课时提升训练(2) 静电场中能的性质（Word练习）-【百汇大课堂】2026年高考物理总复习下册·第1轮（浙江专用）

课时提升训练(2)　静电场中能的性质　　　　　　　　　　　　　　　　 考点一　电场力做功　电势能和电势 1.(2024·杭州期中联考)如图所示，是两个点电荷电场的等差等势面分布情况，则下列说法正确的是(　　) A．两个点电荷是同种电荷 B．左侧点电荷带电荷量较多 C．图中B点的电场强度较大 D．图中A点的电势较高 B　解析：由等势面作出电场线，可知两个点电荷为异种电荷，A错误；因左侧点电荷的等差等势面比右侧密集，左侧点电荷带电荷量较多，B正确；A点的等差等势面比B点的密集，可知A点场强较大，C错误；两点电荷的带电性质不知，因此无法判断电势的高低，D错误。 2．如图所示，a、b、c、d、e、f是以O为球心的球面上的点，平面aecf与平面bedf垂直，分别在b、d两点处放有等量同种点电荷＋Q，取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是(　　) A．a、e、c、f四点电场强度相同 B．a、e、c、f四点电势不同 C．电子沿球面曲线a→e→c运动过程中，静电力先做正功后做负功 D．电子沿直线由a→O→c运动过程中，电势能先减少后增加 D　解析：等量同种点电荷连线的中垂面上，关于O点对称的点的电场强度大小相等，方向相反，A错误；a、e、c、f四点在同一等势线上，电势相同，B错误；电子沿球面曲线a→e→c运动过程中，电势处处相同，静电力不做功，C错误；电子沿直线a→O→c运动过程中，电势先升高后降低，电势能先减少后增加，D正确。 考点二　电势差与电场强度的关系 3.如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C点是A、B连线的中点。已知A点的电势φA＝30 V，B点的电势φB＝－20 V，则下列说法正确的是(　　) A．C点的电势φC＝5 V B．C点的电势φC>5 V C．C点的电势φC<5 V D．负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能 C　解析：从电场线的分布情况可以看出φA－φC>φC－φB，所以有φC<5 V，A、B错误，C正确；负电荷在电势高的地方电势能较小，D错误。 4.(多选)如图所示，以A、B、C、D为顶点的长方形处于一平行板电容器(未画出)形成的匀强电场中，长方形所在平面与两平行板垂直，AB的长度为8 cm，BC的长度为6 cm，D点距带正电荷的电容器极板的距离为20 cm。取无穷远处的电势为零，A、B、C三点的电势分别为9 V、25 V、16 V。则(　　) A．D点电势为0 B．D点电势为18 V C．两平行板间的电势差为50 V D．两平行板间的电势差为100 V AD　解析：在匀强电场中，平行且相等的两线段的两端电势差相等，可得φB－φA＝φC－φD，代入数据可得φD＝0，A正确，B错误；如图所示，将CD分为8等份，则每一等份对应1 cm，所以F点的电势为9 V，连接AF，过D点作AF的垂线DG，由几何关系可得DG＝，解得DG＝3.6 cm，所以电场强度的大小E＝，解得E＝250 V/m，又因为D点的电势为0，且D点距正极板的距离为20 cm，由对称性可知，两极板间的距离为40 cm，所以两极板间的电势差U＝Ed＝100 V，D正确，C错误。 考点三　电场线、等势面与粒子运动轨迹问题 5．如图所示是一正电荷周围形成的电场的三个等势面，已知从外往内相邻两个等势面的半径之差相等，它们的电势分别为φ0、φA和φB，一带电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线OABCDE所示。则(　　) A．该粒子带负电 B．UOA＝UAB C．粒子从O到B的过程中，电势能减少 D．粒子从O到E的过程中，动能先减少再增加 D　解析：根据粒子的运动轨迹可知，粒子与正电荷间的电场力是排斥力，故粒子带正电，A错误；越靠近正电荷，场强越大。所以OA的平均场强比AB的要小，由U＝Ed可知UOA<UAB，B错误；粒子从O到B的过程中，电场力一直做负功，所以粒子电势能增大，C错误；粒子从O到E的过程中，电场力先做负功再做正功，所以粒子动能先减少再增大，D正确。 6．(2024·金华十校二模)如图所示，两半径相等的半球球壳 Ⅰ 和 Ⅱ 彼此靠得很近(间距可忽略)，两球壳均匀带有电荷，电荷量均为q(q＞0)，O为球心，A为球壳外一点，AO＝x。已知球壳内部电场强度处处为零，且球壳 Ⅰ 在A点产生的电场强度为E1，规定距O点无穷远处的电势为零，与点电荷Q距离为r处的电势大小φ＝k，k为静电力常量，下列说法正确的是(　　) A．O点电势为零 B．球壳 Ⅰ 在O点产生的电场强度水平向左 C．球壳 Ⅱ 在A点产生的电场强度大小E2＝－E1 D．球壳 Ⅰ 和球壳 Ⅱ 产生的电场在A点的电势相等 C　解析：无穷远处电势为零，两球壳带正电，沿电场线方向电势逐渐降低，故两球壳周围的电势均大于零，电势是标量，O点电势等于两球壳产生的电场在O点的电势之和，不为零，A错误；球壳带正电，球壳 Ⅰ 在O点产生的电场强度水平向右，B错误；把两球壳看作整体，在A点产生的电场强度为E＝，方向沿OA方向，两球壳在A点分别产生的电场强度方向均沿OA方向，则E＝E1＋E2，解得E2＝－E1，C正确；球壳 Ⅰ 和球壳 Ⅱ 的带电荷量相等，球壳 Ⅱ 距离A点近，故球壳 Ⅱ 产生的电场在A点的电势较高，D错误。 7．(多选)(2023·海南卷)如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中A、B带正电，C带负电，O、M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是(　　) A．M、N两点电场强度相同 B．M、N两点电势相同 C．负电荷在M点电势能比在O点时要小 D．负电荷在N点电势能比在O点时要大 BC　解析：根据场强叠加以及对称性可知，M、N两点的场强大小相同，但是方向不同，A错误；因在A、B两点的正电荷在M、N两点的合电势相等，在C点的负电荷在M、N两点的电势也相等，则M、N两点电势相等，B正确；因负电荷从M到O，A、B两电荷对负电荷的库仑力的合力从O指向M，则该力对负电荷也做负功，C点的负电荷也对该负电荷做负功，可知三个电荷对该负电荷的合力对其做负功，则该负电荷的电势能增加，即负电荷在M点的电势能比在O点小；同理可知负电荷在N点的电势能比在O点小，C正确，D错误。 8．(2024·宁波期中联考)雷电击中地面或高压输电线掉落到地面时，都会在以落地点为中心的一定区域内的地面上形成一个强电流场，如果有人站在这个区域内，双脚间会存在一定的电势差，叫作“跨步电压”，如图所示，一条电势远高于地面的高压直流输电线掉落在地面上的O点(O点附近地质结构分布均匀)，图中O、A、B、C在同一直线上，BD是过B点圆的切线，AB＝BC＝BD，电线落地时恰好有人单脚着地站在B点，则以下说法正确的是(　　) A．图中的虚线是等势线，其中A、B、C三点中，C点的电势最高 B．地面上电子由C向O定向移动 C．为了安全，人应该沿BD方向迈大步快速脱离 D．A、B、C、D四点间电势差大小关系为UAB＝UBC＝UBD B　解析：根据题意可知图中的虚线是等势线，O点的电势最高，A错误；电子带负电，受力的方向与电场线的方向相反，故电子由C向O定向移动，B正确；根据公式U＝Ed定性分析出电压的大小会随着步伐的增大而增大，C错误；在电场中，因为AB＝BC＝BD，且随着半径的增大，电场强度逐渐变小，则UAB＞UBC，而因为BD＜BC，则UBC＞UBD，D错误。 9．空间中a、b、c、d四点位于正四面体的四个顶点，m、n两点分别是ab和cd的中点。在a、b两点分别固定等量正电荷，正四面体对电场分布没有影响。下列说法正确的是(　　) A．m、n两点的电势相等 B．c、d两点的电场强度相同 C．带正电的试探电荷从c点沿cm移动到m点，试探电荷的电势能减小 D．带负电的试探电荷从c点沿cd移动到d点，试探电荷的电势能先减少后增加 D　解析：根据题意可知，等量同种正电荷的等势面分布图如图所示，由沿电场线方向，电势逐渐降低可知，离两个点电荷的距离越远电势越低，由于n点离两个点电荷的距离大于m点离两个点电荷的距离，则有φm>φn，A错误；c、d两点离两个点电荷的距离相等，由对称性可知，c、d两点电势相等，电场强度的大小相等，但方向不同，由于n点离两个点电荷的距离小于c、d两点离两个点电荷的距离，则有φc＝φd<φn，由Ep＝φq可知，带负电的试探电荷从c点沿cd移动到d点，试探电荷的电势能先减少后增加，B错误，D正确；由于c点离两个点电荷的距离大于m点离两个点电荷的距离，则有φc<φm，则带正电的试探电荷从c点沿cm移动到m点，试探电荷的电势能增加，C错误。 10．(多选)(2024·山东卷)如图所示，带电荷量为＋q的小球被绝缘棒固定在O点，右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电荷量为＋q的小滑块从斜面上A点由静止释放，滑到与小球等高的B点时加速度为零，滑到C点时速度为零。已知A、C间的距离为s，重力加速度大小为g，静电力常量为k，下列说法正确的是(　　) A．O、B的距离l＝ B．O、B的距离l＝ C．从A到C，静电力对小滑块做功W＝－mgs D．A、C之间的电势差UAC＝－ AD　解析：由题意知小滑块在B点处的加速度为零，则根据受力分析有沿斜面方向mg sin 30°＝cos 30°，解得l＝，A正确，B错误；因为滑到C点时速度为零，小滑块从A到C的过程，静电力对小滑块做的功为W，根据动能定理有W＋mgs sin 30°＝0，解得W＝－，C错误；根据电势差与静电力做功的关系可知A、C之间的电势差UAC＝＝－，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$