增大

12、如图为电子以水平向右的初速度进入M、N板产生的匀强电场中的运动轨迹，则（ ）

A．M板可能带正电

B．M板电势比N板的低

C．电子的电势能越来越大

D．电子受到的电场力越来越大

13、如图所示为一水平匀强电场，方向水平向右，图中虚线为电场中的一条直线，与电场方向的夹角为θ，一带正电的点电荷以初速度v0沿垂直电场方向从A点射入电场，一段时间后经过B点，此时其速度方向与电场方向的夹角为α，不计重力，则下列表达式正确的是（ ）

A．θ=2α B．tanα=tanθ

C．2tanα=tanθ D．2tanθ=tanα

14、如图所示，静止的电子在加速电压为U1的电场作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压为的电场作用下偏转一段距离．现使U1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该（ ）

A．使U2加倍

B．使U2变为原来的4倍

C．使U2变为原来的 倍

D．使U2变为原来的 倍

15、如图所示是示波器的部分构造示意图，真空室中阴极K不断发出初速度可忽略的电子，电子经电压U0=4.55×l03V的电场加速后，由孔N沿长L=0.10m相距为d=0.020m的两平行金 属板A、B间的中心轴线进入两板间，电了穿过A、B板后最终可打在中心为O的荧光屏CD上，光屏CD距A、B板右侧距离S=0.45m．若在A、B间加UAB=27.3V的电压．已知电子电荷最e=1.6×10-19C，质量m=9.1×10-31kg．求：

（1）电子通过孔N时的速度大小；

（2）荧光屏CD上的发光点距中心O的距离．

16、半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图所示．珠子所受静电力是其重力的3/4倍．将珠子从环上最低位置A点静止释放，求：

（1）珠子所能获得的最大动能和在最大动能处环对珠子的作用力；

（2）要使珠子恰好能绕圆环做完整的圆周运动，则应在A点给珠子以多大的初速度？

17、如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个带电量为-q的油滴，从A点以速度υ竖直向上射入电场．已知油滴质量为m，重力加速度为g，若要油滴运动到轨迹的最高点时，它的速度大小恰好为υ．则：

（1）所加电场的电场强度E应为多大？

（2）油滴从A点到最高点的过程中电势能改变了多少？

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