专题02 电场能的性质（期中真题汇编，河南专用）高二物理上学期

专题02 电场能的性质 地 城 考点01 电势 1．（24-25高二上·河南省新乡市·期中）真空中有一正三角形ABC，如图所示，M、N分别为AB、AC的中点，在B、C两点分别固定等量异种点电荷，其中B点固定负电荷，C点固定正电荷。则（   ） A．M点和N点电场强度相同 B．沿直线从A点到M点，电势逐渐升高 C．将电子沿直线从M点移动到A点，电场力一直做负功 D．将电子沿直线从N点移动到A点，电子的电势能逐渐增加 2．（24-25高二上·河南省南阳市·期中）静电场方向平行于x轴，将一电荷量为-q的带电粒子在x=d处由静止释放，粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能 Ep随x的变化关系如图所示。若规定x轴正方向为电场强度E、加速度a的正方向，图中的四幅示意图分别表示电势φ随x的分布、场强E随x的分布、粒子的加速度a随x的变化关系和粒子的动能Eₖ随x的变化关系，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 3．（24-25高二上·河南省新乡市辉县市第一高级中学·期中）两个带异种电荷的导体周围的电场线分布如图所示，a、b、c和d是电场中的四个点，其中a、d在导体表面上。将带正电的粒子从a移动到b和从a移动到d过程中电场力做功分别为和，同一正点电荷在c和d两点的电势能分别为和，则下列说法中正确的是（　　） A．两导体表面的电场线可能与表面不垂直 B．a、b、c、d四点中c点的电场强度最大，电势也最高 C． D． 4．（24-25高二上·河南省周口市·期中）沿电场中某条直电场线方向建立坐标系，以x轴正方向为场强正方向，该电场线上各点的电场强度E随x的变化规律（图像）如图所示，x轴上的a、b、c、d四点间隔相等，一个带正电的点电荷沿x轴运动，则（　　） A．从b到d电势先降低后升高 B．带正电的点电荷由a运动到d的过程中所受电场力先减小后增大 C．带正电的点电荷由a运动到d的过程中电势能一直减小 D．带正电的点电荷从b运动到a的过程中电场力做的功小于从c运动到b的过程中电场力做的功 5．（24-25高二上·河南省焦作市·期中）如图所示为静电场中一与x轴重合电场线上各点的电势随位置x的变化规律，其中x1位置是图像的最低点。已知电子的电荷量为，则下列说法正确的是（　　） A． x1处电场强度为0 B．处电场强度方向沿轴正方向 C．将电子从处沿轴正方向移动到处的过程中，电场力先做正功后做负功 D．电子在x1处的电势能比在处少 6．（24-25高二上·河南省郑州市·期中）空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，相邻等势面线电势差相等，a、b、c、d为电场中的4个点，则（　　） A．a、b两点电场强度大小相等、方向相反 B．d点电势高于c点的电势 C．一电子从c点移到到d点电势能增加 D．一电子从a点沿等势线运动到b点的过程中，加速度先减小后增大 7．（24-25高二上·河南省南阳市·期中）下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（    ） A．人们把电子叫做元电荷 B．根据磁感应强度的定义式可知，若长度为1m的直导体棒中通过1A的电流，放在匀强磁场中受到的安培力为1N，就说明磁感应强度一定是1T C．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所受的库仑力成正比 D．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的负电荷，从a点移动到b点的过程中克服电场力做功为1J，则a、b两点间的电势差 8．（24-25高二上·河南省郑州市第一中·期中）如图所示，一等腰梯形ABCD处于匀强电场中，电场强度方向平行于等腰梯形所在平面，已知，，，A、D、C三点的电势分别为1V、4V、7V。下列说法正确的是（　　） A．B点的电势为10V B．一质子在梯形区域内的电势能不一定大于零 C．一电子从D点移到AB的中点，电场力做正功 D．电场强度大小为2V/m 地 城 考点02 电势差 9．（24-25高二上·河南省周口市·期中）如图为一正六角星图形，ABCDEF为其六个顶点。空间内存在一平行于纸面的匀强电场，将一质量为m、带电荷量为＋q的粒子，从A点移到B点电场力做功为W（W＞0），从A点移到D点电场力做功也为W。已知AC边长为L，下列说法正确的是（　　） A．A、B两点间的电势差为 B．匀强电场的电场强度为 C．将带电粒子从A点移到E点，电场力做功为 D．将带电粒子从A点移到F点，电场力做功为 10．（24-25高二上·河南省·期中）如图所示，在直角坐标系中有、、、四点，点坐标为。空间中存在方向平行于坐标系所在平面的匀强电场，、、三点电势分别为1.8V、5V、3.2V，将一电荷量为的点电荷从点沿移动到点，下列说法正确的是（　　） A．坐标原点的电势为7V B．电场强度的大小为 C．该点电荷在点的电势能为 D．该点电荷从点移动到点的过程中，电场力做功为 11．（24-25高二上·河南省濮阳市·期中）如图所示，沿纸面方向的匀强电场内有一半径为R的圆形区域，圆心为O，AOB为圆的直径，C为圆上一点，。A点有一质子源，质子以相同大小的初速度在纸面内沿各个方向射入电场，其中到达B、C两处的质子具有相同大小的速度，已知质子电荷量为q，质量为m，不计质子重力及质子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．电场方向由A指向B B．电场强度大小为 C．圆形区域内某点与A点间电势差的最大值为 D．质子从圆形区域飞出的最大速度为 12．（24-25高二上·河南省郑州市第一中学·期中）关于电荷和静电场，下列说法正确的是（　　） A．一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变 B．电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面 C．点电荷仅在电场力作用下运动，该点电荷的电势能将减小 D．点电荷仅在电场力作用下从静止释放，将从高电势的地方向低电势的地方运动 13．（24-25高二上·河南省豫北名校·期中）一带电粒子仅在电场力的作用下做初速度为零的直线运动，取该直线为x轴，运动起始点O为坐标原点，该带电粒子的动能和位移x关系如图所示，下列四个图像中表示电势能与位移x的关系的是（　　） A．B．C． D． 14．（24-25高二上·河南省南阳市六校·期中）如图所示，一电子以速度进入足够大的匀强电场区域，θ=60°，a，b、c，d，e为间距相等的一组等势面。若电子经过bd等势面时动能分别为6eV和2eV，取=0V，不计电子重力，下列说法正确的是（　　） A．电子经过a等势面时电势能为4eV B．电子刚好可到达e等势面 C．电子刚好可到达d等势面 D．e等势面的电势=4V 15．（24-25高二上·河南省郑州市·期中）如图甲所示，一点电荷Q位于Ox坐标轴上的某点，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m。现在A、B两点分别放置带正、负电的试探电荷，得到其受到的静电力大小与电荷量绝对值的关系图线a、b如图乙所示。已知两试探电荷所受静电力的方向均与x轴正方向相同，则（　　） A．点电荷Q带正电 B．点电荷Q所在位置的坐标为0.2m C．电场中B点的电势比A点的电势高 D．B点的电场强度大小为2.5N/C，方向沿x轴负方向 16．（24-25高二上·河南省南阳市·期中）如图所示，匀强电场的方向与长方形abcd所在的平面平行，。电子从a点运动到b点的过程中电场力做的功为4.5eV；电子从a点运动到d点的过程中克服电场力做的功为4.5eV。以a点的电势为电势零点，下列说法正确的是（    ） A．b点的电势为4.5V B．c点的电势为 C．该匀强电场的方向由b点指向d点 D．该匀强电场的方向由b点垂直指向直线ac 17．（24-25高二上·河南省郑州市第一中学·期中）如图，两对等量异号点电荷＋q、固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则（　　） A．L和N两点处的电场方向相互垂直 B．M和O两点处的电场方向相互平行 C．将一点电荷从M点移动到O点，电场力做功为零 D．将一点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零 地 城 考点03 电势能 18．（24-25高二上·河南大学附属中学·期中）一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为4V、14V、9V。下列说法正确的是（　　） A．坐标原点处的电势为9V B．电场强度的大小为1.5V/cm C．电子从b点运动到c点，电子克服静电力做功5eV D．电子在a点的电势能比在b点的小 19．（24-25高二上·河南省周口市·期中）如图实线为描述电势高低的等势线，图中数字的单位是伏特，即A、B、C三点的电势分别为400V、600V、200V，下列说法正确的是（　　） A．A、D两点的电场强度大小相等 B．同一负电荷在C点的电势能大于在D点的电势能 C．电子从C点运动到D点电势能的变化量大于电子从A点运动到B点电势能的变化量 D．若只考虑电场力，在C点静止释放电荷量的点电荷，运动到零势能面（图中未画出）时动能一定为 20．（24-25高二上·河南省豫北名校·期中）如图所示，一平行板电容器两板水平相对放置，在上板的正中心开一孔，孔相对极板很小，现给电容器充电后，上板带负电、下板带正电，两板间形成匀强电场，一均匀带静电的绝缘细杆，杆长、质量、单位长度的带电量。将细杆竖直放置，下端对齐小孔，静止释放，发现杆下降的最大深度（未达到下板），重力加速度大小，杆只受重力和电场力，则下列说法正确的是（　　） A．杆在下降的过程中，加速度先减小后增大 B．杆在下降的过程中，先做匀加速运动后做匀减速运动 C．杆下降到最低点时增加的电势能为0.2J D．平行板间的电场强度为 21．（24-25高二上·河南省南阳市六校·期中）图1中A、B两点是某静电场中一条电场线上的两点，一带正电的粒子从A点由静止释放，仅在静电力作用下沿电场线从A到B的图像如图2所示。关于A、B两点的电势和粒子的电势能，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 22．（24-25高二上·河南省郑州市·期中）静电场的电场强度方向与x轴平行，x轴各点电势φ随坐标x的分布情况如图所示，一电子从P（x0，0）以初速度v0沿y轴正方向射入电场，已知x=0处电势为φ0，x0与-2x0处的电势均为0，电子的电荷量为e，质量为m，不计电子重力。求： (1)电子射入第一象限时的加速度大小； (2)电子运动过程中离开y轴的最大距离d； (3)电子第n次经过y轴时位置的纵坐标Y。 23．（24-25高二上·河南省驻马店市环际大联考·期中）如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一等腰直角三角形，底边的长度，D点为的中点，电场强度的方向平行于所在平面，B点与大地相连。现将一质子从A点移动到B点，电场力做的功为，将一电子从D点移动到B点，电场力做的功为，质子带正电，电子和质子的电荷量（绝对值）均为e。求： (1)A点的电势； (2)匀强电场的电场强度大小E。 24．（24-25高二上·河南省郑州市·期中）如图所示，在匀强电场中，有一边长为L=6cm的等边三角形ABC，匀强电场的方向与等边△ABC所在的平面平行。将电荷量为的点电荷从A点移到B点，静电力做功，再从B点移到C点，电势能减少了，规定B点的电势为0。 (1)求A、B两点间的电势差； (2)求C点的电势φC； (3)求电场强度大小。 25．（24-25高二上河南省豫北名校··期中）如图所示，在水平向右、大小为的匀强电场中，在O点固定一电荷量为的点电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直，已知静电力常量，求： (1)A点的电场强度； (2)将一电荷量为的试探电荷从D点移动到B点，电场力对其做的功。 26．（24-25高二上·河南省南阳市·期中）如图，两平行金属板相距为d，电势差为U，一个电子从O点垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回。已知O、A两点相距为h，电子质量为m，电子的电荷量大小为e，重力忽略不计，求： (1)电子在O点射出时的速度； (2)电子从A点返回到O点电势能的变化。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 电场能的性质 地 城 考点01 电势 1．（24-25高二上·河南省新乡市·期中）真空中有一正三角形ABC，如图所示，M、N分别为AB、AC的中点，在B、C两点分别固定等量异种点电荷，其中B点固定负电荷，C点固定正电荷。则（   ） A．M点和N点电场强度相同 B．沿直线从A点到M点，电势逐渐升高 C．将电子沿直线从M点移动到A点，电场力一直做负功 D．将电子沿直线从N点移动到A点，电子的电势能逐渐增加 【答案】D 【解析】AB．等量异种电荷的电场分布图如图所示 由电场线分布图可知，M点和N点电场强度大小相等，方向不相同。根据沿电场方向电势降低，可知 沿直线从A点到M点，电势降低。故AB错误； D．将电子沿直线从N点移动到A点，电势降低，由公式 可知将电子沿直线从N点移动到A点，电势能逐渐增加。故D正确； C．同理，将电子沿直线从M点移动到A点，电势升高，电势能降低，电场力一直做正功。故C错误。 故选D。 2．（24-25高二上·河南省南阳市·期中）静电场方向平行于x轴，将一电荷量为-q的带电粒子在x=d处由静止释放，粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能 Ep随x的变化关系如图所示。若规定x轴正方向为电场强度E、加速度a的正方向，图中的四幅示意图分别表示电势φ随x的分布、场强E随x的分布、粒子的加速度a随x的变化关系和粒子的动能Eₖ随x的变化关系，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】D．根据可知，由于粒子带负电，则图像电势的变化应与题图中的变化相反，如图所示 故D错误； A．根据图像的斜率表示电场强度，沿电场方向电势逐渐降低，则知在的左侧，存在沿x轴负方向的的匀强电场（场强为负），右侧存在沿x轴正方向的匀强电场（场强为正），故A错误； C．根据牛顿第二定律可得 粒子在匀强电场中运动时加速度不变，由于粒子带负电，粒子的加速度在左侧为正值，大小不变，在右侧加速度为负值，且大小不变，故C错误； B．因为带电粒子只受电场力作用，所以带电粒子的动能与电势能总和保持不变，即图像应与图像的形状上下对称，故B正确。 故选B。 3．（24-25高二上·河南省新乡市辉县市第一高级中学·期中）两个带异种电荷的导体周围的电场线分布如图所示，a、b、c和d是电场中的四个点，其中a、d在导体表面上。将带正电的粒子从a移动到b和从a移动到d过程中电场力做功分别为和，同一正点电荷在c和d两点的电势能分别为和，则下列说法中正确的是（　　） A．两导体表面的电场线可能与表面不垂直 B．a、b、c、d四点中c点的电场强度最大，电势也最高 C． D． 【答案】D 【解析】A．导体的表面是等势面，导体表面的电场线与表面垂直，故A错误； B．电场线的疏密程度表示场强的大小，由图可知，c点处的电场线最密，则场强最大，沿电场线方向电势逐渐降低，则a点电势最高，故B错误； C．c点的电势高于d点的电势，正点电荷在电势高的位置电势能越大，则有 故C错误； D．b点电势高于d点电势，则有 由电场力做功 可知 故D正确。 故选D。 4．（24-25高二上·河南省周口市·期中）沿电场中某条直电场线方向建立坐标系，以x轴正方向为场强正方向，该电场线上各点的电场强度E随x的变化规律（图像）如图所示，x轴上的a、b、c、d四点间隔相等，一个带正电的点电荷沿x轴运动，则（　　） A．从b到d电势先降低后升高 B．带正电的点电荷由a运动到d的过程中所受电场力先减小后增大 C．带正电的点电荷由a运动到d的过程中电势能一直减小 D．带正电的点电荷从b运动到a的过程中电场力做的功小于从c运动到b的过程中电场力做的功 【答案】D 【解析】A．从a至d场强沿x轴负方向，则从b到d处逆着电场线方向移动，电势升高，选项A错误； B．带正电的点电荷由a运动到d的过程中，由图可以看出电场强度先增大后减小，故电场力先增大后减小，选项B错误； C．从a到d过程中逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷的电势能一直增大，选项C错误； D．由图可知，a和b之间的平均电场强度小于b和c之间的平均电场强度，根据公式可知，带正电的点电荷从b运动到a过程中电场力做的功小于从c运动到b过程中电场力做的功，选项D正确。 故选D。 5．（24-25高二上·河南省焦作市·期中）如图所示为静电场中一与x轴重合电场线上各点的电势随位置x的变化规律，其中x1位置是图像的最低点。已知电子的电荷量为，则下列说法正确的是（　　） A． x1处电场强度为0 B．处电场强度方向沿轴正方向 C．将电子从处沿轴正方向移动到处的过程中，电场力先做正功后做负功 D．电子在x1处的电势能比在处少 【答案】A 【解析】A．图像中，图线的斜率反映电场强度的大小，由图像可知x1处图线的斜率为，则x1处电场强度为0，A正确； B．沿电场线方向电势降低，结合图像可知处电场强度方向沿轴正方向，内电场强度方向沿轴负方向，B错误； C．电子在内所受的电场力沿轴的负方向，电子在内所受的电场力沿轴的正方向，则电子从的过程中，电场力先做负功后做正功，C错误； D．电子在x1处的电势能为 电子在处的电势能为 则x1到的过程中，电子电势能的减少量为 电子在x1处的电势能比在处多，D错误。 故选A。 6．（24-25高二上·河南省郑州市·期中）空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，相邻等势面线电势差相等，a、b、c、d为电场中的4个点，则（　　） A．a、b两点电场强度大小相等、方向相反 B．d点电势高于c点的电势 C．一电子从c点移到到d点电势能增加 D．一电子从a点沿等势线运动到b点的过程中，加速度先减小后增大 【答案】C 【解析】A．由图中等势线的分布特点可知，P、Q两点处为等量异种点电荷，Q点处应为负电荷，a、b两点电场强度方向都应平行于P、Q两点连线向右，由于题目中未明确a、b两点的位置关系，所以a、b两点电场强度大小关系无法判断，故A错误； B．越靠近正电荷电势越高，所以d点电势低于c点的电势，故B错误； C．由于d点电势低于c点的电势，由于 所以，一电子从c点移到到d点电势能增加，故C正确； D．等差等势线越密集的位置电场强度也越大，所以，一电子从a点沿等势线运动到b点的过程中，所经位置电场强度先增大后减小，所受电场力先增大后减小，加速度先增大后减小，故D错误。 故选C。 7．（24-25高二上·河南省南阳市·期中）下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（    ） A．人们把电子叫做元电荷 B．根据磁感应强度的定义式可知，若长度为1m的直导体棒中通过1A的电流，放在匀强磁场中受到的安培力为1N，就说明磁感应强度一定是1T C．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所受的库仑力成正比 D．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的负电荷，从a点移动到b点的过程中克服电场力做功为1J，则a、b两点间的电势差 【答案】D 【解析】A．元电荷是最小的电荷量，故A错误； B．磁感应强度的定义式的适用条件是导线与匀强磁场垂直，即只有当磁场与导线垂直时，磁感应强度才是1T。B错误； C．电场强度的定义式为比值法定义，电场强度与试探电荷无关。C错误； D．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的负电荷，从a点移动到b点的过程中克服电场力做功为1J，则a、b两点间的电势差 D正确。 故选D。 8．（24-25高二上·河南省郑州市第一中·期中）如图所示，一等腰梯形ABCD处于匀强电场中，电场强度方向平行于等腰梯形所在平面，已知，，，A、D、C三点的电势分别为1V、4V、7V。下列说法正确的是（　　） A．B点的电势为10V B．一质子在梯形区域内的电势能不一定大于零 C．一电子从D点移到AB的中点，电场力做正功 D．电场强度大小为2V/m 【答案】D 【解析】AD．取AB中点为F，由几何关系可知四边形AFCD为平行四边形，故 故 即DF为4V的等势线，作出电场线如图 所以B点的电势为 电场强度大小为 故A错误，D正确； B．如图可知，在梯形区域内BC电势最高为7V，A点电势最低为1V，根据可知一质子在梯形区域内的电势能一定大于零，故B错误； C．因为 所以一电子从D点移到AB的中点，电场力做不做功，故C错误。 故选D。 地 城 考点02 电势差 9．（24-25高二上·河南省周口市·期中）如图为一正六角星图形，ABCDEF为其六个顶点。空间内存在一平行于纸面的匀强电场，将一质量为m、带电荷量为＋q的粒子，从A点移到B点电场力做功为W（W＞0），从A点移到D点电场力做功也为W。已知AC边长为L，下列说法正确的是（　　） A．A、B两点间的电势差为 B．匀强电场的电场强度为 C．将带电粒子从A点移到E点，电场力做功为 D．将带电粒子从A点移到F点，电场力做功为 【答案】B 【解析】A．根据可知，A、B两点间的电势差为 故A错误； B．根据题意可知BD为等势线，则有 其中 解得 故B正确； C．AE也为等势线，将带电粒子从A点移到E点，电场力做功为0，故C错误； D．将带电粒子从A点移到F点，电场力做功为 故D错误。 故选B。 10．（24-25高二上·河南省·期中）如图所示，在直角坐标系中有、、、四点，点坐标为。空间中存在方向平行于坐标系所在平面的匀强电场，、、三点电势分别为1.8V、5V、3.2V，将一电荷量为的点电荷从点沿移动到点，下列说法正确的是（　　） A．坐标原点的电势为7V B．电场强度的大小为 C．该点电荷在点的电势能为 D．该点电荷从点移动到点的过程中，电场力做功为 【答案】C 【解析】A．由于该电场是匀强电场，故沿着同一个方向相同距离电势差相等，则有 解得 故A错误； B．电场强度沿轴方向的分量大小为 沿轴方向的分量大小为 则该电场的电场强度的大小为 故B错误； C．根据 解得 该点电荷在点的电势能 故C正确； D．该点电荷从点移动到点，电场力做功 故D错误。 故选C。 11．（24-25高二上·河南省濮阳市·期中）如图所示，沿纸面方向的匀强电场内有一半径为R的圆形区域，圆心为O，AOB为圆的直径，C为圆上一点，。A点有一质子源，质子以相同大小的初速度在纸面内沿各个方向射入电场，其中到达B、C两处的质子具有相同大小的速度，已知质子电荷量为q，质量为m，不计质子重力及质子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．电场方向由A指向B B．电场强度大小为 C．圆形区域内某点与A点间电势差的最大值为 D．质子从圆形区域飞出的最大速度为 【答案】C 【解析】A．质子在B、C两点具有相同大小的速度，则质子相同动能，电场力做功相等，B、C为等势点，匀强电场的电场线垂直于等势线BC，而质子由A点运动到B、C两点过程中动能增加，电场力做正功，且质子带正电，故电场方向垂直于BC，即由A指向C，故A错误； B．由A到C，根据动能定理得 解得 故B错误； C．如图 圆形区域内某点D与A点间电势差的最大，最大值为 故C正确； D．质子由D点出电场时电场力做功最多，速度最大，由A到D，由动能定理得 解得 故D错误。 故选C。 12．（24-25高二上·河南省郑州市第一中学·期中）关于电荷和静电场，下列说法正确的是（　　） A．一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变 B．电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面 C．点电荷仅在电场力作用下运动，该点电荷的电势能将减小 D．点电荷仅在电场力作用下从静止释放，将从高电势的地方向低电势的地方运动 【答案】A 【解析】A．由电荷守恒定律可知，一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变，选项A正确； B．电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，选项B错误； C．点电荷仅在电场力作用下运动，电场力不一定做正功，即该点电荷的电势能不一定减小，选项C错误； D．正点电荷仅在电场力作用下从静止释放，将从高电势的地方向低电势的地方运动，负电荷正好相反，选项D错误。 故选A。 13．（24-25高二上·河南省豫北名校·期中）一带电粒子仅在电场力的作用下做初速度为零的直线运动，取该直线为x轴，运动起始点O为坐标原点，该带电粒子的动能和位移x关系如图所示，下列四个图像中表示电势能与位移x的关系的是（　　） A．B．C． D． 【答案】B 【解析】带电粒子仅受电场力的作用，由能量守恒定律知电势能与动能之和不变，由图像中，随的增大而增大，则电势能随的增大而减小，根据 可知图像斜率表示电场力大小，则图像斜率也会逐渐减小。 故选B。 14．（24-25高二上·河南省南阳市六校·期中）如图所示，一电子以速度进入足够大的匀强电场区域，θ=60°，a，b、c，d，e为间距相等的一组等势面。若电子经过bd等势面时动能分别为6eV和2eV，取=0V，不计电子重力，下列说法正确的是（　　） A．电子经过a等势面时电势能为4eV B．电子刚好可到达e等势面 C．电子刚好可到达d等势面 D．e等势面的电势=4V 【答案】C 【解析】AD．电子经过bd等势面时动能分别为6eV和2eV，则动能减小4eV，电势能增大4eV，根据 可知电势减小4V，取=0V，a，b、c，d，e为间距相等的一组等势面，可知 4V，2V，0，-2V，-4V 电子经过a等势面时电势能为-4eV，故AD错误； BC．电子经过b等势面时动能为6eV，根据能量守恒定律可知，电子经过a等势面时动能为8eV，则有 eV 电子运动过程中，根据动能定理有 解得 V 由于 V 所以电子刚好可到达d等势面，故C正确，B错误； 故选C。 15．（24-25高二上·河南省郑州市·期中）如图甲所示，一点电荷Q位于Ox坐标轴上的某点，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m。现在A、B两点分别放置带正、负电的试探电荷，得到其受到的静电力大小与电荷量绝对值的关系图线a、b如图乙所示。已知两试探电荷所受静电力的方向均与x轴正方向相同，则（　　） A．点电荷Q带正电 B．点电荷Q所在位置的坐标为0.2m C．电场中B点的电势比A点的电势高 D．B点的电场强度大小为2.5N/C，方向沿x轴负方向 【答案】CD 【解析】AB．由于两试探电荷所受静电力的方向均与x轴正方向相同，所以A点电场强度方向沿x轴正方向，B点电场强度方向沿x轴负方向，由此可知，点电荷Q应位于AB之间，且应为负电荷，故A错误，B错误； C．由图像可知 因为，点电荷Q离A点更近，而场源为负电荷，所以A点的电势比B点的电势低，故C正确； D．综上可得B点的电场强度大小为2.5N/C，方向沿x轴负方向，故D正确。 故选CD。 16．（24-25高二上·河南省南阳市·期中）如图所示，匀强电场的方向与长方形abcd所在的平面平行，。电子从a点运动到b点的过程中电场力做的功为4.5eV；电子从a点运动到d点的过程中克服电场力做的功为4.5eV。以a点的电势为电势零点，下列说法正确的是（    ） A．b点的电势为4.5V B．c点的电势为 C．该匀强电场的方向由b点指向d点 D．该匀强电场的方向由b点垂直指向直线ac 【答案】AD 【解析】A．根据题意，结合电场力做功与电势差的关系可得，电子从a点运动到b点的过程中 解得 又 则b点的电势为 故A正确； B．电子从a点运动到d点的过程中 解得 即d点的电势为 匀强电场中，沿着任一方向，相同长度电势的降落是相同的。连接bd两点，可知bd中点的电势为0，结合几何关系，可知a点和c点与bd的中点在一条直线上，即c点的电势为0，故B错误； CD．由B选项分析可知，ac连线为一条等势线。电场线与等势线相互垂直，且指向电势降落的方向。故该匀强电场的方向由b点垂直指向直线ac，故D正确，C错误。 故选AD。 17．（24-25高二上·河南省郑州市第一中学·期中）如图，两对等量异号点电荷＋q、固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则（　　） A．L和N两点处的电场方向相互垂直 B．M和O两点处的电场方向相互平行 C．将一点电荷从M点移动到O点，电场力做功为零 D．将一点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零 【答案】AC 【解析】A．两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向O，N点处于两负电荷连线的中垂线上，则两负电荷在N点产生的场强方向由N指向O，则N点的合场强方向由N指向O，同理可知，两个负电荷在L处产生的场强方向由O指向L，L点处于两正电荷连线的中垂线上，两正电荷在L处产生的场强方向由O指向L，则L处的合场方向由O指向L，由于正方形两对角线垂直平分，则L和N两点处的电场方向相互垂直，故A正确； B．正方形底边的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向左，而正方形上方的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向右，由于M点离上方一对等量异号电荷距离较远，则M点的场方向向左，而O点处的电场强度为零，故B错误； C．由图可知，M和O点位于两等量异号电荷的等势线上，即M和O点电势相等，所以将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做功为零，故C正确； D．由图可知，L点的电势低于N点电势，所以将一点电荷从L点移动到N点，电荷的电势能发生变化，则电场力做功不为零，故D错误。 故选AC。 地 城 考点03 电势能 18．（24-25高二上·河南大学附属中学·期中）一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为4V、14V、9V。下列说法正确的是（　　） A．坐标原点处的电势为9V B．电场强度的大小为1.5V/cm C．电子从b点运动到c点，电子克服静电力做功5eV D．电子在a点的电势能比在b点的小 【答案】AC 【解析】A．在匀强电场中，相互平行且相等的两条线段电势差相等，则有 则 解得 所以坐标原点处的电势为9V，A正确； B．因为，所以为等势面，方向为电场线方向，如图 、两点的电势差为 由几何关系可得，、两点的距离为 根据 可得电场强度的大小为 B错误； C．电子从b点运动到c点，电场力做功为 所以电子从b点运动到c点，电子克服电场力做功5eV，C正确； D．根据负电荷在电势高的地方电势能小，因为，所以电子在a点的电势能比在b点的大，D错误。 故选AC。 19．（24-25高二上·河南省周口市·期中）如图实线为描述电势高低的等势线，图中数字的单位是伏特，即A、B、C三点的电势分别为400V、600V、200V，下列说法正确的是（　　） A．A、D两点的电场强度大小相等 B．同一负电荷在C点的电势能大于在D点的电势能 C．电子从C点运动到D点电势能的变化量大于电子从A点运动到B点电势能的变化量 D．若只考虑电场力，在C点静止释放电荷量的点电荷，运动到零势能面（图中未画出）时动能一定为 【答案】BD 【解析】A．等差等势面越密，电场线越密，电场强度越大，由图判断相邻等势面为等差等势面，A点的电场强度小于D点的电场强度，故A错误； B．根据可知，负电荷在电势低的地方电势能大，同一负电荷在C点的电势能大于在D点的电势能，故B正确； C．由图可知，电子从C点运动到D点电势的变化量等于电子从A点运动到B点电势的变化量，根据可知，电子从C点运动到D点电势能的变化量等于电子从A点运动到B点电势能的变化量，故C错误； D．C点电势为200V，根据能量守恒，点电荷的动能和电势能相互转化，总能量不变，在零势能面动能为 故D正确。 故选BD。 20．（24-25高二上·河南省豫北名校·期中）如图所示，一平行板电容器两板水平相对放置，在上板的正中心开一孔，孔相对极板很小，现给电容器充电后，上板带负电、下板带正电，两板间形成匀强电场，一均匀带静电的绝缘细杆，杆长、质量、单位长度的带电量。将细杆竖直放置，下端对齐小孔，静止释放，发现杆下降的最大深度（未达到下板），重力加速度大小，杆只受重力和电场力，则下列说法正确的是（　　） A．杆在下降的过程中，加速度先减小后增大 B．杆在下降的过程中，先做匀加速运动后做匀减速运动 C．杆下降到最低点时增加的电势能为0.2J D．平行板间的电场强度为 【答案】AC 【解析】AB．设进入电场的细杆长度为x，则 根据题意细杆应先向下加速后向下减速，随着逐渐增大，先向下减小，后反向增大，加速度改变不是匀变速直线运动，故A正确，B错误； C．根据能量守恒可知从静止释放到下落至最低点的过程中细杆增加的电势能等于减小的重力势能，即 故C正确； D．由动能定理得 由于细杆所受电场力为 即细杆进入电场所受电场力与进入电场的细杆的长度正正比，所以 解得 故D错误。 故选AC。 21．（24-25高二上·河南省南阳市六校·期中）图1中A、B两点是某静电场中一条电场线上的两点，一带正电的粒子从A点由静止释放，仅在静电力作用下沿电场线从A到B的图像如图2所示。关于A、B两点的电势和粒子的电势能，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AC 【解析】由图像可知，从A到B的过程，粒子的速度不断增大，则电场力对粒子做正功，粒子的电势能减小，则有 根据 由于粒子带正电，则有 故选AC。 22．（24-25高二上·河南省郑州市·期中）静电场的电场强度方向与x轴平行，x轴各点电势φ随坐标x的分布情况如图所示，一电子从P（x0，0）以初速度v0沿y轴正方向射入电场，已知x=0处电势为φ0，x0与-2x0处的电势均为0，电子的电荷量为e，质量为m，不计电子重力。求： (1)电子射入第一象限时的加速度大小； (2)电子运动过程中离开y轴的最大距离d； (3)电子第n次经过y轴时位置的纵坐标Y。 【答案】(1)(2)(3)或 【解析】（1）由图象可知在y轴右侧存在沿x轴正方向的电场，因为图斜率表示电场强度，结合图像可知电场强度大小为 由牛顿第二定律得，电子射入第一象限时的加速度大小 （2）结合题设，由图知，第二、三象限内电场强度大小恒为 由沿电场线方向电势逐渐降低知，第二、三象限内电场强度方向沿x轴负方向，可见电子在x轴所在直线方向做往返运动，由牛顿第二定律知，电子在第二象限内运动的加速度大小 设为电子第一次经过y轴所用的时间，则由类平抛规律得 解得 故电子第一次经过y轴后沿x方向的分速度大小为0所用的时间 此过程电子沿x轴方向的位移大小 可见电子运动过程中离开y轴的最大距离 （3）分析可知，电子在y正方向以做匀速直线运动，当n为奇数时，电子射入第一象限后第n次经过y轴所用的时间 此时纵坐标 当n为偶数时，电子射入第一象限后第n次经过y轴所用的时间 此时纵坐标 23．（24-25高二上·河南省驻马店市环际大联考·期中）如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一等腰直角三角形，底边的长度，D点为的中点，电场强度的方向平行于所在平面，B点与大地相连。现将一质子从A点移动到B点，电场力做的功为，将一电子从D点移动到B点，电场力做的功为，质子带正电，电子和质子的电荷量（绝对值）均为e。求： (1)A点的电势； (2)匀强电场的电场强度大小E。 【答案】(1)150V(2)600V/m 【解析】（1）将一质子从A点移动到B点，电场力做的功为150eV，则有 又B点与大地相连，故B点电势为0V     解得A点的电势为 （2）将一电子从D点移动到B点，电场力做的功为， 则有 又 解得D点的电势 可知AD连线为等势线，则匀强电场的电场强度方向由D指向B，大小为 24．（24-25高二上·河南省郑州市·期中）如图所示，在匀强电场中，有一边长为L=6cm的等边三角形ABC，匀强电场的方向与等边△ABC所在的平面平行。将电荷量为的点电荷从A点移到B点，静电力做功，再从B点移到C点，电势能减少了，规定B点的电势为0。 (1)求A、B两点间的电势差； (2)求C点的电势φC； (3)求电场强度大小。 【答案】(1)12V(2)6V(3)200V/m 【解析】（1）根据题意 则A、B两点间的电势差 （2）由 则 由因为 其中，则 （3）由AB两点的电势差 得 则AB中点D的电势为6V，AB中点D的电势与C点的电势相等，根据几何关系，有AB⊥CD，则可知CD为该匀强电场中的一条等势线，场强方向从A指向B，如图所示 则有电场强度大小 解得 E=200V/m 25．（24-25高二上河南省豫北名校··期中）如图所示，在水平向右、大小为的匀强电场中，在O点固定一电荷量为的点电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直，已知静电力常量，求： (1)A点的电场强度； (2)将一电荷量为的试探电荷从D点移动到B点，电场力对其做的功。 【答案】(1)，方向为右上方与水平方向夹角为(2) 【解析】（1）点电荷Q在A点产生的场强大小为 方向竖直向上，场强为矢量，根据电场的叠加原理，A点的电场强度大小为 方向为右上方与水平方向夹角为。 （2）D点和B点关于点电荷对称，则试探电荷从D点移动到B点过程中，点电荷对试探电荷的库仑力做功为0，则电场力做功等于匀强电场对试探电荷做的功，即为 26．（24-25高二上·河南省南阳市·期中）如图，两平行金属板相距为d，电势差为U，一个电子从O点垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回。已知O、A两点相距为h，电子质量为m，电子的电荷量大小为e，重力忽略不计，求： (1)电子在O点射出时的速度； (2)电子从A点返回到O点电势能的变化。 【答案】(1)(2)电势能减少了 【解析】（1）根据牛顿第二定律，可得 由题图可知，两金属板间的电场方向向右，电子在电场力的作用下做匀减速直线运动。根据公式 结合 可得，电子在O点射出时的速度为 （2）电子从A点返回到O点的过程中，电场力做的功 即电场力做正功。根据功能关系 可知，电势能减少了。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $