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2021年高考物理一轮复习考点全覆盖
（28）电场能的性质（解析版）
考点解读：
一、电势能和电势　电势差
1．电势能增、减的判断方法
(1)做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加．
(2)公式法：由Ep＝qφ将q、φ的大小、正负号一起代入公式．
(3)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功，电荷的动能和电势能相互转化，动能增大，电势能减小；动能减小，电势能增大．
2．电势高低常用的两种判断方法
(1)依据电场线的方向：沿电场线方向电势逐渐降低．
(2)依据电势能的高低：正电荷在电势能大处电势较高，负电荷在电势能大处电势较低．
二、电场线、等势面与粒子运动轨迹问题
1．等势线总是和电场线垂直，已知电场线可以画出等势线，已知等势线也可以画出电场线．
2．几种典型电场的等势线(面)
电场
等势线(面)
重要描述
匀强电场
垂直于电场线的一簇平面
点电荷的电场
以点电荷为球心的一簇球面
等量异种点电荷的电场
连线的中垂线上电势处处为零(选无穷远处为零电势点)
等量同种(正)点电荷的电场
连线上，中点的电势最低；中垂线上，中点的电势最高
3.某点速度方向即为该点轨迹的切线方向．
4．从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或带电体电性．
5．结合轨迹、速度方向与电场力的方向，确定电场力做功的正负，从而确定电势能、电势的变化和电势差．
6．根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况．
三、电势差与电场强度的关系
1．匀强电场中电势差与电场强度的关系
(1)UAB＝Ed，d为A、B两点沿电场方向的距离．
(2)在匀强电场中，不与电场线垂直的同一直线上的距离相同的两点间的电势差相等，相互平行的相等线段的两端点电势差也相等．
2．E＝在非匀强电场中的几点妙用
(1)解释等差等势面的疏密与电场强度大小的关系：当电势差U一定时，电场强度E越大，则沿电场强度方向的距离d越小，即电场强度越大，等差等势面越密．
(2)定性判断非匀强电场电势差的大小关系：如距离相等的两点间的电势差，E越大，U越大；E越小，U越小．
考向一：电势能和电势　电势差
【例1】如图所示，匀强电场中的六个点A、B、C、D、E、F为正八面体的六个顶点，已知BE中点O的电势为零，A、B、C三点的电势分别为7
V、-1
V、3
V，则E、F两点的电势分别为
A．2
V、-2
V
B．1
V、-3
V
C．1
V、-5
V
D．2
V、-4
V
【答案】B
【解析】如图所示。
设AB的中点为M，MO平行于AE，且AE=2MO，根据U=Ed可知沿着AE方向电势变化量是沿MO方向的2倍，而M点电势为3
V，即UMO=3
V，故有UAE=6
V，由此可知E点电势为1
V；根据正八面体的特点可知，AE平行于CF，故沿CF方向电势降低为UCF=6
V，由此可得F点电势为-3
V，故B正确；ACD错误，故选B。
【变式1】　如图为某一电场的电场线，M、N、P为电场线上的三个点，M、N是同一电场线上的两点．下列判断正确的是(　　)
A．M、N、P三点中N点的场强最大
B．M、N、P三点中N点的电势最高
C．负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D．正电荷从M点自由释放，电荷将沿电场线运动到N点
【答案】A
【解析】同一电场中，电场线的疏密反映了电场的强弱，所以N点场强最大，选项A正确．顺着电场线的方向，电势降低，M点的电势最高，选项B错误．根据Ep＝qφ，φM>φP>φN可知，负电荷在M点的电势能小于在N点的电势能，选项C错误．正电荷从M点自由释放，电荷在电场力的作用下运动，但是运动轨迹并不沿电场线，选项D错误．
【变式2】(多选)如图所示，真空条件下正点电荷电场中a、b两点的电场强度方向与ab连线的夹角分别为60°、30°，一带正电粒子以某初速度仅在电场力作用下由a运动到b.以下说法正确的是(　　)
A．a、b两点的电场强度Ea＝3Eb
B．a、b两点的电势φa＝φb
C．该粒子在a、b两点的动能EkaD．该粒子在a、b两点的电势能Epa【答案】AC
考向二：电场线、等势面与粒子运动轨迹问题
【例2】如图所示，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆．带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点．若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则(　　)
A．aa>ab>ac，va>vc>vb
B．aa>ab>ac，vb>vc>va
C．ab>ac>aa，vb>vc>va
D．ab>ac>aa，va>vc>vb
【答案】D
【解析】由库仑定律F＝可知，粒子在a、b、c三点受到的电场力的大小关系为Fb>Fc>Fa，由a＝，可知ab>ac>aa.根据粒子的轨迹可知，粒子Q与场源电荷P的电性相同，二者之间存在斥力，若粒子由c→b→a运动，整个过程中，电场力先做负功再做正功，且Wba>|Wcb|，结合动能定理可知，va>vc>vb，同理，若粒子由a→b→c运动，也可得va＞vc＞vb，故选项D正确．
【变式3】如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c为粒子运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是
A．粒子一定带正电
B．粒子在a点和在c点的加速度相同
C．粒子在a、c间运动过程中动能先减小后增大
D．粒子在a点的电势能比在b点的电势能大
【答案】D
【解析】因不知道源电荷的电性，故不知道运动粒子的电性，故A错误；a、c两点电场强度方向不同，故加速度不同，故B错误；由粒子运动的轨迹弯曲的方向可知，粒子受到的电场力指向右侧，则从a到b电场力做正功，粒子动能增大，电势能减小，b到c电场力做负功，动能减小，电势能增大，故粒子在a、c之间运动过程中的动能先增大后减小，在a点电势能大于在b点的电势能，故C错误，D正确。
【变式4】如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等．则(　　)
A．直线a位于某一等势面内，φM＞φQ
B．直线c位于某一等势面内，φM＞φN
C．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功
D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功
【答案】B
【解析】电子带负电荷，电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，有WMN＝WMP＜0，而WMN＝qUMN，WMP＝qUMP，q＜0，所以有UMN＝UMP＞0，即φM＞φN＝φP，匀强电场中等势线为平行的直线，所以NP和MQ分别是两条等势线，有φM＝φQ，故A错误，B正确；电子由M点运动到Q点过程中，WMQ＝q(φM－φQ)＝0，电子由P点运动到Q点过程中，WPQ＝q(φP－φQ)＞0，故C、D错误．
【变式5】两个点电荷a、b周围的电场线分布情况如图所示，虚线为带电粒子c穿越该电场时的运动轨迹，该粒子在电场中运动时只受电场力作用，由图可判断(　　)
A．a、b带等量异号电荷
B．a、b带同号电荷，a的电荷量大于b的电荷量
C．粒子c带正电，在电场中运动时动能先减小后增大
D．粒子c带负电，在电场中运动时动能先增大后减小
【答案】D
考向三：电势差与电场强度的关系
【例3】一带电粒子在电场中仅在电场力作用下从A点沿直线运动到B点，速度随时间变化的图象如图所示，tA、tB分别是带电粒子到达A、B两点对应的时刻，则下列说法中正确的是
A．A处的场强一定小于B处的场强
B．A处的电势一定高于B处的电势
C．电荷在A处的电势能一定小于在B处的电势能
D．电荷在A到B的过程中，电场力一定对电荷做正功
【答案】D
【解析】根据速度图象的斜率等于加速度，由数学知识可以看出，从A点运动到B点的过程中带电粒子的加速度减小，则其所受的电场力减小，电场强度减小，即有A处的场强一定大于B处的场强，A错误。由于带电粒子的电性未知，无法判断电场方向，也就不能判断电势高低，故B错误。由图看出，带电粒子的速度增大，动能增大，则由能量守恒定律得知，其电势能减小，电场力做正功，故C错误，D正确。
【变式6】(多选)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示．电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec和Ed.点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(ra，φa)标出，其余类推．现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd.下列选项正确的是(　　)
A．Ea∶Eb＝4∶1
B．Ec∶Ed＝2∶1
C．Wab∶Wbc＝3∶1
D．Wbc∶Wcd＝1∶3
【答案】AC
【解析】由题图可知，a、b、c、d到点电荷的距离分别为1
m、2
m、3
m、6
m，根据点电荷的场强公式E＝k可知，＝＝，＝＝，故A正确，B错误；电场力做功W＝qU，a与b、b与c、c与d之间的电势差分别为3
V、1
V、1
V，所以＝，＝，故C正确，D错误．
【变式7】如图，在等边三角形abc的中心O处有一带正电的点电荷，d为ac边的中点，则在该点电荷产生的电场中
A．a、b、c点的电场强度相同
B．a、c、d点的电势差满足Uad＝Udc
C．电子在a点时的电势能等于在b点的电势能
D．电子在a点时的电势能小于在d点的电势能
【答案】C
【解析】由正点电荷的电场线是以点电荷为起点向外发散的一簇直线，电场强度，a、b、c三点与点电荷的距离相等，则a、b、c三点处的电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A错误；正点电荷的等势面是以点电荷为球心的同心球，且离点电荷越近电势越高可知，a、b、c三点电势相等且都小于d点的电势，则a、c、d三点的电势差满足，由可知，电子在a点时的电势能等于在b点的电势能，大于在d点的电势能，故C正确，B、D错误。
精选练习
1.（多选）一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为9
V、13.5
V、5.5
V。下列说法正确的是
A．电场强度的大小为
B．坐标原点处的电势为1
V
C．电子在a点的电势能比在b点的高
D．电子从b点运动到c点，电场力做功为
【答案】BCD
【解析】由于是匀强电场，故沿着同一个方向前进相同距离电势的降低相等，故：φb–φc=φa–φo，代入数据解得：φo=1
V；在y轴上距离O点2.25
m的位置电势也为5.5
V，画出等势面，如图所示：
tanθ=＝0.75，故θ=37°；O点与经过C点的等势面间距为d=OC?sin37°=1.8
cm，故场强：，故A错误，B正确；点a的电势比点b的电势低4.5
V，电子带负电荷，故电子在a点的电势能比在b点的高4.5
eV，故C正确；电子从b点运动到c点，电势降低8
V，电子带负电荷，故电势能增加8
eV，电场力做功–8
eV，故D正确；故选BCD。
2.
等量异种电荷的电场线如图1所示，下列表述正确的是(　　)
A．a点的电势低于b点的电势
B．a点的场强大于b点的场强，方向相同
C．将一负电荷从a点移到b点电场力做负功
D．负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
【答案】C
【解析】沿电场线方向电势降低，a点的电势高于b点的电势，A错误；电场线的疏密表示电场强弱，故a点场强大于b点场强，且方向不同，B错误；负电荷的受力方向与场强方向相反，所以将一负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增大，负电荷在a点的电势能小于在b点的电势能，C正确，D错误．
3.
如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带电质点（重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P，Q是这条轨迹上的两点，据此可知
A．a、b、c三个等势面中，a的电势最高
B．电场中Q点处的电场强度大小比P点处大
C．该带电质点在P点处的动能比在Q点处大
D．该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
【答案】C
【解析】电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于不知道质点带正电还是带负电，因此无法确定电场的方向，无法判断电势的高低，故A错误。等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，故B错误。从P到Q过程中运动的方向与电场力的方向之间的夹角是钝角，所以电场力做负功，电势能增加，所以带电质点在P点处的动能比在Q点处大；而在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小，故C正确，D错误。故选C。
4．空间存在着平行于x轴方向的静电场，P、M、O、N、Q为x轴上的点，P、Q间的电势φ随位置坐标x的变化如图所示．一个带电粒子仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是(　　)
A．粒子一定带正电
B．N点电势低于Q点电势
C．P、O间的场强大小是10
V/m，与O、Q间的场强大小相同
D．粒子从M向N运动过程中，电势能先减小后增大
【答案】A
【解析】由题图可知沿x轴正方向，电势逐渐降低，所以空间存在向右的匀强电场，在x＜0区域，E1＝＝10
V/m，在x＞0区域，E2＝
V/m，选项B、C错误；粒子由静止向右运动，粒子带正电，选项A正确；在粒子从M向N运动的过程中，电场力做正功，电势能逐渐减小，选项D错误．
5．x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中的曲线所示，规定无限远处电势为零，下列推理与图象信息不符合的是(　　)
A．Q1一定大于Q2
B．Q1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷
C．电势最低处P点的电场强度为0
D．Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点
【答案】B
【解析】两个点电荷间的电势都为正，因此两点电荷都为正电荷，B不符合图象信息；两个正点电荷的连线上有一点场强为零，正的试探电荷从两个电荷中的任一电荷附近沿连线向场强为零的点移动时电势都降低，到场强为零的点，电势最低，C符合图象信息；场强为零的点离Q1远，故Q1一定大于Q2，A符合图象信息；Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点，D符合图象信息．
6．如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场(边界上有电场)，电场强度为E＝，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧．一个质量为m、电荷量为－q的带负电小球，从A点正上方高为H＝R处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆形轨道，不计空气阻力及一切能量损失．关于该带电小球的受力及运动情况，下列说法正确的是(　　)
A．小球到达C点时对轨道压力为mg
B．小球在AC部分运动时，加速度不变
C．若适当增大电场强度E，小球到达C点速度可能为零
D．若电场强度E＝，要使小球沿轨道运动到C点，则应将H至少调整为
【答案】D
7.
如图所示，以O点为圆心，以R＝0.20
m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三点的电势分别为4
V、4
V、－4
V，则下列说法正确的是(　　)
A．该匀强电场的场强E＝40
V/m
B．该匀强电场的场强E＝80
V/m
C．d点的电势为－2
V
D．d点的电势为－4
V
【答案】D
【解析】a、c两点之间的电势差U＝4
V－(－4
V)＝8
V，a、c两点之间沿电场线方向的距离d＝2Rsin
60°＝R＝
m．该匀强电场的场强E＝＝40
V/m，选项A、B错误．b、d之间沿电场线方向的距离d′＝2Rcos
60°＝R＝0.2
m．b、d之间电势差U′＝Ed′＝8
V，由φb－φd＝8
V可得d点的电势为φd＝－4
V，选项C错误，D正确．
8.
如图所示，在场强E=104
N/C的水平匀强电场中，有一根长l=15
cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=3
g、电荷量q=2×10–6
C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取10
m/s2。求：
（1）小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？
（2）若取A点电势为零，小球在B点的电势能、电势分别为多大？
【答案】（1）–4.5×10–3
J　3×10–3
J
（2）3×10–3
J　1.5×103
V
【解析】（1）ΔEp=–mgl=–4.5×10–3
J，ΔEp电=Eql=3×10–3
J
（2）Ep=3×10–3
J，Ep=φBq，φB=
V=1.5×103
V
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精品试卷·第
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2021年高考物理一轮复习考点全覆盖
（28）电场能的性质（原卷版）
考点解读：
一、电势能和电势　电势差
1．电势能增、减的判断方法
(1)做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加．
(2)公式法：由Ep＝qφ将q、φ的大小、正负号一起代入公式．
(3)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功，电荷的动能和电势能相互转化，动能增大，电势能减小；动能减小，电势能增大．
2．电势高低常用的两种判断方法
(1)依据电场线的方向：沿电场线方向电势逐渐降低．
(2)依据电势能的高低：正电荷在电势能大处电势较高，负电荷在电势能大处电势较低．
二、电场线、等势面与粒子运动轨迹问题
1．等势线总是和电场线垂直，已知电场线可以画出等势线，已知等势线也可以画出电场线．
2．几种典型电场的等势线(面)
电场
等势线(面)
重要描述
匀强电场
垂直于电场线的一簇平面
点电荷的电场
以点电荷为球心的一簇球面
等量异种点电荷的电场
连线的中垂线上电势处处为零(选无穷远处为零电势点)
等量同种(正)点电荷的电场
连线上，中点的电势最低；中垂线上，中点的电势最高
3.某点速度方向即为该点轨迹的切线方向．
4．从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或带电体电性．
5．结合轨迹、速度方向与电场力的方向，确定电场力做功的正负，从而确定电势能、电势的变化和电势差．
6．根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况．
三、电势差与电场强度的关系
1．匀强电场中电势差与电场强度的关系
(1)UAB＝Ed，d为A、B两点沿电场方向的距离．
(2)在匀强电场中，不与电场线垂直的同一直线上的距离相同的两点间的电势差相等，相互平行的相等线段的两端点电势差也相等．
2．E＝在非匀强电场中的几点妙用
(1)解释等差等势面的疏密与电场强度大小的关系：当电势差U一定时，电场强度E越大，则沿电场强度方向的距离d越小，即电场强度越大，等差等势面越密．
(2)定性判断非匀强电场电势差的大小关系：如距离相等的两点间的电势差，E越大，U越大；E越小，U越小．
考向一：电势能和电势　电势差
【例1】如图所示，匀强电场中的六个点A、B、C、D、E、F为正八面体的六个顶点，已知BE中点O的电势为零，A、B、C三点的电势分别为7
V、-1
V、3
V，则E、F两点的电势分别为
A．2
V、-2
V
B．1
V、-3
V
C．1
V、-5
V
D．2
V、-4
V
【变式1】　如图为某一电场的电场线，M、N、P为电场线上的三个点，M、N是同一电场线上的两点．下列判断正确的是(　　)
A．M、N、P三点中N点的场强最大
B．M、N、P三点中N点的电势最高
C．负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D．正电荷从M点自由释放，电荷将沿电场线运动到N点
【变式2】(多选)如图所示，真空条件下正点电荷电场中a、b两点的电场强度方向与ab连线的夹角分别为60°、30°，一带正电粒子以某初速度仅在电场力作用下由a运动到b.以下说法正确的是(　　)
A．a、b两点的电场强度Ea＝3Eb
B．a、b两点的电势φa＝φb
C．该粒子在a、b两点的动能EkaD．该粒子在a、b两点的电势能Epa考向二：电场线、等势面与粒子运动轨迹问题
【例2】如图所示，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆．带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点．若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则(　　)
A．aa>ab>ac，va>vc>vb
B．aa>ab>ac，vb>vc>va
C．ab>ac>aa，vb>vc>va
D．ab>ac>aa，va>vc>vb
【变式3】如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c为粒子运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是
A．粒子一定带正电
B．粒子在a点和在c点的加速度相同
C．粒子在a、c间运动过程中动能先减小后增大
D．粒子在a点的电势能比在b点的电势能大
【变式4】如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等．则(　　)
A．直线a位于某一等势面内，φM＞φQ
B．直线c位于某一等势面内，φM＞φN
C．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功
D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功
【变式5】两个点电荷a、b周围的电场线分布情况如图所示，虚线为带电粒子c穿越该电场时的运动轨迹，该粒子在电场中运动时只受电场力作用，由图可判断(　　)
A．a、b带等量异号电荷
B．a、b带同号电荷，a的电荷量大于b的电荷量
C．粒子c带正电，在电场中运动时动能先减小后增大
D．粒子c带负电，在电场中运动时动能先增大后减小
考向三：电势差与电场强度的关系
【例3】一带电粒子在电场中仅在电场力作用下从A点沿直线运动到B点，速度随时间变化的图象如图所示，tA、tB分别是带电粒子到达A、B两点对应的时刻，则下列说法中正确的是
A．A处的场强一定小于B处的场强
B．A处的电势一定高于B处的电势
C．电荷在A处的电势能一定小于在B处的电势能
D．电荷在A到B的过程中，电场力一定对电荷做正功
【变式6】(多选)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示．电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec和Ed.点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(ra，φa)标出，其余类推．现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd.下列选项正确的是(　　)
A．Ea∶Eb＝4∶1
B．Ec∶Ed＝2∶1
C．Wab∶Wbc＝3∶1
D．Wbc∶Wcd＝1∶3
【变式7】如图，在等边三角形abc的中心O处有一带正电的点电荷，d为ac边的中点，则在该点电荷产生的电场中
A．a、b、c点的电场强度相同
B．a、c、d点的电势差满足Uad＝Udc
C．电子在a点时的电势能等于在b点的电势能
D．电子在a点时的电势能小于在d点的电势能
精选练习
1.（多选）一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为9
V、13.5
V、5.5
V。下列说法正确的是
A．电场强度的大小为
B．坐标原点处的电势为1
V
C．电子在a点的电势能比在b点的高
D．电子从b点运动到c点，电场力做功为
2.
等量异种电荷的电场线如图1所示，下列表述正确的是(　　)
A．a点的电势低于b点的电势
B．a点的场强大于b点的场强，方向相同
C．将一负电荷从a点移到b点电场力做负功
D．负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
3.
如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带电质点（重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P，Q是这条轨迹上的两点，据此可知
A．a、b、c三个等势面中，a的电势最高
B．电场中Q点处的电场强度大小比P点处大
C．该带电质点在P点处的动能比在Q点处大
D．该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
4．空间存在着平行于x轴方向的静电场，P、M、O、N、Q为x轴上的点，P、Q间的电势φ随位置坐标x的变化如图所示．一个带电粒子仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是(　　)
A．粒子一定带正电
B．N点电势低于Q点电势
C．P、O间的场强大小是10
V/m，与O、Q间的场强大小相同
D．粒子从M向N运动过程中，电势能先减小后增大
5．x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中的曲线所示，规定无限远处电势为零，下列推理与图象信息不符合的是(　　)
A．Q1一定大于Q2
B．Q1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷
C．电势最低处P点的电场强度为0
D．Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点
6．如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场(边界上有电场)，电场强度为E＝，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧．一个质量为m、电荷量为－q的带负电小球，从A点正上方高为H＝R处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆形轨道，不计空气阻力及一切能量损失．关于该带电小球的受力及运动情况，下列说法正确的是(　　)
A．小球到达C点时对轨道压力为mg
B．小球在AC部分运动时，加速度不变
C．若适当增大电场强度E，小球到达C点速度可能为零
D．若电场强度E＝，要使小球沿轨道运动到C点，则应将H至少调整为
7.
如图所示，以O点为圆心，以R＝0.20
m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三点的电势分别为4
V、4
V、－4
V，则下列说法正确的是(　　)
A．该匀强电场的场强E＝40
V/m
B．该匀强电场的场强E＝80
V/m
C．d点的电势为－2
V
D．d点的电势为－4
V
8.
如图所示，在场强E=104
N/C的水平匀强电场中，有一根长l=15
cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=3
g、电荷量q=2×10–6
C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取10
m/s2。求：
（1）小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？
（2）若取A点电势为零，小球在B点的电势能、电势分别为多大？
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精品试卷·第
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