10.1 《电势能和电势》 筑基提能同步练习 高中物理必修第三册（人教版2019）
一、单项选则题（一）
1．（2024高一下·崇阳月考）静电场中某点电势的数值等于（ ）
A．试验电荷q0置于该点时具有的电势能
B．单位试验电荷置于该点时具有的电势能
C．单位正电荷置于该点时具有的电势能
D．把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功
【答案】C
【知识点】电势能；电势能与电场力做功的关系；电势
【解析】【解答】ABC、由
可知，静电场中某点电势的数值等于单位正电荷置于该点时具有的电势能，而试验电荷不一定是单位正电荷，单位试验电荷也不一定是单位正电荷，故AB错误，C正确；
D、根据电势差的公式
而A、O间电势差
若取
则
所以电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功，故D错误；
故答案为：C。
【分析】静电场中某点电势的数值等于单位正电荷置于该点时具有的电势能；电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功。
2．（2023·渭南模拟）在A、B两点放置电荷量分别为和的点电荷，其形成的电场线分布如图所示，C为A、B连线的中点，D是连线的中垂线上的另一点。则下列说法正确的是（ ）
A．
B．C点的电势高于D点的电势
C．若将一正电荷从C点移到无穷远点，电场力做负功
D．若将另一负电荷从C点移到D点，电荷电势能减小
【答案】B
【知识点】电势能；电势能与电场力做功的关系；电势
【解析】【解答】A．电场线越密电场强度越大，A点电场强度大于B点附近的电场强度，C点的场强大于D点的场强，由E=，则，故A错误；
BD．电场线与等势面垂直，画出过C点的等势线，如图
沿电场线方向电势逐渐降低，C点的电势大于D点的电势，故负电荷从C点移到D点，电荷电势能增大，B正确，D错误；
C．A点的正电荷电荷量大于B点的负电荷电荷量，故C点电势大于零，若将一正电荷从C点移到无穷远点，电场力做正功，C错误。
故选：B。
【分析】电场线越密电场强度越大，同时结合公式E=，比较电量大小；
电场线与等势面垂直，分析电势高低，再分析电势能大小；
根据电场力做正功，电势能降低，反之，电场力做负功，电势能升高，进行分析。
3．（2023高一下·海南期末）某静电场中x轴上的电势随x坐标变化的图像如图所示，图像关于中轴对称，a、b两点到O点的距离相等，将一电荷从x轴上的a点由静止释放后粒子沿x轴运动到b点，运动过程中粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）
A．该电荷一定带负电
B．电荷从a到b点过程中的加速度先增大后减小
C．从O到b，电荷的电势能减小
D．从a到b电场力对电荷先做正功，后做负功
【答案】D
【知识点】电势能；电势能与电场力做功的关系；电势
【解析】【解答】 A、电荷从x轴上的a点由静止释放后只在电场力作用下由高电势点向低电势点运动，则小球带正电，A错误；
B、由图可知，图像的斜率表示场强，斜率是先减小后增大，所以加速度是先减小后增大，B错误；
C、从O到b，电场力做负功，电势能增大，C错误；
D、从a到b电场力对电荷先做正功，后做负功，D正确.
故答案为D
【分析】本题考查 图像，图像的斜率表示场强，同时注意电势是标量。
4．（2024高一下·崇阳月考）空间中存在一静电场，一电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能 随位置x的变化关系如图所示，则电子从x1向x3运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在x1处电子速度最大 B．在x2处电子加速度最大
C．在x3处电场强度最大 D．在x2处电势最高
【答案】C
【知识点】电势能；电势
【解析】【解答】A、电子仅在电场力作用下运动，根据能量守恒定律可知动能与电势能之和是恒定的，则电子从x1向x3运动的过程中，在x3处的电势能最小，则动能最大，速度最大，故A错误；
B、Ep-x图象的斜率绝对值表示电子受到的电场力大小，在x2处图象的斜率为0，则电场力为0，故电子的加速度为0，故B错误；
C、电子从x1向x3运动的过程中，x3处的图象斜率绝对值最大，则电场力最大，电场强度最大，故C正确；
D、电子从x1向x3运动的过程中，电子在x2处电势能最大，但由于电子带负电，故在x2处电势最低，故D错误；
故答案为： C。
【分析】粒子沿x轴正方向运动的过程，电势能先增大后减小，可知电场力先做负功后做正功，沿电场线方向电势降低，由斜率分析电场强度的变化，即可分析粒子的加速度变化。
5．（2024高一下·西安月考）如图所示，a，c、b为同一条电场线上的三点，c为ab中点，a、b电势分别为，。则（ ）
A．c点的电势一定为4V
B．a点的场强一定比b场强大
C．正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D．负电荷从a点运动到b点动能一定增加
【答案】C
【知识点】电势能；电势
二、多项选择题（一）
6．（2024高二下·邯郸期中）在轴上的点和A点分别固定有点电荷和点电荷轴上点之间各点的电势随变化的图像如图所示，为的中点，且图线在点处斜率最小。取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（ ）
A．在轴上点之间，点的电场强度最小
B．点电荷带的都是正电荷
C．将电子从点移动到A点的过程中，电子的电势能减小
D．点之间电场强度的方向沿轴正方向
【答案】A,C
【知识点】电势能；电势
7．（2024高二下·淳安月考）带电粒子M只在电场力作用下由P点运动Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10-4J的功．那么（ ）
A．M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能
B．P点的场强一定小于Q点的场强
C．P点的电势一定高于Q点的电势
D．M在P点的动能一定大于它在Q点的动能
【答案】A,D
【知识点】电势能；电势
8．（2024高二上·湛江期末）人体的细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），使得只有带特定电荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内。如图，初速度为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从细胞膜外A点运动到细胞膜内B点，则下列说法正确的是（ ）
A．A点电势高于B点电势
B．钠离子的电势能增大
C．若膜内的电场可看作匀强电场，钠离子的加速度变大
D．若膜电位上升但细胞膜厚度不变，钠离子进入细胞内的速度增大
【答案】A,D
【知识点】电势能；电势
三、单项选择题（二）
9．（2024高三上·广东开学考）已知地球是电荷的良导体（如图甲所示），若取地球表面电势为零，将地球视为带电的导体球，地球周围某点的电势随该点到球心的距离r的变化如图乙所示，为地球半径，下列说法正确的是（ ）
A．地球可能带正电
B．在时，地球内部电场强度为零
C．在时，电场强度随r的增大逐渐增大
D．负电荷在离地球越远的地方，电势能越大
【答案】B
【知识点】电势能；电势
【解析】【解答】A．沿着电场线电势逐渐降低，电势随r的增大逐渐升高，地球带负电，故A错误；
BC．结合匀强电场电势差与场强关系，可知图像的斜率表示电场强度，在时，图像斜率为零，地球内部电场强度为零，在时，图像斜率随r的增大逐渐减小，地球外部电场强度随r的增大逐渐减小，故B正确，C错误；
D．根据电势能
负电荷在离地球越远的地方，电势越高，电势能越小，故D错误。
故选B。
【分析】根据电势φ的变化分析地球的电性，根据电势能的计算公式分析解答。
10．（2024高一下·浙江月考）空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．空间各点场强的方向均与x轴垂直
B．电荷沿x轴从O移到x1的过程中，电场力不做功
C．正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能减小
D．负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能减小
【答案】C
【知识点】电势能；电势
11．（2024高一下·湖北月考）真空中存在平行于x轴方向的电场，一试探电荷在x轴各点的电势能随x的分布如图所示。根据图像可知（ ）
A．处的电场强度大于0
B．处的电势大于处的电势
C．处的电场强度大于处的电场强度
D．试探电荷从处运动至处的过程中，电场力做功为
【答案】C
【知识点】电势能；电势
四、多项选择题（二）
12．（2024高一下·长沙期末）电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色，透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素。如图所示，某一像素胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒，当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电量保持不变），像素由黑色变成白色。下列说法正确的是（ ）
A．像素由黑变白的过程中，黑色微粒向下迁移过程中电势能减小
B．像素由黑变白的过程中，电场力对黑色微粒做负功，对白色微粒做正功
C．像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势
D．无论人眼看见的透明面板是白色还是黑色，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势
【答案】A,D
【知识点】电势能；电势
13．（2024高二上·吉安期末）如图所示，正方体上下底面的中心为。A、C两点固定有电荷量为的点电荷，F、H两点固定有电荷量为的点电荷，下列说法正确的是（ ）
A．正方体中心处电场强度大小为0
B．面中心O处电场强度方向竖直向下
C．电子沿直线从O点运动到点电势能增加
D．点E与点G处电场强度相同
【答案】B,C
【知识点】电势能；电势
14．（2023·丽江模拟）在x轴上固定两个带电荷量分别为、的点电荷，以其中的某一电荷为原点，两电荷所形成的电场的电势在x轴正半轴上的分布如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．正电荷在坐标原点，负电荷在的位置
B．负电荷在坐标原点，正电荷在的位置
C．在x轴上区域电场强度沿x轴正方向
D．一带负电试探电荷从O处移到处，电势能先减小后增加
【答案】B,C
【知识点】电势能；电势
【解析】【解答】A、根据图像可知x=0处电势趋向无穷小，故x=0处为负电荷，故A错误。
B、根据图像可知x轴正半轴方向电势没有趋向无穷大的点，x轴正半轴无正电荷，且x=x2处电场强度为为零，则根据点电荷场强决定式，得正电荷在 的位置，故B正确。
C、 区域内沿x轴正方向电势逐渐降低，故电场强度沿x轴正方向，C正确。
D、根据，O到x2过程中电势逐渐升高，但q为负电荷，故电势能逐渐降低，D错误。
故答案为：BC。
【分析】根据图像由电势的特殊点判断两个点电荷的位置，再根据沿电场线方向电势逐渐降低，判断场强方向；最后根据电势能的表达式判断电势能的变化。
五、实验与探究
15．（2024高三下·广东开学考）静电喷涂技术在现代工业部件的制造中被广泛应用，图是对某一工件的静电喷漆过程示意图，被喷涂的工件带正电并接地，喷枪连接涂料管道与高压直流电源的负极连接，图中虚线表示电场线。喷出的涂料微粒带 （填“正”或“负”）电，涂料微粒向工件运动过程中电势能逐渐 （填“减少”或“增大”）。
【答案】负；减少
【知识点】电势能
16．（2022高二上·嘉定月考）某同学提出“电荷在电场中电势高的地方，具有较大的电势能”，你认为此说法 。（选填“正确”或“错误”），理由是 。
【答案】错误；根据 可知电势能不仅和电势有关，还和电荷量及电性的正负有关，正电荷在电场中电势高的地方，具有较大的电势能；负电荷在电场中电势高的地方，具有较小的电势能。
【知识点】电势能
【解析】【解答】 “电荷在电场中电势高的地方，具有较大的电势能”这个说法错误错误。根据 可知电势能不仅和电势有关，还和电荷量及电性的正负有关，正电荷在电场中电势高的地方，具有较大的电势能；负电荷在电场中电势高的地方，具有较小的电势能。
【分析】电势较高的位置，当电荷带正电时电荷具有较大的电势能。所以该说法是错误的。
六、应用与解答
17．（2024高一下·雨花期末）如图，带电量的A球固定在足够长的光滑绝缘斜面上，斜面的倾角，质量、带电量的B球在离A球处由静止释放。两球均可视为点电荷，静电力恒量，g取，。
（1）A球在B球释放处产生的电场强度E的大小和方向；
（2）B球的速度最大时两球间的距离r；
（3）B球从开始运动到速度最大时，其电势能改变了7.92J．求B球运动的最大速度。（结果可用根号表示）
【答案】（1）；方向沿斜面向上；（2）1.2m；（3）或
【知识点】电势能
18．（2023高二上·怀柔期中）在如图所示的水平方向的匀强电场中，一个电荷量q=+210-8C，质量为m=1.010-5kg的带电小球放置在光滑水平面上，所受静电力F=410-4N，在电场力作用下沿电场线方向从静止由A运动到B，A、B两点间的距离x=0.20m，求：
（1）匀强电场场强E的大小；
（2）小球加速度a的大小；
（3）小球从A运动到B静电力做的功W。
【答案】（1）；（2）40m/s2；（3）
【知识点】电势能
1 / 110.1 《电势能和电势》 筑基提能同步练习 高中物理必修第三册（人教版2019）
一、单项选则题（一）
1．（2024高一下·崇阳月考）静电场中某点电势的数值等于（ ）
A．试验电荷q0置于该点时具有的电势能
B．单位试验电荷置于该点时具有的电势能
C．单位正电荷置于该点时具有的电势能
D．把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功
2．（2023·渭南模拟）在A、B两点放置电荷量分别为和的点电荷，其形成的电场线分布如图所示，C为A、B连线的中点，D是连线的中垂线上的另一点。则下列说法正确的是（ ）
A．
B．C点的电势高于D点的电势
C．若将一正电荷从C点移到无穷远点，电场力做负功
D．若将另一负电荷从C点移到D点，电荷电势能减小
3．（2023高一下·海南期末）某静电场中x轴上的电势随x坐标变化的图像如图所示，图像关于中轴对称，a、b两点到O点的距离相等，将一电荷从x轴上的a点由静止释放后粒子沿x轴运动到b点，运动过程中粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）
A．该电荷一定带负电
B．电荷从a到b点过程中的加速度先增大后减小
C．从O到b，电荷的电势能减小
D．从a到b电场力对电荷先做正功，后做负功
4．（2024高一下·崇阳月考）空间中存在一静电场，一电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能 随位置x的变化关系如图所示，则电子从x1向x3运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在x1处电子速度最大 B．在x2处电子加速度最大
C．在x3处电场强度最大 D．在x2处电势最高
5．（2024高一下·西安月考）如图所示，a，c、b为同一条电场线上的三点，c为ab中点，a、b电势分别为，。则（ ）
A．c点的电势一定为4V
B．a点的场强一定比b场强大
C．正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D．负电荷从a点运动到b点动能一定增加
二、多项选择题（一）
6．（2024高二下·邯郸期中）在轴上的点和A点分别固定有点电荷和点电荷轴上点之间各点的电势随变化的图像如图所示，为的中点，且图线在点处斜率最小。取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（ ）
A．在轴上点之间，点的电场强度最小
B．点电荷带的都是正电荷
C．将电子从点移动到A点的过程中，电子的电势能减小
D．点之间电场强度的方向沿轴正方向
7．（2024高二下·淳安月考）带电粒子M只在电场力作用下由P点运动Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10-4J的功．那么（ ）
A．M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能
B．P点的场强一定小于Q点的场强
C．P点的电势一定高于Q点的电势
D．M在P点的动能一定大于它在Q点的动能
8．（2024高二上·湛江期末）人体的细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），使得只有带特定电荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内。如图，初速度为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从细胞膜外A点运动到细胞膜内B点，则下列说法正确的是（ ）
A．A点电势高于B点电势
B．钠离子的电势能增大
C．若膜内的电场可看作匀强电场，钠离子的加速度变大
D．若膜电位上升但细胞膜厚度不变，钠离子进入细胞内的速度增大
三、单项选择题（二）
9．（2024高三上·广东开学考）已知地球是电荷的良导体（如图甲所示），若取地球表面电势为零，将地球视为带电的导体球，地球周围某点的电势随该点到球心的距离r的变化如图乙所示，为地球半径，下列说法正确的是（ ）
A．地球可能带正电
B．在时，地球内部电场强度为零
C．在时，电场强度随r的增大逐渐增大
D．负电荷在离地球越远的地方，电势能越大
10．（2024高一下·浙江月考）空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．空间各点场强的方向均与x轴垂直
B．电荷沿x轴从O移到x1的过程中，电场力不做功
C．正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能减小
D．负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能减小
11．（2024高一下·湖北月考）真空中存在平行于x轴方向的电场，一试探电荷在x轴各点的电势能随x的分布如图所示。根据图像可知（ ）
A．处的电场强度大于0
B．处的电势大于处的电势
C．处的电场强度大于处的电场强度
D．试探电荷从处运动至处的过程中，电场力做功为
四、多项选择题（二）
12．（2024高一下·长沙期末）电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色，透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素。如图所示，某一像素胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒，当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电量保持不变），像素由黑色变成白色。下列说法正确的是（ ）
A．像素由黑变白的过程中，黑色微粒向下迁移过程中电势能减小
B．像素由黑变白的过程中，电场力对黑色微粒做负功，对白色微粒做正功
C．像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势
D．无论人眼看见的透明面板是白色还是黑色，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势
13．（2024高二上·吉安期末）如图所示，正方体上下底面的中心为。A、C两点固定有电荷量为的点电荷，F、H两点固定有电荷量为的点电荷，下列说法正确的是（ ）
A．正方体中心处电场强度大小为0
B．面中心O处电场强度方向竖直向下
C．电子沿直线从O点运动到点电势能增加
D．点E与点G处电场强度相同
14．（2023·丽江模拟）在x轴上固定两个带电荷量分别为、的点电荷，以其中的某一电荷为原点，两电荷所形成的电场的电势在x轴正半轴上的分布如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．正电荷在坐标原点，负电荷在的位置
B．负电荷在坐标原点，正电荷在的位置
C．在x轴上区域电场强度沿x轴正方向
D．一带负电试探电荷从O处移到处，电势能先减小后增加
五、实验与探究
15．（2024高三下·广东开学考）静电喷涂技术在现代工业部件的制造中被广泛应用，图是对某一工件的静电喷漆过程示意图，被喷涂的工件带正电并接地，喷枪连接涂料管道与高压直流电源的负极连接，图中虚线表示电场线。喷出的涂料微粒带 （填“正”或“负”）电，涂料微粒向工件运动过程中电势能逐渐 （填“减少”或“增大”）。
16．（2022高二上·嘉定月考）某同学提出“电荷在电场中电势高的地方，具有较大的电势能”，你认为此说法 。（选填“正确”或“错误”），理由是 。
六、应用与解答
17．（2024高一下·雨花期末）如图，带电量的A球固定在足够长的光滑绝缘斜面上，斜面的倾角，质量、带电量的B球在离A球处由静止释放。两球均可视为点电荷，静电力恒量，g取，。
（1）A球在B球释放处产生的电场强度E的大小和方向；
（2）B球的速度最大时两球间的距离r；
（3）B球从开始运动到速度最大时，其电势能改变了7.92J．求B球运动的最大速度。（结果可用根号表示）
18．（2023高二上·怀柔期中）在如图所示的水平方向的匀强电场中，一个电荷量q=+210-8C，质量为m=1.010-5kg的带电小球放置在光滑水平面上，所受静电力F=410-4N，在电场力作用下沿电场线方向从静止由A运动到B，A、B两点间的距离x=0.20m，求：
（1）匀强电场场强E的大小；
（2）小球加速度a的大小；
（3）小球从A运动到B静电力做的功W。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电势能；电势能与电场力做功的关系；电势
【解析】【解答】ABC、由
可知，静电场中某点电势的数值等于单位正电荷置于该点时具有的电势能，而试验电荷不一定是单位正电荷，单位试验电荷也不一定是单位正电荷，故AB错误，C正确；
D、根据电势差的公式
而A、O间电势差
若取
则
所以电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功，故D错误；
故答案为：C。
【分析】静电场中某点电势的数值等于单位正电荷置于该点时具有的电势能；电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功。
2．【答案】B
【知识点】电势能；电势能与电场力做功的关系；电势
【解析】【解答】A．电场线越密电场强度越大，A点电场强度大于B点附近的电场强度，C点的场强大于D点的场强，由E=，则，故A错误；
BD．电场线与等势面垂直，画出过C点的等势线，如图
沿电场线方向电势逐渐降低，C点的电势大于D点的电势，故负电荷从C点移到D点，电荷电势能增大，B正确，D错误；
C．A点的正电荷电荷量大于B点的负电荷电荷量，故C点电势大于零，若将一正电荷从C点移到无穷远点，电场力做正功，C错误。
故选：B。
【分析】电场线越密电场强度越大，同时结合公式E=，比较电量大小；
电场线与等势面垂直，分析电势高低，再分析电势能大小；
根据电场力做正功，电势能降低，反之，电场力做负功，电势能升高，进行分析。
3．【答案】D
【知识点】电势能；电势能与电场力做功的关系；电势
【解析】【解答】 A、电荷从x轴上的a点由静止释放后只在电场力作用下由高电势点向低电势点运动，则小球带正电，A错误；
B、由图可知，图像的斜率表示场强，斜率是先减小后增大，所以加速度是先减小后增大，B错误；
C、从O到b，电场力做负功，电势能增大，C错误；
D、从a到b电场力对电荷先做正功，后做负功，D正确.
故答案为D
【分析】本题考查 图像，图像的斜率表示场强，同时注意电势是标量。
4．【答案】C
【知识点】电势能；电势
【解析】【解答】A、电子仅在电场力作用下运动，根据能量守恒定律可知动能与电势能之和是恒定的，则电子从x1向x3运动的过程中，在x3处的电势能最小，则动能最大，速度最大，故A错误；
B、Ep-x图象的斜率绝对值表示电子受到的电场力大小，在x2处图象的斜率为0，则电场力为0，故电子的加速度为0，故B错误；
C、电子从x1向x3运动的过程中，x3处的图象斜率绝对值最大，则电场力最大，电场强度最大，故C正确；
D、电子从x1向x3运动的过程中，电子在x2处电势能最大，但由于电子带负电，故在x2处电势最低，故D错误；
故答案为： C。
【分析】粒子沿x轴正方向运动的过程，电势能先增大后减小，可知电场力先做负功后做正功，沿电场线方向电势降低，由斜率分析电场强度的变化，即可分析粒子的加速度变化。
5．【答案】C
【知识点】电势能；电势
6．【答案】A,C
【知识点】电势能；电势
7．【答案】A,D
【知识点】电势能；电势
8．【答案】A,D
【知识点】电势能；电势
9．【答案】B
【知识点】电势能；电势
【解析】【解答】A．沿着电场线电势逐渐降低，电势随r的增大逐渐升高，地球带负电，故A错误；
BC．结合匀强电场电势差与场强关系，可知图像的斜率表示电场强度，在时，图像斜率为零，地球内部电场强度为零，在时，图像斜率随r的增大逐渐减小，地球外部电场强度随r的增大逐渐减小，故B正确，C错误；
D．根据电势能
负电荷在离地球越远的地方，电势越高，电势能越小，故D错误。
故选B。
【分析】根据电势φ的变化分析地球的电性，根据电势能的计算公式分析解答。
10．【答案】C
【知识点】电势能；电势
11．【答案】C
【知识点】电势能；电势
12．【答案】A,D
【知识点】电势能；电势
13．【答案】B,C
【知识点】电势能；电势
14．【答案】B,C
【知识点】电势能；电势
【解析】【解答】A、根据图像可知x=0处电势趋向无穷小，故x=0处为负电荷，故A错误。
B、根据图像可知x轴正半轴方向电势没有趋向无穷大的点，x轴正半轴无正电荷，且x=x2处电场强度为为零，则根据点电荷场强决定式，得正电荷在 的位置，故B正确。
C、 区域内沿x轴正方向电势逐渐降低，故电场强度沿x轴正方向，C正确。
D、根据，O到x2过程中电势逐渐升高，但q为负电荷，故电势能逐渐降低，D错误。
故答案为：BC。
【分析】根据图像由电势的特殊点判断两个点电荷的位置，再根据沿电场线方向电势逐渐降低，判断场强方向；最后根据电势能的表达式判断电势能的变化。
15．【答案】负；减少
【知识点】电势能
16．【答案】错误；根据 可知电势能不仅和电势有关，还和电荷量及电性的正负有关，正电荷在电场中电势高的地方，具有较大的电势能；负电荷在电场中电势高的地方，具有较小的电势能。
【知识点】电势能
【解析】【解答】 “电荷在电场中电势高的地方，具有较大的电势能”这个说法错误错误。根据 可知电势能不仅和电势有关，还和电荷量及电性的正负有关，正电荷在电场中电势高的地方，具有较大的电势能；负电荷在电场中电势高的地方，具有较小的电势能。
【分析】电势较高的位置，当电荷带正电时电荷具有较大的电势能。所以该说法是错误的。
17．【答案】（1）；方向沿斜面向上；（2）1.2m；（3）或
【知识点】电势能
18．【答案】（1）；（2）40m/s2；（3）
【知识点】电势能
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