9.电场能的性质-高中物理二级结论“点对点”专练

9.电场能的性质 一、求静电力做功的四种方法 例题1. （2024·浙江·二模）在某个点电荷所产生电场中画一个圆，如图所示，O为圆心，圆周上的A、C两点的电场强度方向与圆相切，B是AC右侧圆弧的中点，下列说法正确的是（    ） A．A点的场强小于B点的场强 B．O点的电势低于B点的电势 C．电子沿圆弧ABC运动，电场力先做正功后做负功 D．电子沿半径从A到O，电势能变大 练1. （2024·山东烟台·一模）飞某绝缘空心球如图所示，a、b、c、d、E、F是过球心О的截面的圆周上六个等分点，分别在a、d和b、c固定等量的正、负点电荷，即，，AB是与平面abc垂直的直径，设无限远处为电势零点，则（　　） A．E、F两点的电场强度大小相等、方向相反 B．A、O、B三点的电势高低关系为 C．将一正的试探电荷从A点沿圆弧AEB移到B点的过程中，电场力先做正功再做负功 D．若a、b、c处的电荷固定不动，将d处的电荷移到O处，则电荷Qd的电势能将减少 二、判断电势能变化的两种方法 (1)根据静电力做功：静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加． (2)根据Ep＝φq：正电荷在电势越高处电势能越大；负电荷在电势越高处电势能越小． 例题2. （2024·北京延庆·一模）离子陷阱是一种利用电场或磁场将离子俘获并囚禁在一定范围内的装置。如图所示为最常见的“四极离子陷阱”的俯视示意图，a、b、c、d四根平行的细导体杆与工作电源相连，相当于四个独立的电极，相对的电极带等量同种电荷，相邻的电极带等量异种电荷。在垂直于杆的平面内，四根细杆的位置连线是一个正方形，A、C是a、c连线上的两点，B、D是b、d连线上的两点，A、C、B、D到正方形中心O的距离相等。下列判断正确的是（　　） A．A点电势比B点电势高 B．A、B、C、D四点电场强度相同 C．若电子由A点运动到C点，静电力对电子做负功 D．电子在C点的电势能大于在D点的电势能 练2. （2024·陕西西安·一模）图（a）为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图，图（b）为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图，相邻两等势面间电势差相等，则（　　） A．P点电场强度大小比M点的大 B．M点电场强度方向沿z轴负方向 C．电子在P点比在M点的电势能小 D．沿x轴运动的带电粒子，电势能可能增加 例题3. （2024·陕西西安·模拟预测）如图所示，空间中存在正方体，E、F、G、H分别是的中点，A点和点分别放置带电荷量为和的点电荷，正方体不会对电场造成影响，取无穷远处电势为零，关于该电场，下列说法正确的是（　　） A．、C点电势相同 B．、D点电场强度相同 C．带正电的试探电荷从G点沿直线到H点电势能增大 D．带正电的试探电荷从E点沿直线到F点电势能先减小后增大 练3. （2024·内蒙古赤峰·一模）避雷针是用来保护建筑物避免雷击的装置。当雷云放电时，在避雷针顶端形成局部电场集中的空间，引导雷电向避雷针放电，将雷电流引入大地。避雷针周围电场的等势面分布情况如图所示，在等势面中有A、B、C、D四点。下列说法中正确的是（　　） A．C点场强小于B点场强 B．AD连线中点的电势为8.5kV C．同一带负电的雨滴在C点的电势能小于在B点的电势能 D．同一带负电的雨滴从C点移动到B点，电场力做负功 三、电势高低的四种判断方法 (1)电场线法：沿电场线方向电势逐渐降低． (2)电势差与电势的关系：根据UAB＝，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断φA、φB的高低． (3)Ep与φ的关系：由φ＝知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． (4)场源电荷的正负：取离场源电荷无限远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低．空间中有多个点电荷时，某点的电势可以代数求和． 例题4. （2024·广东中山·模拟预测）在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业．为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服（如图甲）．图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A电线的电势，虚线表示电工周围某一截面上的等差等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点．以下说法中正确的是（　　）    A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强 B．在c、d、e、f四点中，f点的电势最高 C．将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动 D．将电子由d移到e电场力所做的功等于将电子由e移到f电场力所做的功 练4.如图所示，实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带正电的粒子仅在电场力作用下通过电场，图中虚线为粒子的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。下列判断正确的是（  ） A．a