专题02 电场能的性质（期末真题汇编，浙江专用）高二物理上学期

专题02 电场能的性质 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 1. (24-25高二上·浙江杭州·期末)如图表示某电场等势面的分布情况，下列说法正确的是（　　） A．将试探电荷放在电场中的B点，受到静电力的方向沿该处曲线的切线方向 B．电子运动先后经过A、B两点，电子在A、B两点受到的静电力大小相等 C．把电子从b等势面移动到e等势面，电子的电势能增加了15ev D．在电场中的A、B两点放置相同试探电荷，试探电荷的电势能相同 【答案】D 【详解】A．电场线方向和等势线垂直，将试探电荷放在电场中的B点，受到静电力的方向与该处曲线切线垂直，故A错误 B．相邻等差等势面越密集的地方，场强越大，由题图可知，A点场强大于B点场强，则电子在A点受到的静电力大于在B点受到的静电力，故B错误； C．把电子从b等势面移动到e等势面，电场力做功为 电场力做正功，电子的电势能减少了15eV，故C错误； D．由题图可知，A、B两点在同一等势面上，所以在电场中的A、B两点放置相同试探电荷，试探电荷的电势能相同，故D正确。 故选D。 2. (24-25高二上·浙江衢州·期末)电势单位“伏特”用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由，， 可得 故选C。 3. (23-24高二上·浙江杭州长河高级中学·期末)电势的国际基本单位是（　　） A． B．V C．J/C D． 【答案】A 【详解】电势 根据单位运算可知，上述单位为 故选A。 4. (23-24高二上·浙江绍兴上虞区·期末)电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子束的会聚或发散，进而使微小物体成像。如图所示，图中虚线为某“静电透镜”区域的等势面，其中M、N两点电势φM<φN。现有一电子束沿垂直虚线AB的方向进入“透镜”电场，仅在电场力的作用下穿过小孔CD。下列说法正确的是（　　） A．M点的电场强度小于N点的电场强度 B．正对N点射入“透镜”电场的电子会经过N点 C．电子在电场中运动，电势能增大 D．该“透镜”电场对垂直虚线AB射入小孔CD的电子束有发散作用 【答案】D 【详解】A．因M点电场线较N点密集，可知M点的电场强度大于N点的电场强度，选项A错误； B．电场线与等势面垂直，则靠近小孔的电场线是曲线，则正对N点射入“透镜”电场的电子不会经过N点，选项B错误； C．从左到右电势逐渐升高，则电子从左向右在电场中运动，电势能减小，选项C错误； D．根据电场线与等势面垂直，从左到右电场线是发散的，知垂直虚线AB射入小孔CD的电子受到的电场力偏向中心轴线两侧（除沿轴线射入的电子外），即该“透镜”电场对垂直虚线AB射入小孔CD的电子束有发散作用，故D正确。 故选D。 5. (23-24高二上·浙江台州·期末)如图，雷雨云层可以形成几百万伏以上的电压，足以击穿空气产生几十万安培的瞬间电流，电流生热使空气发光，形成闪电，空气受热膨胀会发出巨响，形成雷声．若雷雨云底部的电势较地面低，闪电时，电子从雷雨云底部抵达地面，此过程以下说法中正确的是（    ） A．电场力对电子做负功 B．电子移动过程中电势能减少 C．电流的方向由云层流向地面 D．雷雨云底部与地面的电势差为 【答案】B 【详解】AB．雷雨云底部的电势比地面低，电场方向由地面指向雷雨云层，电子从雷雨云底部抵达地面，电子所受电场力与运动方向相同，则电场力对电子做正功，电子电势能减小，故A错误，B正确； C．电子带负电，从雷雨云底部抵达地面，则电流方向由地面流向云层，故C错误； D．若雷雨云底部的电势较地面低，雷雨云底部与地面的电势差为，故D错误。 故选B。 6. (23-24高二上·浙江杭州杭州高级中学（贡院、钱江校区）·期末)如图，水平面内一绝缘细圆环的左、右半圆分别均匀分布着等量异种电荷。过圆心与环面垂直的轴线上点有一质量为电量为小球在外力的作用下恰能沿轴线匀速运动，则（　　） A．点场强方向水平向左 B．由至点场强先变大后变小 C．小球运动过程中电势能不变 D．小球运动过程中外力做正功 【答案】C 【详解】A．根据对称性和电场叠加原理可知，O点场强方向水平向右，故A错误； B．可将水平面内一绝缘细圆环的左、右半圆分别均匀分布着等量异种电荷等效成等量异种点电荷的电场，根据等量异种点电荷电场的对称性可知，由A至O点场强变大。故B错误； C．过圆心与环面垂直的轴线是等势线，则小球沿轴线运动过程中电势能不变，故C正确； D．小球在外力的作用下恰能沿轴线匀速运动，外力、重力与电场力平衡，由于电场力方向不变，大小变化，重力恒定，则外力F大小变化，方向变化，外力F可能做正功，也可能做负功，故D错误。 故选C。 7. (24-25高二上·浙江宁波九校联考·期末)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，其中为阴极，为阳极，两极之间的距离为，在同一电场线上有、、三点，为、两极的中点，且。在两极之间加上电压为的高压电。现有一电子在极附近由静止被加速运动到极。已知电子电荷量大小为，下列说法中正确的是（　　） A．、之间的电场为匀强电场 B．电子沿电场线由极到极过程中电场力做功为 C．若将电子从点由静止释放，到达极时，动能增加为 D．电子从点运动到点的时间大于其从点运动到点的时间 【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。 8. (24-25高二上·浙江星辰联盟·期末)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。 1. (24-25高二上·浙江杭州·期末)两等量异种点电荷、放置在轴上的、位置，且，已知轴上的电势随的变化关系如图所示。下列判断正确的是（    ） A．带负电，带正电 B．处场强等于0 C．沿着轴从到，电场强度E的大小先减小后增大 D．带负电的试探电荷沿轴从向运动过程中其电势能先增加后减小 【答案】C 【详解】A．距离越近电势越高，距离越近电势越低，可知带负电，带正电，选项A错误； B．由场强叠加可知，两电荷在处产生的场强方向均沿x轴正向，可知该点的场强不等于0，选项B错误； C．图像的斜率等于场强，可知沿着轴从到，电场强度E的大小先减小后增大，选项C正确； D．从向电势逐渐降低，则带负电的试探电荷沿轴从向运动过程中其电势能逐渐增加，选项D错误。 故选C。 2. (24-25高二上·浙江衢州·期末)如图所示，在绝缘水平桌面上固定两个点电荷，距离为d，电荷量分别为和，沿其连线的中垂线水平放置内壁光滑的绝缘细管，一电荷量为的小球（直径略比细管小）以初速度从管口射入，已知静电力常量为k，则小球在管内运动时（　　） A．速度先增大后减小 B．加速度先增大后减小 C．电场力始终不做功 D．管壁对小球的弹力最大值为 【答案】C 【详解】ABC．根据等量异种电荷的电场线分布可知，在细管所在的直线上的场强方向与细管垂直，可知电场力始终不做功，小球在管内运动时的速度不变，加速度不变，选项C正确，AB错误； D．当小球到达两电荷连线的中点时对管的侧壁的压力最大，侧壁上的最大压力为 但是由于球竖直方向管壁对小球的支持力与重力平衡，可知管壁对小球的弹力最大值大于，选项D错误。 故选C。 3. (23-24高二上·浙江浙江大学附属中学（玉泉、丁兰）·期末)如图，在空间坐标系中，点A、B、M、N均位于坐标轴上，且A、B、M、N到原点O距离均相等。现在A、B两点处分别固定等量异种电荷与，O点的电场强度大小为E。则（　　） A．M点的电场强度大小为 B．M、N两点的电场强度大小相等，方向不同 C．试探电荷从N点移到无穷远处，电势能减小 D．沿坐标轴将试探电荷从M点移到O点再移到N点，其电势能先增加后减小 【答案】A 【详解】A．设OA间的距离为a，根据电场的叠加，O点场强 因此点的电场强度大小 A正确； B．根据电场的叠加及对称性，M、N两点的电场强度大小相等，方向相同，B错误； CD．由于M、N两点都处于等量异种电荷的中垂面上，电势均为零，因此无论将试探电荷从M移到N还是从N移到无穷远处，电场力做功均为零，电势能保持不变，CD错误。 故选A。 4. 如图所示，在原点O和x轴负半轴上坐标为-x1处分别固定两点电荷Q1、Q2（两点电荷的电荷量和电性均未知）。一带负电的试探电荷从坐标为x2处以一定的初速度沿x轴正方向运动，其电势能的变化情况已在图中绘出，图线与x轴交点的横坐标为x3，图线最高点对应的横坐标为x4，不计试探电荷受到的重力，则下列判断正确的是（　　） A．点电荷Q1带负电 B．x2∼x3之间的电场强度沿x轴负方向 C．试探电荷在x3∼x4之间受到的电场力沿x轴正方向 D．两点电荷Q1、Q2电荷量的比值为 【答案】D 【详解】BC．试探电荷在x2~x4之间电势能增大，说明试探电荷受到的电场力对试探电荷做负功，所以试探电荷所受电场力沿x轴负方向，电场强度的方向沿x轴正方向，故BC错误； A．由电场的分布特点，0~x4场强方向沿x轴正方向，x4之后场强沿x轴负方向，说明点电荷Q1带正电，点电荷Q2带负电，故A错误； D．由题图可知，x4处的电场强度为零，则 解得 故D正确。 故选D。 5. (23-24高二上·浙江丽水·期末)在等量异种点电荷的电场中，电场线的分布及a、b、c、d三点的位置如图所示，其中a、b、d位于两电荷的连线上，b、c位于两电荷连线的中垂线上，a、d与正电荷的间距相等，则可知（　　） A．a、b、c三点的电场强度大小关系是 B．a、b、c三点的电势高低关系是 C．把一电子从a移到d，电场力不做功 D．一正电荷在a位置的电势能小于其在d位置的电势能 【答案】D 【详解】A．电场线疏密反应场强大小，可知a、b、c三点的电场强度大小关系是 选项A错误； B．沿电场线电势降低，则a点电势高于b点，bc电势相等，则a、b、c三点的电势高低关系是 选项B错误； C．因ad两点离正电荷距离相同，但是a离负电荷较近，则d点电势高于a点电势，则把一电子从a移到d，电势能减小，则电场力做正功，选项C错误； D．因d点电势高于a点电势，一正电荷在a位置的电势能小于其在d位置的电势能，选项D正确。 故选D。 6. (23-24高二上·浙江温州·期末)如图所示为两个点电荷的电场线分布，O点为两点电荷连线的中点，以O为圆心的虚线圆与电场线交于点a、b、c、d，其中a、b两点关于两点电荷所在的直线对称，下列说法正确的是（　　） A．两点电荷的电荷量相等 B．a、b两点的电场强度相同 C．b点的电势高于c点的电势 D．同一试探电荷在c、d两点的电势能相同 【答案】C 【详解】A．中垂线的场强方向斜向右上方，所以两点电荷的电荷量不相等，正电电荷的电量大。故A错误； B．a、b两点距正电荷的距离相等，所以两点的电场强度的大小相等，但是方向不同，故B错误； C．顺着电场线电势逐渐降低，所以b点的电势高于c点的电势，故C正确； D．分析可知d点的电势高于c点的电势，同一试探电荷在c、d两点的电势能不相同，故D错误。 故选C。 7. (23-24高二上·浙江金华十校·期末)图甲为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图，四根电极杆如图互相靠近均匀平行分布，图乙为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等差等势面分布图，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．P点电势比M点电势低 D．带电粒子沿x轴射入分析器可以沿直线穿过 【答案】D 【详解】A．等差等势面越密集的地方电场强度越大，而根据四极杆内等势面的分布可知，M点所处等差等势面比P点所处等差等势面密集，因此P点电场强度大小比M点的小，故A错误； B．电场线垂直于等势面且指向电势降低的方向，根据图乙可知，M点电场强度方向沿z轴正方向，故B错误； C．P点靠近带正电的电极，而M点靠近带负电的电极，因此P点电势比M点电势高，故C错误； D．根据电极的分布可知，整个轴上的电场强度均为零，则可知带电粒子沿x轴射入分析器，电场力不做功，带电粒子将沿轴做匀速直线运动，故D正确。 故选D。 8. (23-24高二上·浙江台州·期末)如图甲，在平行于纸面的匀强电场中，有一个圆形区域，圆心为，半径为，为圆弧上的一个点，从A点出发沿逆时针运动，为连线旋转的角度，即，点电势随角度的变化如图乙所示，则下列说法正确的是（    ） A． B．匀强电场场强大小为 C．电子在点的电势能小于在点的电势能 D．电子从点沿圆弧顺时针移动到点，电场力先做负功后做正功 【答案】D 【详解】AB．由图乙可知 当时，P点位于下图中的E点处，此时可得 当时，P点位于下图中的F点处，由几何知识可知E、F、O三点共线，此时可得 过A点作OE的垂线交于M点，由几何知识易得，M点为EO中点，则下图中M点的电势为 故直线AM为等势线，由于电场线与等势面垂直，则可知电场线沿FOE方向，过B点作电场线FOE的垂线，交于N点，如下图所示 则有 电场强度的大小为 故AB错误； C．根据沿电场线电势降低，B点的电势比C点的电势低，则电子在B点的电势能大于在C点的电势能，故C错误； D．电子从C点沿圆弧顺时针移动到D点，电势先降低再升高，电势能先升高后降低，则电场力先做负功后做正功，故D正确。 故选D。 9. (24-25高二上·浙江杭州钱塘联盟·期末)如图所示，ABCD为真空中一正四面体区域，M和N分别为AC边和AD边的中点，A处和C处分别有等量异种点电荷+Q和-Q。则（　　） A．N点的电势小于M点的电势 B．电子在M点的电势能小于在N点的电势能 C．将一试探正电荷从B沿直线BD移动到D静电力做正功 D．将位于C处的电荷-Q移到B处时，M、N点的电场强度大小相等 【答案】D 【详解】AB．根据等量异种点电荷形成的电场的特征可知，两点电荷连线的中垂面为等势面，电势为零，而M点在该等势面上，则可知M点的电势为零，以此中垂面为界限，靠近正电荷电势为正，靠近负电荷电势为负，N点靠近正电荷，则其电势大于零，则 而带负电的粒子在电势越高的地方电势能越小，由此可知电子在M点的电势能大于在N点的电势能，故AB错误； C．根据正四面体的性质可知，BD在该等量异种点电荷连线的中垂面上，因此B、D两点电势相等，均为零，将一试探正电荷从B沿直线BD移动到D电场力不做功，故C错误； D．将位于C处的电荷-Q移到B处时，可知M、N两点到正电荷的距离相等，且M、N两点到负电荷的距离也相等，根据点电荷的场强公式以及几何关系可知，两点电荷分别在M、N两点产生的合场强的大小相等，故D正确。 故选D。 10. (24-25高二上·浙江六校联盟·期末)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。 11. (24-25高二上·浙江衢州五校联盟·期末)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。 1. (24-25高二上·浙江温州新力量联盟·期末)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。 2. (24-25高二上·浙江温州新力量联盟·期末)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。 3. (24-25高二上·浙江91高中联盟·期末)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。 4. (24-25高二上·浙江杭州（含周边）重点中学·期末)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 5. (24-25高二上·浙江杭州（含周边）重点中学·期末)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。 6. (24-25高二上·浙江七彩阳光新高考研究联盟·期末)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。 7. (23-24高二上·浙江钱塘联盟·期末)如图，两个等量负点电荷分别位于轴上的两点，其位置关于原点对称。四点位于以点为圆心的圆周上，连线平行于轴，是圆周与轴的交点。下列说法正确的是（　　） A．两点的电场强度相同 B．两点的电势不相等 C．将正试探电荷从点沿轴移动到点，电势能先增大后减小 D．若两电荷在图中圆周上任一点的电场强度大小分别是、，则为定值 【答案】D 【详解】A．由等量负电荷的电场线分布特点可知，a、b两点的场强大小相等，方向不同，故A错误； B．由等量负电荷的电场线分布特点及对称性可知，a、b两点的电势相等，故B错误； C．由等量负电荷的电场线分布特点可知，正检验电荷由静止开始仅在电场力作用下从c点运动到d点的过程中，电场力先做正功后做负功，所以检验电荷的电势能先减小后增大，故C错误； D．设圆半径为R，M为半圆上任一点，P、Q带电量为q，PM与PQ夹角为，则P在M点的场强为 Q在M点的场强为 则 故D正确。 故选D。 8. (23-24高二上·浙江七彩阳光·期末)静电除尘就是设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来。如图所示是一个静电除尘装置，它由金属板A和金属棒B组成。A接到几千伏高压电源的正极，B接到高压电源的负极。AB间形成强电场，可使空气电离，让废气中的尘埃带上电，带电的尘埃在电场力的作用下被收集器收集，进而达到除尘的目的。除尘过程，下列说法正确的是（    ） A．金属板A与金属棒B之间电场是匀强电场 B．尘埃带上正电最终吸附在金属板A上而被收集 C．带电尘埃运动过程做加速度越来越大的运动 D．带电尘埃吸附过程电势能将减小 【答案】D 【详解】A．B为线状，A为板状，距离B越近，电场线越密，场强越大，金属板A与金属棒B之间电场不是匀强电场，故A错误； B．由于A接到几千伏高压电源的正极，B接到高压电源的负极，所以尘埃带上负电最终吸附在金属板A上而被收集，故B错误； C．带电尘埃向金属板A运动过程场强越来越小，做加速度越来越小的运动，故C错误； D．除尘过程中，电场力吸引尘埃，对尘埃做正功，带电尘埃吸附过程电势能减小，故D正确。 故选D。 9. (23-24高二上·浙江衢温“51”联盟·期末)如图所示，在匀强电场中，将带电粒子从A点以初速度释放，粒子仅在电场力作用下由A点经最高点B运动到C点，则在粒子运动中（    ） A．粒子可能带正电 B．在B点粒子的速度为零 C．粒子的加速度先减小后增大 D．粒子的电势能先增大后减小 【答案】D 【详解】A．粒子做曲线运动，所受的合力指向轨迹凹侧，可知粒子所受电场力竖直向下，与电场线方向相反，则粒子带负电，故A错误； B．由图可知，粒子在B点有水平方向的速度，速度大于零，故B错误； C．粒子在匀强电场中，所受电场力不变，根据牛顿第二定律可知粒子的加速度不变，故C错误； D．粒子速度方向与粒子所受电场力方向的夹角先为钝角后为锐角，根据可知电场力对粒子先做负功后做正功，则粒子的电势能先增大后减小，故D正确。 故选D。 10. (24-25高二上·浙江温州环大罗山联盟·期末)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。 11. (24-25高二上·浙江强基联盟·)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 12. (24-25高二上·浙江宁波五校联盟·期末)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 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 电场能的性质 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 1. (24-25高二上·浙江杭州·期末)如图表示某电场等势面的分布情况，下列说法正确的是（　　） A．将试探电荷放在电场中的B点，受到静电力的方向沿该处曲线的切线方向 B．电子运动先后经过A、B两点，电子在A、B两点受到的静电力大小相等 C．把电子从b等势面移动到e等势面，电子的电势能增加了15ev D．在电场中的A、B两点放置相同试探电荷，试探电荷的电势能相同 2. (24-25高二上·浙江衢州·期末)电势单位“伏特”用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　） A． B． C． D． 3. (23-24高二上·浙江杭州长河高级中学·期末)电势的国际基本单位是（　　） A． B．V C．J/C D． 4. (23-24高二上·浙江绍兴上虞区·期末)电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子束的会聚或发散，进而使微小物体成像。如图所示，图中虚线为某“静电透镜”区域的等势面，其中M、N两点电势φM<φN。现有一电子束沿垂直虚线AB的方向进入“透镜”电场，仅在电场力的作用下穿过小孔CD。下列说法正确的是（　　） A．M点的电场强度小于N点的电场强度 B．正对N点射入“透镜”电场的电子会经过N点 C．电子在电场中运动，电势能增大 D．该“透镜”电场对垂直虚线AB射入小孔CD的电子束有发散作用 5. (23-24高二上·浙江台州·期末)如图，雷雨云层可以形成几百万伏以上的电压，足以击穿空气产生几十万安培的瞬间电流，电流生热使空气发光，形成闪电，空气受热膨胀会发出巨响，形成雷声．若雷雨云底部的电势较地面低，闪电时，电子从雷雨云底部抵达地面，此过程以下说法中正确的是（    ） A．电场力对电子做负功 B．电子移动过程中电势能减少 C．电流的方向由云层流向地面 D．雷雨云底部与地面的电势差为 6. (23-24高二上·浙江杭州杭州高级中学（贡院、钱江校区）·期末)如图，水平面内一绝缘细圆环的左、右半圆分别均匀分布着等量异种电荷。过圆心与环面垂直的轴线上点有一质量为电量为小球在外力的作用下恰能沿轴线匀速运动，则（　　） A．点场强方向水平向左 B．由至点场强先变大后变小 C．小球运动过程中电势能不变 D．小球运动过程中外力做正功 7. (24-25高二上·浙江宁波九校联考·期末)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，其中为阴极，为阳极，两极之间的距离为，在同一电场线上有、、三点，为、两极的中点，且。在两极之间加上电压为的高压电。现有一电子在极附近由静止被加速运动到极。已知电子电荷量大小为，下列说法中正确的是（　　） A．、之间的电场为匀强电场 B．电子沿电场线由极到极过程中电场力做功为 C．若将电子从点由静止释放，到达极时，动能增加为 D．电子从点运动到点的时间大于其从点运动到点的时间 8. (24-25高二上·浙江星辰联盟·期末)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 1. (24-25高二上·浙江杭州·期末)两等量异种点电荷、放置在轴上的、位置，且，已知轴上的电势随的变化关系如图所示。下列判断正确的是（    ） A．带负电，带正电 B．处场强等于0 C．沿着轴从到，电场强度E的大小先减小后增大 D．带负电的试探电荷沿轴从向运动过程中其电势能先增加后减小 2. (24-25高二上·浙江衢州·期末)如图所示，在绝缘水平桌面上固定两个点电荷，距离为d，电荷量分别为和，沿其连线的中垂线水平放置内壁光滑的绝缘细管，一电荷量为的小球（直径略比细管小）以初速度从管口射入，已知静电力常量为k，则小球在管内运动时（　　） A．速度先增大后减小 B．加速度先增大后减小 C．电场力始终不做功 D．管壁对小球的弹力最大值为 3. (23-24高二上·浙江浙江大学附属中学（玉泉、丁兰）·期末)如图，在空间坐标系中，点A、B、M、N均位于坐标轴上，且A、B、M、N到原点O距离均相等。现在A、B两点处分别固定等量异种电荷与，O点的电场强度大小为E。则（　　） A．M点的电场强度大小为 B．M、N两点的电场强度大小相等，方向不同 C．试探电荷从N点移到无穷远处，电势能减小 D．沿坐标轴将试探电荷从M点移到O点再移到N点，其电势能先增加后减小 4. 如图所示，在原点O和x轴负半轴上坐标为-x1处分别固定两点电荷Q1、Q2（两点电荷的电荷量和电性均未知）。一带负电的试探电荷从坐标为x2处以一定的初速度沿x轴正方向运动，其电势能的变化情况已在图中绘出，图线与x轴交点的横坐标为x3，图线最高点对应的横坐标为x4，不计试探电荷受到的重力，则下列判断正确的是（　　） A．点电荷Q1带负电 B．x2∼x3之间的电场强度沿x轴负方向 C．试探电荷在x3∼x4之间受到的电场力沿x轴正方向 D．两点电荷Q1、Q2电荷量的比值为 5. (23-24高二上·浙江丽水·期末)在等量异种点电荷的电场中，电场线的分布及a、b、c、d三点的位置如图所示，其中a、b、d位于两电荷的连线上，b、c位于两电荷连线的中垂线上，a、d与正电荷的间距相等，则可知（　　） A．a、b、c三点的电场强度大小关系是 B．a、b、c三点的电势高低关系是 C．把一电子从a移到d，电场力不做功 D．一正电荷在a位置的电势能小于其在d位置的电势能 6. (23-24高二上·浙江温州·期末)如图所示为两个点电荷的电场线分布，O点为两点电荷连线的中点，以O为圆心的虚线圆与电场线交于点a、b、c、d，其中a、b两点关于两点电荷所在的直线对称，下列说法正确的是（　　） A．两点电荷的电荷量相等 B．a、b两点的电场强度相同 C．b点的电势高于c点的电势 D．同一试探电荷在c、d两点的电势能相同 7. (23-24高二上·浙江金华十校·期末)图甲为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图，四根电极杆如图互相靠近均匀平行分布，图乙为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等差等势面分布图，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．P点电势比M点电势低 D．带电粒子沿x轴射入分析器可以沿直线穿过 8. (23-24高二上·浙江台州·期末)如图甲，在平行于纸面的匀强电场中，有一个圆形区域，圆心为，半径为，为圆弧上的一个点，从A点出发沿逆时针运动，为连线旋转的角度，即，点电势随角度的变化如图乙所示，则下列说法正确的是（    ） A． B．匀强电场场强大小为 C．电子在点的电势能小于在点的电势能 D．电子从点沿圆弧顺时针移动到点，电场力先做负功后做正功 9. (24-25高二上·浙江杭州钱塘联盟·期末)如图所示，ABCD为真空中一正四面体区域，M和N分别为AC边和AD边的中点，A处和C处分别有等量异种点电荷+Q和-Q。则（　　） A．N点的电势小于M点的电势 B．电子在M点的电势能小于在N点的电势能 C．将一试探正电荷从B沿直线BD移动到D静电力做正功 D．将位于C处的电荷-Q移到B处时，M、N点的电场强度大小相等 10. (24-25高二上·浙江六校联盟·期末)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）。 11. (24-25高二上·浙江衢州五校联盟·期末)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． 1. (24-25高二上·浙江温州新力量联盟·期末)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”）。 2. (24-25高二上·浙江温州新力量联盟·期末)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 3. (24-25高二上·浙江91高中联盟·期末)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 4. (24-25高二上·浙江杭州（含周边）重点中学·期末)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。 5. (24-25高二上·浙江杭州（含周边）重点中学·期末)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 6. (24-25高二上·浙江七彩阳光新高考研究联盟·期末)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 7. (23-24高二上·浙江钱塘联盟·期末)如图，两个等量负点电荷分别位于轴上的两点，其位置关于原点对称。四点位于以点为圆心的圆周上，连线平行于轴，是圆周与轴的交点。下列说法正确的是（　　） A．两点的电场强度相同 B．两点的电势不相等 C．将正试探电荷从点沿轴移动到点，电势能先增大后减小 D．若两电荷在图中圆周上任一点的电场强度大小分别是、，则为定值 8. (23-24高二上·浙江七彩阳光·期末)静电除尘就是设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来。如图所示是一个静电除尘装置，它由金属板A和金属棒B组成。A接到几千伏高压电源的正极，B接到高压电源的负极。AB间形成强电场，可使空气电离，让废气中的尘埃带上电，带电的尘埃在电场力的作用下被收集器收集，进而达到除尘的目的。除尘过程，下列说法正确的是（    ） A．金属板A与金属棒B之间电场是匀强电场 B．尘埃带上正电最终吸附在金属板A上而被收集 C．带电尘埃运动过程做加速度越来越大的运动 D．带电尘埃吸附过程电势能将减小 9. (23-24高二上·浙江衢温“51”联盟·期末)如图所示，在匀强电场中，将带电粒子从A点以初速度释放，粒子仅在电场力作用下由A点经最高点B运动到C点，则在粒子运动中（    ） A．粒子可能带正电 B．在B点粒子的速度为零 C．粒子的加速度先减小后增大 D．粒子的电势能先增大后减小 10. (24-25高二上·浙江温州环大罗山联盟·期末)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 11. (24-25高二上·浙江强基联盟·)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。 12. (24-25高二上·浙江宁波五校联盟·期末)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。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $