专题强化一 电场能的性质综合问题-2023-2024学年高二物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教版2019必修第三册)

专题强化一：电场能的性质综合问题 题型归纳 题型一：电势能综合的问题 1．（2023春·山西·高二校联考期末）图为阴极射线示波管内的聚焦电场，图中实线为电场线，虚线为等势面，a、b为电场中的两点，下列说法正确的是（　　）    A．a点的电场强度大于b点的电场强度 B．a点的电势高于b点的电势 C．正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 D．负电荷从a点移动到b点，电场力做正功 【答案】D 【详解】A．因b点的电场线较a点密集，可知b点的场强大于a点的场强，故A错误； BC．沿电场线电势降低，可知a点的电势低于b点的电势；因正电荷在低电势点电势能较小，则电子在a点的电势能小于在b点的电势能，故BC错误； D．负电荷从a点移动到b点，电场力方向和运动方向夹角为锐角，故电场力做正功，故D正确。 故选D。 2．（2023春·陕西榆林·高二统考期末）粒子以某一初速度接近重金属核，其运动轨迹如图所示，为轨迹上的三点，点离重金属核最近，点比点离重金属核更远。在重金属核产生的电场中，下列说法正确的是（　　）    A．点的电场强度比点大 B．点的电势最低 C．粒子从点运动到点过程中，电势能一直增大 D．粒子从点运动到点过程中，速度一直增大 【答案】B 【详解】A．由点电荷电场的电场强度公式 可得离重金属核最近的N点电场强度最大，故A错误； B．离正点电荷场源最近的N点的电势最高，最远的Q点电势最低，故B正确； CD．α粒子为氦原子核，故带正电，又因为 所以从M点运动到Q点过程中，电场力先做负功再做正功，α粒子的速度先减小再增加，电势能先增大再减小，故CD错误。 故选B。 3．（2023春·福建福州·高二校考期末）如图，A、B、E、F四点共线，O为AB连线的中点，C、D在AB连线的中垂线上，且EO=OF，CO=OD。A、B两点分别固定电荷量为+3Q和-2Q的点电荷，则（　　） A．C、D两点的电场强度相同 B．EO两点间的电势差与OF两点间的电势差相等 C．将一正试探电荷从C点沿着中垂线移到D点过程中，电势能先增加后减少 D．将一正试探电荷从C点沿着中垂线移到D点过程中，电场力始终不做功 【答案】C 【详解】A．由场的叠加原理可知C、D两点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误； B．不等量异种电荷电场线左密右疏，EO间电势差大于OF间电势差，故B错误； CD．不等量异种电荷+3Q和-2Q，可拆分成一对等量异种电荷+2Q、-2Q，和一个A处带+Q的点电荷；等量异种电荷+2Q和-2Q连线的中垂线上个各点电势相等，而在点电荷+Q所产生的电场中，离+Q越近的点，电势越高，即 沿着中垂线从C点到D点，电势先升高后降低，正试探电荷的电势能先增加后减少，电场力先做负功后做正功。故C正确，D错误。 故选C。 题型二：电势的综合问题 4．（2023春·广东揭阳·高二统考期末）一学习小组对电鳗进行研究，如图甲所示，以电鳗头部上某点O为原点，以指向其尾部的方向为x轴正方向建立x轴，该小组测得x轴上的电势φ在x轴上的分布如图乙所示。已知该静电场可视为由x轴上两个静止的点电荷产生，处的电势为0。取无穷远处的电势为0，下列说法正确的是（　　）    A．两个点电荷可能为同种点电荷 B．处电场强度为0 C．、处电场强度方向相同 D．一负的试探电荷在处的电势能大于其在处的电势能 【答案】C 【详解】A．由图象可知左侧的点电荷为正电荷，右侧的点电荷为负电荷，故A错误； B．图象的斜率大小表示电场强度的大小，可知处电场强度不为0，故B错误； C．图象的斜率正负表示电场强度的方向，、处电场强度方向相同，故C正确； D．根据电势能公式 可知一负的试探电荷在处的电势能小于其在处的电势能，故D错误。 故选C。 5．（2023春·湖北武汉·高二统考期末）如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于、点，A为的中点，以为球心，为半径作球面，直径AB、CD、MN两两垂直。下列说法正确的是（　　）    A．A点的电势比B点的电势小 B．A点的电场强度比B点的电场强度大 C．C、D、M、N四个点的电势相等 D．C、D、M、N四个点的电场强度相同 【答案】C 【详解】A．若仅存在的正点电荷，在A点的电势与B点电势的相等，若仅存在的正点电荷，在A点的电势大于B点电势，电势为标量，故两个带等量正电的点电荷周围的A点的电势比B点的电势高，A错误； B．两等量同种电荷的连线的中点的电场强度为0，故A点的电场强度比B点的电场强度小，B错误； C．若仅存在的正点电荷，C、D、M、N四个点的电势相等，若仅存在的正点电荷，C、D、M、N四个点的电势也相等，故两个带等量正电的点电荷周围的C、D、M、N四个点的电势相等，C正确； D．C、D、M、N四个点的电场强度大小相等，方向不同，故电场强度不同，D错误。 故选