专题04 电势能与电势、电场能的性质-（期中真题汇编，浙江专用）高二物理上学期

专题04 电势能与电势、电场能的形状 3大高频考点概览 考点01 电势能与电势 考点02 电势差 考点03 电场强度与电势差的关系 地 城 考点01 电势能与电势 1．（24-25高二上·浙江温州·期中）如图所示，一簇电场线关于y轴对称分布，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的同一圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则（   ） A．M点的电势比P点的电势高 B．OM间的电势差等于NO间的电势差 C．一正电荷在O点时的电势能等于在Q点时的电势能 D．将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功 2．（24-25高二上·浙江衢州·期中）真空中有电荷量为和的A、B两个点电荷固定在x轴上，其中A的坐标为，B的坐标为，如图所示，规定x轴正方向为电场强度的正方向，无穷远处为电势零点。现将一个带负电的试探电荷C从坐标a处静止释放，用和分别表示试探电荷C的电势能和动能，x轴正半轴上各点电场强度E和电势随x变化。下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 3．（24-25高二上·浙江台州·期中）如图所示，P、Q是电荷量相等的两个正电荷，它们的连线中点是O，A、B是PQ连线的中垂线上的两点，OA<OB，E1、E2为A、B两点的电场强度的大小，φ1、φ2为A、B两点的电势，则（　　） A． B． C． D． 4．（24-25高二上·浙江·期中）如图所示的电场线，在电场中的两点A、B，下列说法正确的是（    ） A．B点的电场强度比A点大 B．B点电势比A点电势高 C．正点电荷从A点移到B点过程中机械能守恒 D．正点电荷从A点移到B点过程中电势能减小 5．（24-25高二上·浙江杭州·期中）静电除尘器的集尘板周围电场线分布如图所示，、、、为电场中的四点，下列说法正确的是（　　） A．点场强最大、电势最高 B．点场强最大、电势最高 C．点场强最小、电势最低 D．点场强最小、电势最低 6．（24-25高二上·浙江·期中）水平光滑绝缘桌面上方空间存在着沿x轴方向的电场，将一个质量为m、电荷量为可视为点电荷的小球从坐标原点O静止释放，其加速度a随位置x变化的图像如图所示，设小球在运动过程中电荷不发生变化，则下列说法正确的是（　　） A．该电场为匀强电场 B．该电场的方向沿x轴正方向 C．小球运动到x0位置时的速率为 D．从O到的过程，粒子的电势能减小了 7．（24-25高二上·浙江杭州·期中）如图所示，质量均为m、带等量异种电荷的A、B两个小球放在光滑绝缘的固定斜面上，给B球施加沿斜面向上、大小为F=2mg（g为重力加速度）的拉力，结果A、B两球以相同的加速度向上做匀加速运动，且两球保持相对静止，两球间的距离为L，小球大小忽略不计，斜面的倾角θ=30°，静电力常量为k。则（    ） A．运动过程中A、B两球之间的电势能在增大 B．两球一起向上做加速运动的加速度大小为g C．A球所带的电荷量为 D．撤去力F的瞬间，A的加速度将变大 8．（24-25高二上·浙江台州·期中）某一电场的电场线分布如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．a点的电势低于b点的电势 B．a点的电场强度大于b点的电场强度 C．一正电荷由a点运动到b点，电场力做负功 D．一负电荷在a点的电势能小于在b点的电势能 9．（24-25高二上·浙江·期中）某空间的x轴上只存在沿此轴方向的静电场，x轴上各点电势分布如图。一带电量为的粒子只在电场力作用下由x轴上某点无初速释放，下列说法正确的是（　　） A．若粒子沿x轴运动过程中的总能量恒为零，则粒子的运动区间是 B．运动过程中的最大动能为 C．原点的电场强度最大 D．若粒子在位置释放，则会在和原点间来回往复运动 10．（24-25高二上·浙江·期中）如图所示两对等量异种电荷固定于边长为L正方形顶点上，其中a、b两点为对角线上四等分点，O为对角线交点，下列说法正确的是（　　） A．a、b两点电场方向相互垂直 B．一带电粒子（不计重力）垂直纸面穿越O点，穿越过程中速度大小不变 C．O点的场强为零 D．带电粒子从a运动到b，电场力不做功 11．（24-25高二上·浙江杭州·期中）避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如所示，图中中央的竖直黑线AB代表了避雷针，CD为水平地面。MN是电场线中两个点，下列说法正确的是（　　） A．M点的电势比N点的电势高 B．M点的场强比N点的场强大 C．在试探电荷从M点到N点的多条路径中，沿直线MN走电场力做功最少 D．CD的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直 12．（24-25高二上·浙江·期中）如图所示，把一电荷量带电小球A用绝缘细绳悬挂，若将电荷量的带电小球B靠近小球A，则小球A静止时，两个带电小球在同一高度。，且A、B两小球均可视为点电荷，A、B两小球间的距离，则A、B两小球间的库仑力大小为 ；带电小球B在A处产生的电场强度 ，方向 ；A电势比B两点电势 （选高或低）。 13．（24-25高二上·浙江温州·期中）如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面底端固定一个带正电的小球A，另有一质量的带正电小球B静止在距离斜面底端10cm处，带电量，小球半径可以忽略，重力加速度g取，静电力常量。 (1)小球所带电荷量 C； (2)若用一外力F将小球B沿虚线水平移至C点（C点在小球A的正上方），在此过程中电场力对小球B （选填“做正功”“不做功”或“做负功”），小球B的电势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 14．（24-25高二上·浙江杭州·期中）如图所示，真空中A、B两点分别固定电荷量均为+Q的两个点电荷，O为A、B连线的中点，C为A、B连线中垂线上的一点，C点与A点的距离为r，AC与AB的夹角为θ，中垂线上距离A点为x的点的电势为（以无穷远处为零电势点）。一个质量为m的点电荷（其电荷量远小于Q），以某一速度经过C点，不计点电荷的重力，静电力常量为k。 (1)求C点的电场强度； (2)若经过C点的点电荷的电荷量为，要让此点电荷能够做过C点的匀速圆周运动，求其在C点的速度v的大小和方向； (3)若经过C点的点电荷的电荷量为，速度方向由C指向O，要让此点电荷能够到达O点，求其在C点的速度最小值。 地 城 考点02 电势差 15．（24-25高二上·浙江温州·期中）如图所示，真空中有两个固定的正点电荷A、B，已知A的带电量为5Q，B的带电量未知，一不计重力的带电微粒质量为m，电荷量大小为q，在正电荷A、B的库仑力共同作用下，恰好在一垂直于AB连线的平面内绕AB连线上的O点做半径为R的匀速圆周运动，C、D为圆周运动的最高点和最低点。已知带电微粒与两正电荷的连线和AB连线所成的夹角分别为37°和53°，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．带电微粒带正电 B．C点与D点的电场强度相同 C．带电微粒做圆周运动所在的竖直轨道平面是等势面 D．带电微粒做圆周运动的线速度大小为 16．（24-25高二上·浙江温州·期中）雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，如图所示，虚线为等差等势面，A、B、C为电场中的三点，下列说法正确的是（　　） A．A、B两点的电场强度相同 B．A点的电势比C点低 C．带负电的雨滴在B点受到的电场力小于在C点受到的电场力 D．带负电的雨滴在空中下落的过程中，电势能减小 17．（23-24高一下·广东佛山·期末）雷雨天，高层建筑顶部的引雷针起到主动吸引闪电的作用，叫“接闪”，以此保护周边建筑和行人的安全。某次电视塔“接闪”前积雨云层与避雷针附近产生的电场的等差等势面如图所示，积雨云的底部积聚负电荷，取大地为零势面，以下说法正确的是（　　） A．避雷针的针尖由于静电感应而带负电 B．A、B、C三个位置中A点处的电场强度最大 C．B、A两点间的电势差大于B、C两点间的电势差 D．空气中一电子由B点运动到C点，其电势能增加 18．（24-25高二上·浙江·期中）如图所示，内置金属网的高压静电防护服接地，O为防护服内的一点，把一带电量为+Q的金属小球置于距O点r处。金属小球可视为点电荷，静电力常量为k，无穷远处电势为0，下列说法不正确的是（　　） A．防护服上的感应电荷在O点处产生的场强大小等于 B．由于静电屏蔽所以防护服内不存在金属小球激发的电场 C．防护服金属网带电是因为其电子的转移 D．由于防护服金属网左侧外表面带负电，右侧外面表带正电，所以左侧电势低，右侧电势高 19．（24-25高二上·湖北孝感·开学考试）“富兰克林铃”可以简化成如图所示的模型，当与毛皮摩擦过的气球靠近金属钉甲时，铝箔小球就会在塑料管内“左右横跳”。下列关于“富兰克林铃”的说法中正确的是（　　） A．与毛皮摩擦过的气球带正电 B．气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷 C．气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明电荷可以创生 D．铝箔小球会在塑料管内“左右横跳”，说明能量可以创生 20．（23-24高二上·浙江杭州·期中）某带电体周围的电场线和等势面如图所示，图中A、B两点的电场强度大小分别为、，电势分别为、，则（　　） A． B． C．电子在A处的电势能比在B处的电势能大 D．将从A处移到B处电场力做正功 21．（23-24高二上·浙江绍兴·期中）正点电荷的电场线和等势线如图所示，下列说法正确的是（    ） A．负点电荷从c点沿圆弧移到d点，电势能增大 B．b点的电场强度比c点的小 C．正点电荷从c点移到b点，静电力做正功 D．a点的电势比d点的高 22．（23-24高二上·浙江·期中）如图所示，以正点电荷Q为圆心三个同心圆是三个等势面，点电荷Q的带电量为，A、B、C分别是这三个等势面上的点。已知A点所在圆的半径，A、B、C这三点在同一条电场线上。已知静电力常量 （1）若三个圆的半径关系，则电势差和电势差是否相等； （2）求点电荷Q在A点的电场强度大小和方向； （3）若将一电子从A点移到C点，克服静电力做的功为，取A点的电势，求C点的电势。 23．（23-24高二上·浙江杭州·期中）如图，在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了的功，再从B点移到C点，静电力做了的功。已知电场的方向与所在的平面平行。 （1）A、B两点间的电势差和B、C两点间的电势差分别为多少？ （2）若以B点为电势零点，请在图中画出过B点的电场线方向，保留作图过程。 地 城 考点03 电场强度与电势差的关系 24．（24-25高二上·浙江宁波·期中）如图所示，一个电场的电场线分布关于y轴对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN。P点在y轴右侧，MP⊥ON。M点与 P 点的电势高低和OM 与 MN的电势差大小关系正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 25．（24-25高二上·浙江·期中）电子束焊接机是一种先进的焊接技术。电子束焊接机中的电场线分布如图中虚线所示，其中K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为h，在同一电场线上有B、C、D三点，C为AK两极的中点，且。在两极之间加上电压为U的高压电。现有一电子在K极附近由静止被加速运动到A极。不考虑电子的重力，已知电子电荷量为e，下列说法中正确的是（　　） A．A、K之间的电场强度为，且为匀强电场 B．电子沿电场线由K极到A极时电场力做功为 C．若将电子从C点由静止释放，到达A极时，动能增加为 D．电子从D点运动到C点的时间大于其从C点运动到B点的时间 26．（23-24高二上·浙江宁波·期中）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 27．（23-24高二上·浙江杭州·期中）带有等量异种电荷，相距5cm的平行板A和B之间有匀强电场（如下图所示），电场强度E为2×104V/m，方向向下。电场中C点距B板1cm，D点距A板2cm。 （1）C、D两点间的电势差UCD？ （2）如果把B板接地，则C点和D点的电势φC和φD各是多少？如果A板接地，则φ'C和φ'D各是多少？ （3）一个电子从C点移到D点，静电力做多少功？如果使电子从C点先移到P点，再移到D点，静电力做的功是否会发生变化？ 28．（24-25高二上·浙江宁波·期中）如图所示，负电荷q在恒力F作用下在匀强电场中做匀速运动，某段时间内由A运动到B，已知：AB距离为l＝0.5m，恒力，F与AB的夹角为，电荷量为，A点的电势，不计电荷的重力，。求： (1)匀强电场的电场强度E的大小； (2)B点的电势； (3)q由A到B的过程中电场力做的功和电势能的变化量。 29．（24-25高二上·浙江·期中）如图所示，带有等量异种电荷、相距10cm的平行板A和B之间有匀强电场，电场强度方向向下。电场中C点距B板3cm，D点距A板2cm。已知一个电子从C点移动到D点的过程中，受到的电场力F大小为。（已知电子电荷量大小） (1)求电场强度E的大小； (2)求C、D两点间的电势差UCD； (3)若将平行板B接地，求电子在D点的电势能EpD。 30．（24-25高二上·浙江·期中）如图所示，ABC为直角边长度为1cm的等腰直角三角形。在匀强电场中，将带电荷量的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做的功；将带电荷量的正电荷再从B点移到C点，电场力做了的功。 (1)求A、B两点间的电势差和B、C两点间的电势差； (2)如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？ (3)求电场强度。 31．（23-24高一下·江苏淮安·期中）如图所示，一对平行金属极板相距为3cm，两板间电压为24V，两板间匀强电场方向向上，其中下极板接地（零电势），A点距上板为1cm，B点距下板为0.5cm。求： （1）两金属板之间的电场强度大小E； （2）A、B两点的电势差UAB； （3）电荷量为的带正电的粒子在B点的电势能。 32．（23-24高二上·浙江台州·期中）如图所示，有一水平向右的匀强电场，电场强度大小，电场区域足够大。将电荷量的点电荷从电场中的A点移动到点，A、B两点在同一条电场线上，它们间的距离。 （1）求A、B两点间的电势差； （2）求电荷所受电场力的大小； （3）若该点电荷只在电场力作用下，从A点由方向如图进入该电场，该点电荷将如何运动； （4）将该检验电荷沿电场线由A点移至点，求在此过程中电场力对检验电荷所做的功。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 电势能与电势、电场能的形状 3大高频考点概览 考点01 电势能与电势 考点02 电势差 考点03 电场强度与电势差的关系 地 城 考点01 电势能与电势 1．（24-25高二上·浙江温州·期中）如图所示，一簇电场线关于y轴对称分布，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的同一圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则（   ） A．M点的电势比P点的电势高 B．OM间的电势差等于NO间的电势差 C．一正电荷在O点时的电势能等于在Q点时的电势能 D．将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功 【答案】D 【详解】A．根据沿电场线电势降低可知，P点的电势比M点的电势高，故A错误； B．根据电场分布可知，OM间的平均电场强度比NO之间的平均电场强度小，故由公式 U=Ed 可知，OM间的电势差小于NO间的电势差，故B错误； C．O点电势高于Q点，根据 Ep=φq 可知，正电荷在O点时的电势能大于在Q点时的电势能，故C错误； D．M点的电势比P点的电势低，负电荷由M点移到P点，从低电势移动到高电势电场力做正功，故D正确。 故选D。 2．（24-25高二上·浙江衢州·期中）真空中有电荷量为和的A、B两个点电荷固定在x轴上，其中A的坐标为，B的坐标为，如图所示，规定x轴正方向为电场强度的正方向，无穷远处为电势零点。现将一个带负电的试探电荷C从坐标a处静止释放，用和分别表示试探电荷C的电势能和动能，x轴正半轴上各点电场强度E和电势随x变化。下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．根据电势决定式 由于电势是标量，设（）处的电势为零0，得 解得 故可知当时 当时 故A正确； B．试探电荷的受力存在一个转折点，即吸引力和排斥力平衡点，设该点坐标x1（x1>0），根据 解得 可知电场强度为0的点位于x轴正半轴上距离坐标原点为d的点，故B错误； C．从静止释放到x1=d的位置，电场力做正功，动能增大，过了x1=d的位置再往正方向运动时，电场力做负功，动能减小，故C错误； D．从静止释放到x1=d的位置，电场力做正功，电势能减小，过了x1=d的位置再往正方向运动时，电场力做负功，电势能增大，故 x1=d是电势能的最低点，但无穷远处电势趋于零，故无穷远处电势能趋于零，不会存在大于零情况，故D错误。 故选 A。 3．（24-25高二上·浙江台州·期中）如图所示，P、Q是电荷量相等的两个正电荷，它们的连线中点是O，A、B是PQ连线的中垂线上的两点，OA<OB，E1、E2为A、B两点的电场强度的大小，φ1、φ2为A、B两点的电势，则（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．根据等量同种点电荷的电场分布特点可知，从O点开始中垂线上的电场强度先增大后减小，所以不能确定A、B两点电场强度的大小关系，故AB错误； CD．由于A点更靠近场源电荷，所以A点电势高于B点电势，即 故C正确，D错误。 故选C。 4．（24-25高二上·浙江·期中）如图所示的电场线，在电场中的两点A、B，下列说法正确的是（    ） A．B点的电场强度比A点大 B．B点电势比A点电势高 C．正点电荷从A点移到B点过程中机械能守恒 D．正点电荷从A点移到B点过程中电势能减小 【答案】B 【详解】A．根据电场线的疏密程度可知，B点的电场强度比A点小，故A错误； B．根据沿电场方向电势降低，且等势面与电场方向垂直，可知B点电势比A点电势高，故B正确； CD．正点电荷从A点移到B点过程中，有 可知电场力做负功，正点电荷的机械能减小，电势能增加，故CD错误。 故选B。 5．（24-25高二上·浙江杭州·期中）静电除尘器的集尘板周围电场线分布如图所示，、、、为电场中的四点，下列说法正确的是（　　） A．点场强最大、电势最高 B．点场强最大、电势最高 C．点场强最小、电势最低 D．点场强最小、电势最低 【答案】A 【详解】根据电场线的疏密程度可知，、、、四点中点的场强最大，点场强最小；根据沿电场方向电势降低可知，、、、四点中点的电势最高，点电势最低。 故选A。 6．（24-25高二上·浙江·期中）水平光滑绝缘桌面上方空间存在着沿x轴方向的电场，将一个质量为m、电荷量为可视为点电荷的小球从坐标原点O静止释放，其加速度a随位置x变化的图像如图所示，设小球在运动过程中电荷不发生变化，则下列说法正确的是（　　） A．该电场为匀强电场 B．该电场的方向沿x轴正方向 C．小球运动到x0位置时的速率为 D．从O到的过程，粒子的电势能减小了 【答案】D 【详解】AB．根据牛顿第二定律，可得 由图像知且不断减小，，故电场为非匀强电场，方向沿x轴负方向，故AB错误； C．由 结合图像中图线与横轴的面积物理意义，可得 则小球运动到x0位置时的速率为 故C错误； D．依题意，从O到x0的过程，电场力做正功，粒子的动能增加，电势能减小，可得 故D正确。 故选D。 7．（24-25高二上·浙江杭州·期中）如图所示，质量均为m、带等量异种电荷的A、B两个小球放在光滑绝缘的固定斜面上，给B球施加沿斜面向上、大小为F=2mg（g为重力加速度）的拉力，结果A、B两球以相同的加速度向上做匀加速运动，且两球保持相对静止，两球间的距离为L，小球大小忽略不计，斜面的倾角θ=30°，静电力常量为k。则（    ） A．运动过程中A、B两球之间的电势能在增大 B．两球一起向上做加速运动的加速度大小为g C．A球所带的电荷量为 D．撤去力F的瞬间，A的加速度将变大 【答案】C 【详解】A．运动过程中A、B两球之间的距离保持不变，所以A、B两球之间的电势能保持不变，故A错误； B．对两球整体分析，两球一起向上做匀加速运动，设加速度为，根据牛顿第二定律可得 解得 故B错误； C．设A球的带电量为，对A球研究，根据牛顿第二定律有 解得 故C正确； D．撤去力F的瞬间，A球的受力保持不变，所以A球的加速度保持不变，故D错误。 故选C。 8．（24-25高二上·浙江台州·期中）某一电场的电场线分布如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．a点的电势低于b点的电势 B．a点的电场强度大于b点的电场强度 C．一正电荷由a点运动到b点，电场力做负功 D．一负电荷在a点的电势能小于在b点的电势能 【答案】D 【详解】A．沿着电场线方向电势降低，所以a点的电势高于b点的电势，故A错误； B．电场线的疏密表示电场强弱，a点的电场强度小于b点的电场强度，故B错误； C．正电荷受电场力的方向与电场线方向相同，一正电荷由a点运动到b点，电场力做正功，故C错误； D．由，，可知一负电荷在a点的电势能小于在b点的电势能，故D正确。 故选D。 9．（24-25高二上·浙江·期中）某空间的x轴上只存在沿此轴方向的静电场，x轴上各点电势分布如图。一带电量为的粒子只在电场力作用下由x轴上某点无初速释放，下列说法正确的是（　　） A．若粒子沿x轴运动过程中的总能量恒为零，则粒子的运动区间是 B．运动过程中的最大动能为 C．原点的电场强度最大 D．若粒子在位置释放，则会在和原点间来回往复运动 【答案】A 【详解】A．粒子带负电荷，开始时由电势低处向电势高处运动，又粒子沿x轴运动过程中的总能量恒为零，则开始运动时动能为零，电势能也为零，则粒子的活动区间是[x2，x3]，故A正确； B．负电荷在电势最高处，电势能最小，根据总能量守恒，可知此时动能最大，则可知运动过程中的最大动能为 故B错误； C．根据图像的斜率大小表示电场强度大小，由图可知原点图像的切线斜率为零，故原点的电场强度零，不是最大，故C错误； D．若粒子在位置释放，粒子在处的动能为零，由图可知，粒子在和两个位置的电势相等，则粒子在两处的电势能也相等，根据总能量守恒可知，粒子在的动能也为零，故粒子会在和间来回往复运动，故D错误。 故选A。 10．（24-25高二上·浙江·期中）如图所示两对等量异种电荷固定于边长为L正方形顶点上，其中a、b两点为对角线上四等分点，O为对角线交点，下列说法正确的是（　　） A．a、b两点电场方向相互垂直 B．一带电粒子（不计重力）垂直纸面穿越O点，穿越过程中速度大小不变 C．O点的场强为零 D．带电粒子从a运动到b，电场力不做功 【答案】B 【详解】A．根据等量异种电荷电场线的分布特点可知，a、b两点电场方向不垂直，故A错误； B．垂直纸面过O点的直线是等势线，一带电粒子（不计重力）垂直纸面穿越O点，电势能不变，则穿越过程中动能不变，速度大小不变，故B正确； C．根据电场的矢量叠加可知O点的场强不为零，故C错误； D．a点靠近正电荷，电势较高，带电粒子从a运动到b，电势能发生变化，电场力做功，故D错误； 故选B。 11．（24-25高二上·浙江杭州·期中）避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如所示，图中中央的竖直黑线AB代表了避雷针，CD为水平地面。MN是电场线中两个点，下列说法正确的是（　　） A．M点的电势比N点的电势高 B．M点的场强比N点的场强大 C．在试探电荷从M点到N点的多条路径中，沿直线MN走电场力做功最少 D．CD的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直 【答案】A 【详解】A．沿电场线电势降低，可知M点的电势比N点的电势高，故A正确； B．电场线越密集则场强越大，可知M点的场强比N点的场强小，故B错误； C．电场力做功与路径无关，则在试探电荷从M点到N点的多条路径中，电场力做功相同，故C错误； D．CD的电势为零，是等势面，电场线与等势面正交，可知CD表面附近的电场线和地面都垂直，故D错误。 故选A。 12．（24-25高二上·浙江·期中）如图所示，把一电荷量带电小球A用绝缘细绳悬挂，若将电荷量的带电小球B靠近小球A，则小球A静止时，两个带电小球在同一高度。，且A、B两小球均可视为点电荷，A、B两小球间的距离，则A、B两小球间的库仑力大小为 ；带电小球B在A处产生的电场强度 ，方向 ；A电势比B两点电势 （选高或低）。 【答案】 水平向右 低 【详解】[1]根据库仑定律可得A、B两小球间的库仑力大小为 [2][3]带电小球B在A处产生的电场强度大小为 由于带电小球B带正电，所以带电小球B在A处产生的电场方向水平向右； [4]由于电场方向由B指向A，根据沿电场方向电势逐渐降低，可知A电势比B两点电势低。 13．（24-25高二上·浙江温州·期中）如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面底端固定一个带正电的小球A，另有一质量的带正电小球B静止在距离斜面底端10cm处，带电量，小球半径可以忽略，重力加速度g取，静电力常量。 (1)小球所带电荷量 C； (2)若用一外力F将小球B沿虚线水平移至C点（C点在小球A的正上方），在此过程中电场力对小球B （选填“做正功”“不做功”或“做负功”），小球B的电势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】(1) (2) 做负功 增大 【详解】（1）对B球受力分析沿斜面方向有 解得 （2）[1][2]将小球B沿虚线水平移至C点，B靠近小球A，电场力对B做负功。小球B的电势能增大。 14．（24-25高二上·浙江杭州·期中）如图所示，真空中A、B两点分别固定电荷量均为+Q的两个点电荷，O为A、B连线的中点，C为A、B连线中垂线上的一点，C点与A点的距离为r，AC与AB的夹角为θ，中垂线上距离A点为x的点的电势为（以无穷远处为零电势点）。一个质量为m的点电荷（其电荷量远小于Q），以某一速度经过C点，不计点电荷的重力，静电力常量为k。 (1)求C点的电场强度； (2)若经过C点的点电荷的电荷量为，要让此点电荷能够做过C点的匀速圆周运动，求其在C点的速度v的大小和方向； (3)若经过C点的点电荷的电荷量为，速度方向由C指向O，要让此点电荷能够到达O点，求其在C点的速度最小值。 【答案】(1)，方向沿方向向上 (2)，方向垂直于纸面向里或者向外 (3) 【详解】（1）两点电荷均为正电荷且带电量相等，则两点电荷在C点处的电场强度方向均背离各自电荷，电场强度如图所示 根据电场强度的矢量合成法则可得C点的场强 方向沿方向向上。 （2）设圆周运动的半径为R，C点电场强度大小为E，则有 ，， 联立解得 方向垂直于纸面向里或者向外。 （3）根据题意可知，C点电势为 O点电势为 设此点电荷刚好能够到达点，由能量守恒定律可得 解得 地 城 考点02 电势差 15．（24-25高二上·浙江温州·期中）如图所示，真空中有两个固定的正点电荷A、B，已知A的带电量为5Q，B的带电量未知，一不计重力的带电微粒质量为m，电荷量大小为q，在正电荷A、B的库仑力共同作用下，恰好在一垂直于AB连线的平面内绕AB连线上的O点做半径为R的匀速圆周运动，C、D为圆周运动的最高点和最低点。已知带电微粒与两正电荷的连线和AB连线所成的夹角分别为37°和53°，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．带电微粒带正电 B．C点与D点的电场强度相同 C．带电微粒做圆周运动所在的竖直轨道平面是等势面 D．带电微粒做圆周运动的线速度大小为 【答案】D 【详解】A．依题意，当带电微粒带负电时，两点电荷的库仑引力的合力提供向心力，指向轨迹圆的圆心。所以该带电微粒带负电。故A错误； B．根据同种电荷的电场线分布特点可知C点与D点的电场强度大小相等，方向不相同。故B错误； C．根据同种电荷的等势面分布特点可知带电微粒做圆周运动所在的竖直轨道平面不是等势面。故C错误； D．对带电微粒受力分析，如图 由牛顿第二定律，可得 ， 其中 ， 联立，解得 故D正确。 故选D。 16．（24-25高二上·浙江温州·期中）雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，如图所示，虚线为等差等势面，A、B、C为电场中的三点，下列说法正确的是（　　） A．A、B两点的电场强度相同 B．A点的电势比C点低 C．带负电的雨滴在B点受到的电场力小于在C点受到的电场力 D．带负电的雨滴在空中下落的过程中，电势能减小 【答案】D 【详解】A．由对称性可知，A、B两点的电场强度大小相同，但方向不同，选项A错误； B．因C所在的等势面比A所在等势面离负电荷云层更近，可知A点的电势比C点高，选项B错误； C．因B点的等势面较C点密集，可知B点电场线较C点密集，则B点场强大于C点场强，则带负电的雨滴在B点受到的电场力大于在C点受到的电场力，选项C错误； D．带负电的雨滴在空中下落的过程中，因电势逐渐升高，可知电势能减小，选项D正确。 故选D。 17．（23-24高一下·广东佛山·期末）雷雨天，高层建筑顶部的引雷针起到主动吸引闪电的作用，叫“接闪”，以此保护周边建筑和行人的安全。某次电视塔“接闪”前积雨云层与避雷针附近产生的电场的等差等势面如图所示，积雨云的底部积聚负电荷，取大地为零势面，以下说法正确的是（　　） A．避雷针的针尖由于静电感应而带负电 B．A、B、C三个位置中A点处的电场强度最大 C．B、A两点间的电势差大于B、C两点间的电势差 D．空气中一电子由B点运动到C点，其电势能增加 【答案】B 【详解】A．积雨云的底部积聚负电荷，根据静电感应可知避雷针带正电，故A错误； B．等势面疏密程度表示电场强度大小，则A、B、C中A点处的电场强度最大，故B正确； C．图中的虚线为等差等势面，则B、A两点间的电势差等于B、C两点间的电势差，故C错误； D．等势面与电场线垂直，且从正电荷指向带负电的云层，沿着电场线方向电势逐渐降低，又电子带负电，所以电子在B点的电势能大于C点的电势能，电子由B点运动到C点，电势能减小，故D错误。 故选B。 18．（24-25高二上·浙江·期中）如图所示，内置金属网的高压静电防护服接地，O为防护服内的一点，把一带电量为+Q的金属小球置于距O点r处。金属小球可视为点电荷，静电力常量为k，无穷远处电势为0，下列说法不正确的是（　　） A．防护服上的感应电荷在O点处产生的场强大小等于 B．由于静电屏蔽所以防护服内不存在金属小球激发的电场 C．防护服金属网带电是因为其电子的转移 D．由于防护服金属网左侧外表面带负电，右侧外面表带正电，所以左侧电势低，右侧电势高 【答案】BD 【详解】A．金属小球和防护服在防护服内产生的合场强为零，金属小球+Q在O点产生的场强与感应电荷在该处产生的电场强度大小相等方向相反，感应电荷在O点产生的场强大小为 故A正确，不符合题意； B．金属小球激发的电场存在于防护服内，与防护服上感应电荷的电场大小相等方向相反，故B错误，符合题意； C．物体带电的实质都是电子的转移，故C正确，不符合题意； D．防护服接地，由静电感应原理可以知道，防护服内金属网左侧外表面带负电，大地的无限远处带正电，但防护服金属网是个等势体，左侧和右侧的电势相等，故D错误，符合题意。 故选BD。 19．（24-25高二上·湖北孝感·开学考试）“富兰克林铃”可以简化成如图所示的模型，当与毛皮摩擦过的气球靠近金属钉甲时，铝箔小球就会在塑料管内“左右横跳”。下列关于“富兰克林铃”的说法中正确的是（　　） A．与毛皮摩擦过的气球带正电 B．气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷 C．气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明电荷可以创生 D．铝箔小球会在塑料管内“左右横跳”，说明能量可以创生 【答案】B 【详解】A．与毛皮摩擦过的气球带负电，故A错误； B．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可得气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷，故B正确； C．由上述可知气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明带电物体具有吸引轻小物体的性质，故C错误； D．能量既不会消失，也不会创生，只会从一个物体转移到另外一个物体，或者从一种形式转变为另一种形式，故D错误。 故选B。 20．（23-24高二上·浙江杭州·期中）某带电体周围的电场线和等势面如图所示，图中A、B两点的电场强度大小分别为、，电势分别为、，则（　　） A． B． C．电子在A处的电势能比在B处的电势能大 D．将从A处移到B处电场力做正功 【答案】C 【详解】A．等差等势面越密的地方，电场强度越大，可知 故A错误； B．由带电体周围的等势面分布图可知 故B错误； C．根据 电子在A处的电势能比在B处的电势能大，故C正确； D．将从A处移到B处电场力做负功，故D错误。 故选C。 21．（23-24高二上·浙江绍兴·期中）正点电荷的电场线和等势线如图所示，下列说法正确的是（    ） A．负点电荷从c点沿圆弧移到d点，电势能增大 B．b点的电场强度比c点的小 C．正点电荷从c点移到b点，静电力做正功 D．a点的电势比d点的高 【答案】D 【详解】A．因cd两点电势相等，可知负点电荷从c点沿圆弧移到d点，电势能不变，选项A错误； B．b点的等差等势面较c点密集，可知电场线也密集，则b点的电场强度比c点的大，选项B错误； C．c点电势低于b点，则正点电荷从c点移到b点，电势能增加，则静电力做负功，选项C错误； D．由图可知，a点的电势比d点的高，选项D正确。 故选D。 22．（23-24高二上·浙江·期中）如图所示，以正点电荷Q为圆心三个同心圆是三个等势面，点电荷Q的带电量为，A、B、C分别是这三个等势面上的点。已知A点所在圆的半径，A、B、C这三点在同一条电场线上。已知静电力常量 （1）若三个圆的半径关系，则电势差和电势差是否相等； （2）求点电荷Q在A点的电场强度大小和方向； （3）若将一电子从A点移到C点，克服静电力做的功为，取A点的电势，求C点的电势。 【答案】（1）不相等；（2）；方向由A指向C；（3） 【详解】（1）由于A到C不是匀强电场，且AB之间的场强大于BC之间的场强，用公式定性分析可得 而 所以 （2）由点电荷的电场强度公式 可得 方向由A指向C； （3）由 得 又由 得 23．（23-24高二上·浙江杭州·期中）如图，在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了的功，再从B点移到C点，静电力做了的功。已知电场的方向与所在的平面平行。 （1）A、B两点间的电势差和B、C两点间的电势差分别为多少？ （2）若以B点为电势零点，请在图中画出过B点的电场线方向，保留作图过程。 【答案】（1），；（2） 【详解】（1）根据公式 可得A、B两点间的电势差和B、C两点间的电势差分别为 ， （2）根据 可知 同理可知 所以连线的中点处电势也为，连接该点与C点则可得等势线，过B点做等势线的垂线，由高电势指向低电势，作出过B点的电场线，如下图所示 地 城 考点03 电场强度与电势差的关系 24．（24-25高二上·浙江宁波·期中）如图所示，一个电场的电场线分布关于y轴对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN。P点在y轴右侧，MP⊥ON。M点与 P 点的电势高低和OM 与 MN的电势差大小关系正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】D 【详解】过P点做等势线，可得到过P点的等势线通过M、N之间，根据沿电场线电势逐渐降低，则有 根据电场线越密，电场强度越大，由图可知MN区域的平均场强小于OM区域的平均场强，根据 且 可得 故选D。 25．（24-25高二上·浙江·期中）电子束焊接机是一种先进的焊接技术。电子束焊接机中的电场线分布如图中虚线所示，其中K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为h，在同一电场线上有B、C、D三点，C为AK两极的中点，且。在两极之间加上电压为U的高压电。现有一电子在K极附近由静止被加速运动到A极。不考虑电子的重力，已知电子电荷量为e，下列说法中正确的是（　　） A．A、K之间的电场强度为，且为匀强电场 B．电子沿电场线由K极到A极时电场力做功为 C．若将电子从C点由静止释放，到达A极时，动能增加为 D．电子从D点运动到C点的时间大于其从C点运动到B点的时间 【答案】D 【详解】A．根据电场线的分布情况，可以判断A、K之间不是匀强电场，故A错误； B．电子由K沿电场线到A电场力做正功，即电场力做功为 故B错误； C．由图可知K到C点之间的电场比C点到A点的电场强度小，根据可知，K到C点与C点到A点的位移相等，但K到C点之间的电场力比C点到A点的电场力小，所以，K到C点之间的电场力做功比C点到A点的电场力做功少，即若将电子从C点由静止释放，到达A极时，动能增加大于，故C错误； D．电子从D点到C点再到B点的过程中，一直处于加速运动状态，即电子从C点运动到B点的任意时刻的速度大小都大于电子从D点运动到C点的速度大小，又因为位移相同，所以，电子从D点运动到C点的时间大于其从C点运动到B点的时间，故D正确。 故选D。 26．（23-24高二上·浙江宁波·期中）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 【答案】B 【详解】A．根据题意可知图中的虚线是等势线，因为O点的电势最高，且逐步往外电势慢慢降低，即电势的高低顺序依次是O、A、B、D、C，故A错误； B．在地面上，电子带负电，受力的方向与电场线的方向相反，即沿着CO方向，故电子由C到O定向移动，故B正确； C．当人的步伐越大时，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，这样更加不安全，故C错误； D．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，故D错误； 故选B。 27．（23-24高二上·浙江杭州·期中）带有等量异种电荷，相距5cm的平行板A和B之间有匀强电场（如下图所示），电场强度E为2×104V/m，方向向下。电场中C点距B板1cm，D点距A板2cm。 （1）C、D两点间的电势差UCD？ （2）如果把B板接地，则C点和D点的电势φC和φD各是多少？如果A板接地，则φ'C和φ'D各是多少？ （3）一个电子从C点移到D点，静电力做多少功？如果使电子从C点先移到P点，再移到D点，静电力做的功是否会发生变化？ 【答案】（1）；（2），，，；（3），不会变化 【详解】（1）沿着电场线电势降低，故D点的电势大于C点的电势，故 （2）如果把B板接地，则，有 如果A板接地，有 （3）一个电子从C点移到D点，静电力做功为 如果使电子从C点先移到P点，再移到D点，静电力做的功不会发生变化，因为电场力做功与路径无关。 28．（24-25高二上·浙江宁波·期中）如图所示，负电荷q在恒力F作用下在匀强电场中做匀速运动，某段时间内由A运动到B，已知：AB距离为l＝0.5m，恒力，F与AB的夹角为，电荷量为，A点的电势，不计电荷的重力，。求： (1)匀强电场的电场强度E的大小； (2)B点的电势； (3)q由A到B的过程中电场力做的功和电势能的变化量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由电荷做匀速运动可得 所以 （2）A、B两点电势差 而 所以 （3）静电力做功 而 所以 29．（24-25高二上·浙江·期中）如图所示，带有等量异种电荷、相距10cm的平行板A和B之间有匀强电场，电场强度方向向下。电场中C点距B板3cm，D点距A板2cm。已知一个电子从C点移动到D点的过程中，受到的电场力F大小为。（已知电子电荷量大小） (1)求电场强度E的大小； (2)求C、D两点间的电势差UCD； (3)若将平行板B接地，求电子在D点的电势能EpD。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据 解得 （2）由题意可知 由 解得 C、D两点间的电势差为 （3）由 可得 由 解得 30．（24-25高二上·浙江·期中）如图所示，ABC为直角边长度为1cm的等腰直角三角形。在匀强电场中，将带电荷量的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做的功；将带电荷量的正电荷再从B点移到C点，电场力做了的功。 (1)求A、B两点间的电势差和B、C两点间的电势差； (2)如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？ (3)求电场强度。 【答案】(1)3V，3V (2)3V，-3V (3)；方向A指向C 【详解】（1）试探电荷从克服电场力做功，有 可得 试探电荷从电场力做正功，有 解得 （2）规定B点的电势为零，即，由 可得 同理可知 可得 （3）因，，则连线AC的中点D的电势为0V，即为0V的等势线，而电场线垂直于等势面由高电势指向低电势，即电场强度的方向由A指向C，场强大小为 31．（23-24高一下·江苏淮安·期中）如图所示，一对平行金属极板相距为3cm，两板间电压为24V，两板间匀强电场方向向上，其中下极板接地（零电势），A点距上板为1cm，B点距下板为0.5cm。求： （1）两金属板之间的电场强度大小E； （2）A、B两点的电势差UAB； （3）电荷量为的带正电的粒子在B点的电势能。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）两金属板之间的电场强度大小为 （2）A、B两点的电势差 （3）根据 可得B点的电势为 带正电的粒子在B点的电势能 32．（23-24高二上·浙江台州·期中）如图所示，有一水平向右的匀强电场，电场强度大小，电场区域足够大。将电荷量的点电荷从电场中的A点移动到点，A、B两点在同一条电场线上，它们间的距离。 （1）求A、B两点间的电势差； （2）求电荷所受电场力的大小； （3）若该点电荷只在电场力作用下，从A点由方向如图进入该电场，该点电荷将如何运动； （4）将该检验电荷沿电场线由A点移至点，求在此过程中电场力对检验电荷所做的功。 【答案】（1）；（2）；（3）先向右做匀减速直线运动直到速度减为0，再向左做匀加速直线运动；（4） 【详解】（1）根据 代入数据得 （2）根据 代入数据得 （3）若该点电荷只在电场力作用下，由于电场为匀强电场，所以电场力大小方向不变，先向右做匀减速直线运动直到速度减为0，再向左做匀加速直线运动； （4）根据 代入数据得 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$