专题01 电场能的性质（期中真题汇编，福建专用）高二物理上学期

专题01 电场能的性质 地 城 考点01 电势能 1．（24-25高二上·福建泉州·四校·期中）A、B为一电场中x轴上的两点，如图甲所示。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的动能Ek随其坐标变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．该电场可能是点电荷形成的电场 B．A、B两点电势的关系为φA<φB C．A、B两点电场强度大小关系为EA<EB D．电子在A、B两点的电势能大小关系为EPA<EPB 2．（24-25高二上·福建三明永安九中&金沙高级中学·期中）静止于坐标原点O的点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离x的关系如图所示。A、B、C为x轴上等距的三点，取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是（   ） A．A、B、C三点的场强关系为： B．电场E方向沿x轴正方向 C．AB、BC间的电势差关系为： D．负电荷在A、B、C三点的电势能关系为： 3．（24-25高二上·福建漳州十校联盟·期中）如图，A、B、C、D是正四面体的四个顶点，在A、D两点分别固定等量的带正电的点电荷。下列说法正确的是（　　） A．B、C两点的场强相同 B．一个电子在B点电势能大于在C点的电势能 C．将一试探电荷从B点沿直线移动到C点，电场力做功为零 D．将一试探电荷从B点沿直线移动到C点，电场力大小不变 4．（24-25高二上·福建福州九校联考·期中）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷，以C表示电容器的电容，以E表示两板间的电场强度，表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　） A．C增大，E增大 B．减小，不变 C．增大，增大 D．减小，E不变 5．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）如图甲，在轴上固定两个电量分别为、的点电荷，其中负电荷固定在坐标原点，两电荷间距为；图乙是两电荷所形成电场的电势在轴正半轴上的分布图像，电势最大值为，图像与轴交点的横坐标为L，b为图像最高点，规定无限远处电势为0，一负电荷自处由静止释放，仅受电场力作用，下列说法正确的是（　　） A．间的场强方向沿轴负方向 B．处电场强度为0 C．点距离坐标原点的距离为 D．负电荷将沿轴正方向运动至无穷远处，电势能先减小后增大 6．（24-25高二上·福建漳州乙级校联盟·期中）某静电场中有与x轴重合的电场线，电势在x轴上的分布情况如图所示，B、C是x轴上的两点。一正电荷仅在电场力的作用下从B点运动到C点，在B、C两点处的电场强度分别为、，则（　　） A．该电荷在O处所受电场力最大 B．B处电场强度沿x轴正方向 C．B、C两点的场强大小关系是 D．该电荷在B点时的电势能大于在C点时的电势能 7．（24-25高二上·福建宁德五校·期中）如图所示，在真空中正方形区域abcd的顶点a固定一电荷量为＋q的点电荷，顶点c固定一电荷量为－q的点电荷。已知e、f两点分别为ab、ad边的中点，a、c两点的连线水平，下列说法正确的是（　　） A．e、f两点的电势相等，场强相同 B．顶点b，d处的电场方向均水平向右 C．电子由b点沿直线移动至d点，其受到的电场力先增大后减小 D．电子由b点沿直线移动至d点，其电势能先减小后增大 8．（24-25高二上·福建龙岩上杭紫金中学·期中）两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则下列选项说法错误的是（　　） A．q1为正电荷，q2为负电荷 B．q1电荷量大于q2的电荷量 C．NC间场强方向沿x轴正方向 D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功 9．（24-25高二上·福建三明永安九中&金沙高级中学·期中）如图，匀强电场的场强中，a、b两点间的距离为50cm，ab连线与电场方向的夹角为53°，若将电量为的点电荷从a点移到b点，电场力做功为。已知：sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： (1)a、b两点间的电势差为多大； (2)若a点的电势为0，则b点的电势多大，该点电荷具有的电势能为多少； (3)该匀强电场的电场强度大小？ 10．（24-25高二上·福建福州十校·期中）如图，在匀强电场中有一虚线圆，ab和cd是圆的两条直径，其中ab与电场方向的夹角为60°，ab=0.2m，cd与电场方向平行，a、b两点的电势差Uab=20V。电子在a点的电势能________（选填“大于”、“小于”或“等于”）在c点的电势能；将电子从c点移到d点，电场力做功为________eV。 11．（24-25高二上·福建厦门外国语·期中）某空间存在一电场，电场中的电势在x轴上的分布如图所示，在x轴上，和两位置处电场强度方向______（填“相同”或“相反”），把一负电荷从移到电场力做______（填“正功”或“负功”）。 12．（24-25高二上·福建福州九校联考·期中）将一电荷量为的正电荷从A点移到B点，静电力做功为，从C点移到B点，静电力做功为，若A点电势为0，则B点电势能为______，若将该电荷从A点移到C点，静电力做功为______，电势能______（填“增加”或“减少”） 13．（24-25高二上·福建泉州安溪一中&养正中学&惠安一中&实验中学·期中）如图所示，以O点为圆心，半径为R的圆上八等分点处放置点电荷，除最右侧的点电荷带电量为−Q外，其余点电荷的带电量均为+Q，MN为半径上的点，OM = ON，已知静电常数为k，则O点场强大小为________，N点电势________（填“大于”、“等于”或“小于”）M点电势。将一电子从M沿MN移动到N点，电场力做________（填“正功”、“负功”或“不做功”） 地 城 考点02 电势 1．（24-25高二上·福建龙岩·12校·期中）点电荷A、B分别固定在x轴上x = 0和x = −15 m处，规定无穷远处电势为零，x轴正半轴上电势与位置坐标的关系图像如图所示。则（　　） A．点电荷A、B为同种电荷 B．点电荷A、B带电荷量大小之比为1∶4 C．除无穷远处，x轴上只有2处场强为零的点 D．从x0处静止释放的负试探电荷能再次经过该点 2．（24-25高二上·福建泉州安溪一中&养正中学&惠安一中&实验中学·期中）现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。避雷针，又名防雷针、接闪杆，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。如图所示为避雷针周围的等势面分布情况，电场中有M、N、P三点，则下列说法正确的是（　　） A．M、N两点的场强相同 B．P点的电势比M点的高 C．N点场强的方向一定沿NP连线指向P点 D．电子在P点的电势能大于其在M点的电势能 3．（24-25高二上·福建福州十校·期中）对静电场有关知识的理解，下列说法正确的是（　　） A．点电荷的电荷量一定很小 B．电场强度较大的地方电场线一定较密集 C．电场中某点的电场强度方向一定与试探电荷在该点受到的电场力方向相同 D．电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定也为零 4．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）某同学在研究心脏电性质时发现，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点，则（　　） A．、两点的电场强度不同 B．、两点的电势相同 C．、两点的电势差 D．从到的直线上电场强度先变大后变小 5．（24-25高二上·福建宁德五校·期中）空间中存在沿x轴方向的静电场，各点电势的变化规律如图中图像所示，电子以一定的初速度，仅受电场力作用，沿x轴从O点运动到处的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电子在处电势能最小 B．电子在处受电场力沿x轴负方向 C．电子在处速度最大 D．处电势为零，电场强度也为零 6．（24-25高二上·福建三明永安九中&金沙高级中学·期中）如图是静电场中的一组等势面分布图，M、N是其中的两点，EM、EN表示M、N两点的电场强度，φM、φN表示M、N两点的电势，则EM_________EN，φM_________φN。（均选填大于、小于、等于） 7．（24-25高二上·福建龙岩·12校·期中）“场离子显微镜”的金属钨针尖处于球形真空玻璃泡的球心O，玻璃泡内壁有一层均匀导电膜：在钨针和导电膜间加上高电压后，玻璃泡上半部分的电场可视为位于O点处点电荷形成的电场，如图所示。a、b、c、d、O为同一平面上的5个点，是一段以O为圆心的圆弧，d为的中点。a、d两点场强大小分别为、，O、a、c、d四点电势分别为、、、，则：______、______，______。（填“大于”“等于”或“小于”） 地 城 考点03 电势差与电场强度的关系 1．（24-25高二上·福建龙岩上杭紫金中学·期中）如图，直角梯形abcd处于匀强电场所在平面内，cd=2ab=2cm，bdc=45°，f为cd的中点，Uab=Ubf，b点的电势为零，一电子在a点时的动能为6eV，仅在电场力作用下从a点运动到f点速度为零。下列说法正确的是（　　） A．d点的电势6V B．电场强度的大小为300V/m C．当电子的动能为3eV时，其电势能为9eV D．电子在a点的电势能比d点的低9eV 2．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）如图所示，直角三角形abc中bc=4cm，∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于三角形abc所在平面，且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V。下列说法中正确的是（　　） A．电场强度的方向沿ac方向 B．电场强度的大小为200V/m C．质子从b点移动到c点，电场力做功为4eV D．质子从b点以6eV的初动能射出，必能到达ac所在直线 3．（24-25高二上·福建漳州十校联盟·期中）下列对电学中相关概念及公式的说法，正确的是（　　） A．由可知，通过导体横截面的电荷量q越多，电流I越大 B．由可知，匀强电场中两点间的电势差等于场强大小与两点间距离的乘积 C．由可知，导体的电阻跟加在其两端的电压成正比，跟流过导体的电流成反比 D．由可知，一质子在电势差为1V的两点间被电场加速，电场力做功为1eV 4．（24-25高二上·福建漳州乙级校联盟·期中）如图所示为某建筑物上的避雷针和带电云层之间的电场线分布示意图，a、b、c是同一电场线上的点，且，则（　　） A．带电云层带负电 B．a、b、c三点的场强相同 C．a、b间与b、c间的电势差相等 D．云层上的电荷导入大地时，电流从避雷针流向云层 5．（24-25高二上·福建漳州乙级校联盟·期中）如图所示，在匀强电场中有边长为10cm的等边三角形，已知电场线的方向平行于所在平面，A、B、C三点的电势分别为、和，则BC中点的电势为______V，匀强电场的场强大小为______，方向为______（选填“沿BA方向”、“ 沿BC方向”或“沿AC方向”）。 6．（24-25高二上·福建厦门外国语·期中）如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们分别是一个半径的圆上四个等分点和圆心。已知电场线与圆所在平面平行。则O点的电势为______V，电场强度的大小为______V/cm。 7．（24-25高二上·福建宁德五校·期中）如图所示，匀强电场中的一条电场线上有相距0.8m的A、B两点，正点电荷，从A点移动到B点，电场力做功2J，则A、B两点间的电势差为______V。该电场的场强大小为______N/C。 8．（24-25高二上·福建漳州十校联盟·期中）如图，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，位于边长4cm的正六边形的顶点上，空间有一方向与正六边形平面平行的匀强电场。已知A、C、E三点的电势分别为、、，则D点电势为___________V，该电场的电场强度的大小为___________N/C。 9．（24-25高二上·福建漳州乙级校联盟·期中）如图，匀强电场的电场线与ab平行，bc连线与ab延长线成角，a、b间距离，b、c间距离。把一个带电荷量大小为的正点电荷从a点移到b点，电场力做功。求： (1)a、b两点间的电势差； (2)匀强电场场强E的大小和方向； (3)c、a两点间的电势差。 10．（24-25高二上·福建三明永安九中&金沙高级中学·期中）如图所示，半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧形绝缘轨道与水平绝缘轨道AB平滑连接于B点，轨道所在空间存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场。将质量m=0.5kg的带电体P（可视为质点）从水平轨道AB上的A点由静止释放后，P沿轨道开始运动。已知P的电荷量，P与轨道AB间的动摩擦因数，A、B两点间的距离L=6.4m，取重力加速度大小g=10m/s2。求： (1)物体P从A运动到B处时，物体电势能的变化； (2)物体P运动到圆弧轨道的末端C点时速度以及在C处圆弧轨道对P的弹力大小FN； (3)物体P离开C点后运动到最高处时的速度大小？（C点上方匀强电场范围足够大） / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 电场能的性质 地 城 考点01 电势能 1．（24-25高二上·福建泉州·四校·期中）A、B为一电场中x轴上的两点，如图甲所示。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的动能Ek随其坐标变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．该电场可能是点电荷形成的电场 B．A、B两点电势的关系为φA<φB C．A、B两点电场强度大小关系为EA<EB D．电子在A、B两点的电势能大小关系为EPA<EPB 【答案】B 【详解】AC．根据动能定理得知：电场力做功等于电子动能的变化，本题中则有Ek=qEx 根据数学知识可知，图线的斜率k=qE 因k、q均保持不变，说明电场强度E不变，所以该电场一定是匀强电场EA=EB 故AC错误； B．由图知，电子从A到B动能增大，电场力做正功，则知电场力方向从A→B，电场线方向从B→A，根据顺着电场线方向电势降低，则有φA＜φB 故B正确； D．根据能量守恒定律得知，电子从A到B动能增大，则电势能减小，则EPA＞EPB故D错误 故选B。 2．（24-25高二上·福建三明永安九中&金沙高级中学·期中）静止于坐标原点O的点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离x的关系如图所示。A、B、C为x轴上等距的三点，取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是（   ） A．A、B、C三点的场强关系为： B．电场E方向沿x轴正方向 C．AB、BC间的电势差关系为： D．负电荷在A、B、C三点的电势能关系为： 【答案】B 【详解】A．根据点电荷场强公式 离点电荷距离越大，场强越小，即 故A错误； B．点电荷静止于坐标原点，沿x轴正方向电势逐渐降低，该点电荷带正电，由正点电荷的电场线分布可知，电场E方向沿x轴正方向，故B正确； C．根据 因为AB的平均场强大于BC间的平均场强 所以可知 故C错误； D．根据电势能定义式负电荷在A、B、C三点的电势能关系为 故D错误。 故选B。 3．（24-25高二上·福建漳州十校联盟·期中）如图，A、B、C、D是正四面体的四个顶点，在A、D两点分别固定等量的带正电的点电荷。下列说法正确的是（　　） A．B、C两点的场强相同 B．一个电子在B点电势能大于在C点的电势能 C．将一试探电荷从B点沿直线移动到C点，电场力做功为零 D．将一试探电荷从B点沿直线移动到C点，电场力大小不变 【答案】C 【详解】A．A、D两点固定的是等量的带正电的点电荷，所以B、C两点的场强大小相等，方向不同，故A错误； BC．B、C两点电势相等，所以电子在B点电势能等于在C点的电势能，一试探电荷从B点沿直线移动到C点，电场力做功为零，故B错误，C正确； D．根据等量同种点电荷电场线分布可知，B、C两点连线的中点场强最大，所以将一试探电荷从B点沿直线移动到C点，电场力先变大后变小，故D错误。 故选C。 4．（24-25高二上·福建福州九校联考·期中）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷，以C表示电容器的电容，以E表示两板间的电场强度，表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　） A．C增大，E增大 B．减小，不变 C．增大，增大 D．减小，E不变 【答案】BD 【详解】AD．将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，电容器两极板之间的距离减小，根据电容的决定式 可知，电容器的电容值变大；由于电容器极板所带的电荷量不变，根据 可知，电容器两极板的电压减小，故静电计的偏转角度减小；电容器里的电场强度为 可知将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，极板间的电场强度不变，A错误，D正确； BC．设P点距离下极板为，则P点与下极板之间的电势差为 则P点电势为 所以点电荷在P点的电势能为 因为极板间的电场强度不变，P点到下极板的距离不变，故点电荷在P点的电势能不变，B正确，C错误。 故选BD。 5．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）如图甲，在轴上固定两个电量分别为、的点电荷，其中负电荷固定在坐标原点，两电荷间距为；图乙是两电荷所形成电场的电势在轴正半轴上的分布图像，电势最大值为，图像与轴交点的横坐标为L，b为图像最高点，规定无限远处电势为0，一负电荷自处由静止释放，仅受电场力作用，下列说法正确的是（　　） A．间的场强方向沿轴负方向 B．处电场强度为0 C．点距离坐标原点的距离为 D．负电荷将沿轴正方向运动至无穷远处，电势能先减小后增大 【答案】AD 【详解】A．由图乙可知，由a点到b点电势升高，所以间的场强方向沿轴负方向，故A正确； B．图线斜率的绝对值表示场强大小，处图像斜率不为0，所以处电场强度不为0，故B错误； C．因b处图像斜率为0，所以b处场强为0，有 解得 故C错误； D．负电荷由a点运动到b点过程中电场力做正功，由b点向右运动过程中电场力做负功，由于无限远处电势为0，等于a点电势，所以负电荷将沿轴正方向运动至无穷远处，整个过程中电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故D正确。 故选AD。 6．（24-25高二上·福建漳州乙级校联盟·期中）某静电场中有与x轴重合的电场线，电势在x轴上的分布情况如图所示，B、C是x轴上的两点。一正电荷仅在电场力的作用下从B点运动到C点，在B、C两点处的电场强度分别为、，则（　　） A．该电荷在O处所受电场力最大 B．B处电场强度沿x轴正方向 C．B、C两点的场强大小关系是 D．该电荷在B点时的电势能大于在C点时的电势能 【答案】CD 【详解】AC．因图像的斜率等于场强，可知 根据可知，该电荷在O处所受电场力为0，故A错误，C正确； B．沿电场线电势逐渐降低，可知B处电场强度沿x轴负方向，故B错误； D．因B点电势高于C点，根据可知，该正电荷在B点时的电势能大于在C点时的电势能，故D正确。 故选CD。 7．（24-25高二上·福建宁德五校·期中）如图所示，在真空中正方形区域abcd的顶点a固定一电荷量为＋q的点电荷，顶点c固定一电荷量为－q的点电荷。已知e、f两点分别为ab、ad边的中点，a、c两点的连线水平，下列说法正确的是（　　） A．e、f两点的电势相等，场强相同 B．顶点b，d处的电场方向均水平向右 C．电子由b点沿直线移动至d点，其受到的电场力先增大后减小 D．电子由b点沿直线移动至d点，其电势能先减小后增大 【答案】BC 【详解】A．e、f两点到两电荷的距离都相等，根据对称性可知两点的电势相等，根据场强合成可知，两点场强大小相等，方向不同，故场强不同，故A错误； B．根据等量异种电荷周围的电场分布可知，顶点b、d处的电场方向均水平向右，故B正确； C．根据等量异种电荷周围的电场分布可知，沿电荷连线的中垂线从中间向两边场强逐渐减小，所以电子由b点沿直线移动至d点，其受到的电场力先增大后减小，故C正确； D．电子由b点沿直线移动至d点，电场力与位移垂直，电场力不做功，电势能不变，故D错误； 故选BC。 8．（24-25高二上·福建龙岩上杭紫金中学·期中）两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则下列选项说法错误的是（　　） A．q1为正电荷，q2为负电荷 B．q1电荷量大于q2的电荷量 C．NC间场强方向沿x轴正方向 D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功 【答案】CD 【详解】A．由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷q1带正电，M点电荷q2带负电。故A正确； B．由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零。由于A点距离O比较远而距离M比较近，所以q1电荷量大于q2的电荷量。故B正确； C．由图可知从N到C，电势升高，根据顺着电场线电势降低可知，NC间电场强度方向沿x轴负方向，故C错误； D．段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功。故D错误。 题目要求选择错误的，故选CD。 9．（24-25高二上·福建三明永安九中&金沙高级中学·期中）如图，匀强电场的场强中，a、b两点间的距离为50cm，ab连线与电场方向的夹角为53°，若将电量为的点电荷从a点移到b点，电场力做功为。已知：sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： (1)a、b两点间的电势差为多大； (2)若a点的电势为0，则b点的电势多大，该点电荷具有的电势能为多少； (3)该匀强电场的电场强度大小？ 【答案】(1)120V (2)-120V，J (3)400V/m 【详解】（1）由题意可知a、b两点间的电势差为 （2）根据电势与电势差的关系，有因为 可得该点电荷具有的电势能为 （3）根据匀强电场电场强度与电势差的关系，有 10．（24-25高二上·福建福州十校·期中）如图，在匀强电场中有一虚线圆，ab和cd是圆的两条直径，其中ab与电场方向的夹角为60°，ab=0.2m，cd与电场方向平行，a、b两点的电势差Uab=20V。电子在a点的电势能________（选填“大于”、“小于”或“等于”）在c点的电势能；将电子从c点移到d点，电场力做功为________eV。 【答案】 大于 【详解】[1]根据沿着电场线方向电势逐渐降低，由题图可知 结合 可知电子在a点的电势能大于c点的电势能； [2]由题意，可得该匀强电场的电场强度大小为 则可得将电子从c点移到d点，电场力做功为 11．（24-25高二上·福建厦门外国语·期中）某空间存在一电场，电场中的电势在x轴上的分布如图所示，在x轴上，和两位置处电场强度方向______（填“相同”或“相反”），把一负电荷从移到电场力做______（填“正功”或“负功”）。 【答案】 相反 正功 【详解】[1]由题意可知，图像的斜率表示电场强度，故和两位置处电场强度方向相反； [2]一负电荷从移到电势增大，根据可知，电势能减小，由可知电场力做正功。 12．（24-25高二上·福建福州九校联考·期中）将一电荷量为的正电荷从A点移到B点，静电力做功为，从C点移到B点，静电力做功为，若A点电势为0，则B点电势能为______，若将该电荷从A点移到C点，静电力做功为______，电势能______（填“增加”或“减少”） 【答案】 减少 【详解】[1]将一电荷量为的正电荷从A点移到B点，静电力做功为，则电势能增加；若A点电势为0，则B点电势能为； [2][3]若将该电荷从A点移到C点，静电力做功为 电场力做正功，电势能减少。 13．（24-25高二上·福建泉州安溪一中&养正中学&惠安一中&实验中学·期中）如图所示，以O点为圆心，半径为R的圆上八等分点处放置点电荷，除最右侧的点电荷带电量为−Q外，其余点电荷的带电量均为+Q，MN为半径上的点，OM = ON，已知静电常数为k，则O点场强大小为________，N点电势________（填“大于”、“等于”或“小于”）M点电势。将一电子从M沿MN移动到N点，电场力做________（填“正功”、“负功”或“不做功”） 【答案】 小于 负功 【详解】[1]根据点电荷的场强特点可知除了水平方向上的正负电荷外，其余的6个电荷形成的电场在O处相互抵消，故O点场强大小为 [2]根据对称性可知若没有沿水平直径方向上的正电荷和负电荷，M和N点的电势相等，由于M点靠近最左边的正电荷，N点靠近右边的负电荷，故M点电势大于N点电势； [3]将电子从M沿MN移动到N点，电势减小，由于电子带负电，则电势能增大，故电场力做负功。 地 城 考点02 电势 1．（24-25高二上·福建龙岩·12校·期中）点电荷A、B分别固定在x轴上x = 0和x = −15 m处，规定无穷远处电势为零，x轴正半轴上电势与位置坐标的关系图像如图所示。则（　　） A．点电荷A、B为同种电荷 B．点电荷A、B带电荷量大小之比为1∶4 C．除无穷远处，x轴上只有2处场强为零的点 D．从x0处静止释放的负试探电荷能再次经过该点 【答案】B 【详解】AB．φ − x图线上某点切线的斜率表示该点的电场强度，结合题图可知，x = 15 m处的合场强为零，因x轴正半轴上电势先负后正，可知点电荷A带负电，点电荷B带正电，设点电荷A、B带电荷量分别为q1和q2，结合点电荷场强公式和矢量合成有 可得 故A错误，B正确； C．根据φ − x图线上某点切线的斜率表示该点的电场强度，可知除无穷远处，x轴正方向上只有1处场强为零的点，在x轴负方向，两点电荷在−15 m < x < 0之间的电场方向相同，故在−15 m < x < 0之间的电场不可能为0，两点电荷在x < −15 m之间的电场矢量合成有 解得（不合题意，舍去） 故除无穷远处，x轴上只有1处场强为零的点，故C错误； D．x0处场强沿x轴负方向，负试探电荷释放后沿x轴正方向运动，运动到x = 15 m处时动能最大，之后动能减小，根据能量守恒可知电荷速度减为零时，电势为零，即试探电荷将一直沿x轴正方向运动到无穷远处，故D错误。 故选B。 2．（24-25高二上·福建泉州安溪一中&养正中学&惠安一中&实验中学·期中）现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。避雷针，又名防雷针、接闪杆，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。如图所示为避雷针周围的等势面分布情况，电场中有M、N、P三点，则下列说法正确的是（　　） A．M、N两点的场强相同 B．P点的电势比M点的高 C．N点场强的方向一定沿NP连线指向P点 D．电子在P点的电势能大于其在M点的电势能 【答案】D 【详解】A． M、N两点的电场强度的大小相同，但方向不同，A错误； B．根据等势线的分布情况可知，P点的电势比M点的低，B错误； C．N点场强的方向与过N点的切线方向垂直，由N指向P，C错误； D．根据电势能的公式 可知，电子在P点的电势能为,在M点的电势能为，故电子在P点的电势能大于其在M点的电势能，D正确。 故选D。 3．（24-25高二上·福建福州十校·期中）对静电场有关知识的理解，下列说法正确的是（　　） A．点电荷的电荷量一定很小 B．电场强度较大的地方电场线一定较密集 C．电场中某点的电场强度方向一定与试探电荷在该点受到的电场力方向相同 D．电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定也为零 【答案】B 【详解】A．点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，物体能不能简化为点，不是看物体的体积大小和电量大小，而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，即两个带电体的形状对它的相互作用力的影响能不能忽略，故A错误； B．电场线的密集程度代表电场强度的大小，电场线越密集，电场强度越大，故B正确； C．电场中某点的电场强度方向一定与正试探电荷在该点受到的电场力方向相同，故C错误； D．在电场中某点的电势为零，该点的电场强度不一定为零，例如等量异种电荷的中间位置，故D错误； 故选B。 4．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）某同学在研究心脏电性质时发现，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点，则（　　） A．、两点的电场强度不同 B．、两点的电势相同 C．、两点的电势差 D．从到的直线上电场强度先变大后变小 【答案】D 【详解】A．该瞬时电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，等量异种电荷的电场线和等势线分布如图，c、d为两电荷连线上对称的两点，所以c、d两点的电场强度大小、方向相同，故A错误； B．a、b为两电荷连线中垂线上对称的两点， 两点电势不同，故B错误； C．a、b两点的电势差 故C错误； D．根据等势线的密程度可判断出从c到d的直线上电场强度先变大后变小，故D正确。 故选D。 5．（24-25高二上·福建宁德五校·期中）空间中存在沿x轴方向的静电场，各点电势的变化规律如图中图像所示，电子以一定的初速度，仅受电场力作用，沿x轴从O点运动到处的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电子在处电势能最小 B．电子在处受电场力沿x轴负方向 C．电子在处速度最大 D．处电势为零，电场强度也为零 【答案】C 【详解】A．根据 可知，负点电荷在电势越低的地方，电势能越大，由图像可知x1处电势最低，则电子在x1处的电势能最大，故A错误； B．根据沿电场线方向电势降低可知，处电场向左，电子受力与场强方向相反，受力向右，沿x轴正方向，故B错误； C．结合上述分析，根据图像可知，处的电势能最小，处根据能量守恒可知，处的动能最大，速度最大，故C正确； D．图像斜率的绝对值表示电场强度大小，由图可知在处，图像的斜率不为0，场强不为零，故D错误。 故选C。 6．（24-25高二上·福建三明永安九中&金沙高级中学·期中）如图是静电场中的一组等势面分布图，M、N是其中的两点，EM、EN表示M、N两点的电场强度，φM、φN表示M、N两点的电势，则EM_________EN，φM_________φN。（均选填大于、小于、等于） 【答案】 大于 小于 【详解】[1]等势面越密集场强越大，故 [2]根据等势面的分布情况可知 7．（24-25高二上·福建龙岩·12校·期中）“场离子显微镜”的金属钨针尖处于球形真空玻璃泡的球心O，玻璃泡内壁有一层均匀导电膜：在钨针和导电膜间加上高电压后，玻璃泡上半部分的电场可视为位于O点处点电荷形成的电场，如图所示。a、b、c、d、O为同一平面上的5个点，是一段以O为圆心的圆弧，d为的中点。a、d两点场强大小分别为、，O、a、c、d四点电势分别为、、、，则：______、______，______。（填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】 等于 大于 小于 【详解】[1][2]根据电场线及等势线的分布情况可知，a、b、c三点位于同一等势面上，故有沿电场线的方向电势逐渐降低，故有 [3]根据电场线分布情况可知，电场线密集的地方电场强度大，电场线稀疏的地方电场强度小，故有 地 城 考点03 电势差与电场强度的关系 1．（24-25高二上·福建龙岩上杭紫金中学·期中）如图，直角梯形abcd处于匀强电场所在平面内，cd=2ab=2cm，bdc=45°，f为cd的中点，Uab=Ubf，b点的电势为零，一电子在a点时的动能为6eV，仅在电场力作用下从a点运动到f点速度为零。下列说法正确的是（　　） A．d点的电势6V B．电场强度的大小为300V/m C．当电子的动能为3eV时，其电势能为9eV D．电子在a点的电势能比d点的低9eV 【答案】D 【详解】根据几何关系可知，是正方形，Uab=Ubf，b点的电势为零，则中点电势也为0，场强方向垂直于，又因为电子从减速，则场强方向沿方向。由题意可得电子在a点时的动能为6eV，在f点速度为零，则在连线中点处动能为，该点电势能为0，则电子的总能量为。 A．根据匀强电场的性质 则 根据能量守恒定律，总能量为，点处动能为，则电势能为，点电势为；点处动能为，则电势能为，点电势为，则解得d点的电势为 故A错误； B．电场强度大小为 故B错误； C．根据能量守恒定律，总能量为，则当电子的动能为3eV时，其电势能为0。故C错误； D．根据能量守恒定律，点处电势为，则电子在该点的电势能为，点处电势能为，即电子在a点的电势能比d点的低9eV。故D正确。 故选D。 2．（24-25高二上·福建福州福九联盟·期中）如图所示，直角三角形abc中bc=4cm，∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于三角形abc所在平面，且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V。下列说法中正确的是（　　） A．电场强度的方向沿ac方向 B．电场强度的大小为200V/m C．质子从b点移动到c点，电场力做功为4eV D．质子从b点以6eV的初动能射出，必能到达ac所在直线 【答案】B 【详解】A．已知在匀强电场中，a、c两点的电势相等，则ac连线即为等势面，所以电场线的方向为垂直ac连线向上，故A错误； B．过b点作ac的连线，交ac于d点，如图 所以电场强度的大小为 故B正确； C．质子从b点移动到c点，电势升高，电势能增大，电场力做功为 故C错误； D．质子从b点以6eV的初动能射出，可能做匀变速直线运动，质子能到达ac所在直线，也可能做匀变速曲线运动，不一定能到达ac所在直线，故D错误。 故选B。 3．（24-25高二上·福建漳州十校联盟·期中）下列对电学中相关概念及公式的说法，正确的是（　　） A．由可知，通过导体横截面的电荷量q越多，电流I越大 B．由可知，匀强电场中两点间的电势差等于场强大小与两点间距离的乘积 C．由可知，导体的电阻跟加在其两端的电压成正比，跟流过导体的电流成反比 D．由可知，一质子在电势差为1V的两点间被电场加速，电场力做功为1eV 【答案】D 【详解】A．该公式为电流的定义式，采用比值定义法，通过导体横截面的电荷量q越多，电流I不一定越大，故A错误； B．由可知，匀强电场中两点间的电势差等于场强大小与两点间场强方向上的距离的乘积，故B错误； C．该公式为电阻的定义式，导体的电阻不与加在其两端的电压成正比，也不与流过导体的电流成反比，故C错误； D．由可知，一质子在电势差为1V的两点间被电场加速，电场力做功为1eV，故D正确。 故选D。 4．（24-25高二上·福建漳州乙级校联盟·期中）如图所示为某建筑物上的避雷针和带电云层之间的电场线分布示意图，a、b、c是同一电场线上的点，且，则（　　） A．带电云层带负电 B．a、b、c三点的场强相同 C．a、b间与b、c间的电势差相等 D．云层上的电荷导入大地时，电流从避雷针流向云层 【答案】AD 【详解】A．电场线方向指向云层，则云层带负电，故A正确； B．电场线越密，电场强度越大，则 故B错误； C．因为，根据 因为，故a、b间与b、c间电势差不相等，故C错误； D．云层带负电，地面则可视为带正电，当云层上的负电荷导入大地时，可视为正电荷从避雷针移动到云层，即电流从避雷针流向云层，故D正确。 故选AD。 5．（24-25高二上·福建漳州乙级校联盟·期中）如图所示，在匀强电场中有边长为10cm的等边三角形，已知电场线的方向平行于所在平面，A、B、C三点的电势分别为、和，则BC中点的电势为______V，匀强电场的场强大小为______，方向为______（选填“沿BA方向”、“ 沿BC方向”或“沿AC方向”）。 【答案】 2 80 沿BC方向 【详解】[1] BC中点D的电势为V [2][3]可知AD连线为等势线，则电场方向由B指向C，场强大小为V/m=80V/m 6．（24-25高二上·福建厦门外国语·期中）如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们分别是一个半径的圆上四个等分点和圆心。已知电场线与圆所在平面平行。则O点的电势为______V，电场强度的大小为______V/cm。 【答案】 6 2 【详解】[1]在匀强电场中，任意两平行直线上相等距离的电势差相等，可得 解得 可知aOc是等势面，则O点电势为6V； [2]连接a和6V两点则为等势线，连线一定过O点，可得 7．（24-25高二上·福建宁德五校·期中）如图所示，匀强电场中的一条电场线上有相距0.8m的A、B两点，正点电荷，从A点移动到B点，电场力做功2J，则A、B两点间的电势差为______V。该电场的场强大小为______N/C。 【答案】 20 25 【详解】[1] 根据电场力做功的公式得V=20V [2] 根据匀强电场两点电势差和电场强度的公式有N/C 8．（24-25高二上·福建漳州十校联盟·期中）如图，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，位于边长4cm的正六边形的顶点上，空间有一方向与正六边形平面平行的匀强电场。已知A、C、E三点的电势分别为、、，则D点电势为___________V，该电场的电场强度的大小为___________N/C。 【答案】 0 100 【详解】[1]如图所示 根据匀强电场的推论可知，A、E连线中点的电势为 则CF为等势线，DE也为等势线，所以 [2]该电场的电场强度的大小为 9．（24-25高二上·福建漳州乙级校联盟·期中）如图，匀强电场的电场线与ab平行，bc连线与ab延长线成角，a、b间距离，b、c间距离。把一个带电荷量大小为的正点电荷从a点移到b点，电场力做功。求： (1)a、b两点间的电势差； (2)匀强电场场强E的大小和方向； (3)c、a两点间的电势差。 【答案】(1)800V (2)，方向由a指向b (3)-1500V 【详解】（1）a、b两点间电势差 解得 （2）电场强度大小 解得 电场强度方向由a指向b（向右） （3）a、c两点电压c、a两点间电势差 代入数值，解得 10．（24-25高二上·福建三明永安九中&金沙高级中学·期中）如图所示，半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧形绝缘轨道与水平绝缘轨道AB平滑连接于B点，轨道所在空间存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场。将质量m=0.5kg的带电体P（可视为质点）从水平轨道AB上的A点由静止释放后，P沿轨道开始运动。已知P的电荷量，P与轨道AB间的动摩擦因数，A、B两点间的距离L=6.4m，取重力加速度大小g=10m/s2。求： (1)物体P从A运动到B处时，物体电势能的变化； (2)物体P运动到圆弧轨道的末端C点时速度以及在C处圆弧轨道对P的弹力大小FN； (3)物体P离开C点后运动到最高处时的速度大小？（C点上方匀强电场范围足够大） 【答案】(1)-12.8J (2)4m/s；12N (3)1.6m/s 【详解】（1）物体P从A运到B处时，电场力做功 物体电势能的变化 （2）从A到C由动能定理解得vC=4m/s在C点时 解得FN=12N （3）滑块从C点抛出后，竖直方向做匀减速运动，加速度为g，水平方向做匀加速运动，则到达最高点时，， 解得vx=1.6m/s / 学科网（北京）股份有限公司 $