专题02 电场能的性质（期末真题汇编，陕晋宁青专用）（期末真题汇编，陕晋青宁专用）高二物理上学期

学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题02电场能的性质 ☆3大高频烤点概览 考点01电势能和电势 考点02电势差 考点03电势差与电场强度 目目 考点01 电势能和电势 1.两等量异种点电荷固定在A、B两点如图所示，C、D是AB中垂线上的两点，将质子由C点沿直 线移动到D点的过程中() A田 D BO A.质子受到的静电力方向发生变化 B.质子受到的静电力先变小后变大 C,静电力对质子不做功 D.质子的电势能先变大后变小 2.(24-25高二上陕西西安新城区·期末)在维护和检修高压供电线路时，电工经常要在高压线上带电作业。 为了保障电工的安全，电工要穿上用包含有金属丝线编织的衣服。如图，电工站在高压直流输电线的 A供电线上作业，头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A供电线的电势，虚线表示电工周围某一 截面上的等差等势线，c、d、、∫是等势线上的四个点。下列说法正确的是() B线 产A线 A.电工作业时穿的衣服外表面是一个等势面 B.在c、d、e、f四点中，f点的电势最高 C.将电子由d移到e和由e移到f电场力做的功相同 D.若将某电子由C点移动到∫点，其电势能将减小 3.(24-25高二上陕西西安新城区期末)空间有一沿x轴分布的电场，x轴上有P、Q两点，其位置坐标分 别为x、2x。一质量为m、电荷量为9(9>0)的粒子从坐标原点0以初速度沿x轴正方向做直线运 命学科网 www zxxk com 让教与学更高效 动，其速度随位置x的变化规律如图所示，粒子仅受电场力作用，设O点电势为零。下列说法正确的 是() 0 2xo X 0 o 0 Xo 2xo x A.该电场为匀强电场 B.粒子在OP间的平均加速度比PQ间的小 C.粒子在P点的电势能为。m D.Q点的电势为"m心 2g 4.(24-25高二上陕西渭南大荔县期末)某区域的电场线分布如图所示，M、N是电场中的两个点，下列判 断正确的是() M A.M点的电场强度大于N点的电场强度 B.M点的电势高于N点的电势 C.电子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D.电子在M点的电势能大于在N点的电势能 5.(24-25高二上陕西榆林榆林联考期中)如图所示，在边长为L的正六边形M、N、P三个顶点上分别 固定电荷量为+Q、Q、Q的点电荷，X、Y、Z为正六边形的另外三个顶点，O点是正六边形的中 心，静电力常量为k,下列说法正确的是() 命学科网 www zxxk com 让教与学更高效 M⊕ OP P N A.0点的电场强度大小为29 B.X点的电场强度大小为3 42 C.Z点的电势比Y点电势低 D.带负电小球沿OM从O点移到M点过程中，电势能一直减少 6.(24-25高二上山西名校联考·期末)电子透镜两极间的电场线分布如图所示，中间的一条电场线为直线， 其他电场线对称分布，a、b、c、d为电场中的四个点，其中b、d点和b、c点分别关于x、y轴对称。 下列说法正确的是() A.a点的电场强度大于b点的电场强度 B.b点的电场强度大于c点的电场强度 C.d点的电势比c点的电势高 D.将带正电的试探电荷由b点移动到c点，试探电荷的电势能增大 7.(24-25高二上山西阳泉·期末)下图是电子光学中静电透镜的原理，O为球形界面的圆心，界面外部的电 势均为9，内部的电势均为P2,p,<p,法线是过球心的直线，一束靠近界面的平行电子束射向界面， 电子的速度为”，与法线的夹角为9，，经过界面后电子束发生偏折（过圆心的电子束不发生偏折）， 电子的速度变为'2，与法线的夹角为02。已知电子的电荷量大小为，不计相对论效应和电子间的相互 作用，则() 命学科网 www zxxk com 让教与学更高效 P1 、界面 0 法线 /P2 A.V>V2 B.上=sing, v2 sin, C.电子束经过界面后会聚到O点 D.电子经过界面后动能改变量为，-p,)】 8.(24-25高二上山西晋中.期末)如图所示，在球心0处放一正点电荷，分别以0、0为圆心的两虚线圆平 行，关于球面上A、P、B三点的描述正确的是() P B A.图中A、B、P三点电场强度相同 B.图中A、O、P电势相等 C.带正电的试探电荷沿直线从B到P过程中电势能减小 D.带负电的试探电荷沿直线从A到P过程中所受电场力先增大后减小 9.(23-24高二下·山西大同期末)如图所示，有一直角三角形ABC,∠A=30°，∠C为直角，在AC边上某点 固定一点电荷为场源电荷，且满足p4=p。>0，则下列说法正确的是() B A C A.该点电荷带负电 B.沿着CB边，从C点到B点，电场强度大小逐渐减小 C.将另一正电荷沿着AB边，从A点移到B点，其电势能先减小后增大 D.A、C两点处电场强度大小之比为4：1 函学科网 www zxxk com 让教与学更高效 10.(23-24高一下山西临汾翼城中学期末)如图所示，水平放置的两块带等量异种电荷的平行金属板M、N, 它们之间的电场线是间隔相等的平行线，P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是() ON A.M板带正电、N板带负电 B.M板带负电、N板带正电 C.P、Q两点的电场强度Ep>E。 D.P、Q两点的电势pp>pg 11.(23-24高二下，青海西宁青海湟川中学.期末)如图，两根相同的足够长均匀带电的长直细杆4、马平行放 置，其中☑杆带正电，马杆带负电，两杆在单位长度上的电荷量相等。在垂直细杆的方向上有一正方 形截面ABCD,M为AB边中点，N为正方形ABCD的中心。已知一根足够长均匀带电细杆产生的电场 强度大小E与距离r成反比（即E=·,σ只与单位长度电荷量有关），方向与杆垂直，则下列说法正 确的是() N ● B M A A.M点的电场强度方向沿MN方向 B.M点电势比N点电势高 C.C点与D点电场强度的方向互相垂直 D.将一电子从D点沿直线移动到M点，其电势能一直增大 12.(24-25高一下.宁夏银川第二中学期末)如图所示，人体的细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层之间 存在电压（医学上称为膜电位），使得只有带特定电荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内。初速度为 。的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从细胞膜外A点刚好运动到细胞膜内B点。将膜内的电场看 作匀强电场，取A点为零势能面，正一价钠离子质量为m,电子电荷量为e,细胞膜的厚度为d。求： A细胞膜外 88888888888 细胞核 88g8g 细胞膜 B细胞膜丙 (1)膜内匀强电场的电场强度E: 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (2)钠离子在B点的电势能Es: (3)B点的电势Pg。 目目 考点02 电势差 13.某点电荷形成的电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量 q=+4×108C的点电荷在A点所受电场力F,=8×104N,将该点电荷从A点移到B点，电场力做功 W=1.2×106J,求： B (1)求A点电场强度； (2A、B两点间的电势差UB; (3)若取A点为零电势位置，求B点的电势及该点电荷在B点的电势能。 14.(24-25高二上·陕西汉中多校期末)真空中某带负电的点电荷的等势面分布如图所示，图中相邻等势面 的半径差相等。下列说法中正确的是(） A.P点电势比Q点电势高 B,P点的场强比Q点的场强大 C.相邻等势面间的电势差相等 D.把另一带负电的点电荷从P点移到Q点，电场力做负功 15,(23-24高一下，陕西西安蓝田县城关中学等三校大学区联考期末)真空中静止的点电荷的电场线分布如 图所示，A、B为同一条电场线上的两点。已知A点的场强为E4,B点的场强为Eg,A、B两点之间距 离为d,电荷量为+g的试探电荷在A点的电势能为E4,在B点的电势能为EB。有关A、B两点的说 法不正确的是() 命学科网 www zxxk com 让教与学更高效 A.该试探电荷在A点受静电力较小 B.该试探电荷在B点具有的电势能较大 C.A、B两点间的电势差等于 Ea+End 2 D.4、B两点间的电势差等于4~E,A 16.(23-24高二上·陕西西安长安区·期末)如图所示，固定放置的正点电荷的电荷量为Q,将不带电的枕形 导体放置在正点电荷的右侧，A、B为枕形导体上左右两侧的端点，O点为枕形导体的中点，O点到正 点电荷的距离为x,静电力常量为k,当枕形导体达到静电平衡后，下列说法正确的是() A.枕形导体整体带负电 B.A点的电势等于B点的电势 C.O点左侧的感应电荷比O点右侧的感应电荷多 口，0点的电场强度大小为岁 17.(23-24高二上陕西咸阳期末)如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线 平行于该三角形平面。现将电荷量为1.6×108C的正点电荷从A点移到B点，静电力做功为4.8×106J ，将另一电荷量为1.6×108C的负点电荷从A点移到C点，克服静电力做功为4.8×106J。若AB边长 为2√3cm,A点电势为0，求： (1)AB间的电势差UAB; (2)B点电势： (3)电场强度E的大小。 18.如图为避雷针周围等势面的分布情况，对于其中的M、W、P三点，有() 学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 6kV 。N 7kV 8kV 9kV A.M、N两点的电场强度相同 B.P点的电势比M点的电势高 C.P点电场强度的值大于N点电场强度的值D.电子在P点的电势能大于在M点的电势能 19.(22-23高二上山西运城康杰中学.期末)如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别 为φ1、p2、p3和p4,相邻等势面间的电势差相等，一带正电的粒子（重力不计)在该电场中运动的轨 迹如虚线所示，a、b、c、d是其运动轨迹与等势面的四个交点，下列说法正确的是() A.p4等势面上各点电场强度的方向处处相同 B.四个等势面的电势关系是p1<φ2<p3<p4 C.粒子在四点的动能大小关系是Ea<Eb<Ee=Ed D.粒子从a运动到d的过程中静电力先做正功后做负功 20.(24-25高一下.宁夏吴忠吴忠中学.期末)如图所示，在电场强度大小E=2.0×104N/C、方向水平向右的 匀强电场中，将一电荷量g=2.0×108C的正点电荷从电场中的A点移动到B点，静电力做的功 W4B=4×106J已知B点的电势为P。=20V。求： B (1)该点电荷在电场中A点所受静电力F的大小： (2A、B两点间的电势差U4B及A点电势； 21.(23-24高二上宁夏银川唐徕中学.期末)如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是（) 命学科网 www zxxk com 让教与学更高效 B A A.电势p4>PB,场强EA>EB B.电势p4<p,场强E4<EB C.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少 D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有电势能E4>EB 目目 考点03 电势差与电场强度 22.熔喷布是一种过滤材料，广泛应用于医疗、卫生、环保等领域，熔喷布经过静电驻极处理后，其 纤维表面形成持久的静电场，可以持续吸附空气中的微小颗粒，提高过滤效率。静电驻极处理装置中 针状电极与平板电极间形成的电场如图所示，b为ac的中点，bd连线平行于平板电极，下列说法正确 的是（) 针状电极 三接地 +0 熔喷布 平板电极 A.a点电场强度比c点的小 B.b、d两点在同一等势面上 C.a、b两点间电势差等于b、c两点间电势差 D,某带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大 23.(24-25高一下.宁夏吴忠吴忠中学期末)如图所示，平行板电容器两极板A、B水平放置，板间电势差为 U=10V,板间距离为5cm,则极板之间的电场强度为() ++++++ A B A.200N/C,方向竖直向上 B.200N/C,方向竖直向下 C.2N/C,方向竖直向上 D.2N/C,方向竖直向下 / 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 24.(24-25高二上·陕西渭南韩城期末)如图所示，A、B、C、D是圆上的四点，其中AB=5cm, LBAC=60°，∠ACD=45°，空间有一方向与圆所在平面平行的匀强电场（未画出)，已知A点的电势 为24V,B点的电势为18V,D点电势为12V。下列说法正确的是() 609 45, A.C点的电势为2V B.电场强度的大小为240Vm C.电子在A点的电势能比在O点的电势能低6eV D.电子从D点运动到C点克服电场力做功12V 25.(23-24高一下陕西榆林第十中学期末)如图所示，A、B、C是位于匀强电场中某直角三角形的三个顶 点，AB=0.2m,∠C=30°。现将电荷量q=+0.1C的电荷P从A移动到B,电场力做功W=0.2;将P从C 移动到A,电场力做功W,=-0.8J,已知B点的电势9。=0，则下列说法正确的是() A.电场强度E的方向由A指向C B.电场强度E的方向由A指向B C.电场强度E的大小为20N/C D.电场强度E的大小为10N/C 26.(23-24高一下.陕西西安未央区西安高新一中实验中学期末)如图所示，已知 AC1BC,LABC=60°，BC=20cm,A、B、C三点都在匀强电场中，且A、B、C所在平面与电场线平 行，把一个电荷量q=1×10C的正电荷从A点移到B点，静电力做功为零：再从B点移到C点，静电 力做功为-√5×103J。 (1)求A、C间的电势差； (2)若规定B点电势为零，求C点的电势； (3)求匀强电场的电场强度大小，并画出过C点的电场线。 专题02 电场能的性质 3大高频考点概览 考点01 电势能和电势 考点02 电势差 考点03 电势差与电场强度 1．两等量异种点电荷固定在、两点如图所示，、是中垂线上的两点，将质子由点沿直线移动到点的过程中（　　）地 城 考点01 电势能和电势 A．质子受到的静电力方向发生变化 B．质子受到的静电力先变小后变大 C．静电力对质子不做功 D．质子的电势能先变大后变小 【答案】C 【详解】AB．由等量异种点电荷的电场线分布可知，从C到D的电场强度先变大后变小，场强方向与AB的连线平行且由A指向B，故质子在此过程中受到的静电力先变大后变小且方向不变，故AB错误； CD．若无穷远为零电势，则CD连线的电势都为零，故该过程静电力对质子不做功，电势能也不发生变化，故 C正确，D错误。 故选C。 2．(24-25高二上·陕西西安新城区·期末)在维护和检修高压供电线路时，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工要穿上用包含有金属丝线编织的衣服。如图，电工站在高压直流输电线的供电线上作业，头顶上方有供电线，供电线的电势高于供电线的电势，虚线表示电工周围某一截面上的等差等势线，、、、是等势线上的四个点。下列说法正确的是（   ） A．电工作业时穿的衣服外表面是一个等势面 B．在、、、四点中，点的电势最高 C．将电子由移到和由移到电场力做的功相同 D．若将某电子由点移动到点，其电势能将减小 【答案】AC 【详解】A．电工作业时穿的衣服对电工形成静电屏蔽，外表面是一个等势面，A正确； B．沿着电场线方向，电势是降低的，因B供电线的电势高于A电线的电势，则在、、、四点中，c点的电势最高，f点的电势最低，B错误； C．虚线表示电工周围某一截面上的等差等势线，则de和ef之间的电势差相同，将电子由移到和由移到电场力做的功相同，C正确； D．若将某电子由c移到f，即从高电势到低电势，其电势能将增大，D错误。 故选AC 。 3．(24-25高二上·陕西西安新城区·期末)空间有一沿轴分布的电场，轴上有、两点，其位置坐标分别为、。一质量为、电荷量为的粒子从坐标原点以初速度沿轴正方向做直线运动，其速度随位置的变化规律如图所示，粒子仅受电场力作用，设点电势为零。下列说法正确的是（   ） A．该电场为匀强电场 B．粒子在间的平均加速度比间的小 C．粒子在点的电势能为 D．点的电势为 【答案】CD 【详解】AB．由图中数据可得粒子在OP间和PQ间运动位移均为x0；但在OP间运动平均速度大于PQ间平均速度，即 而两个阶段速度变化量均为 ，因此在OP段平均加速度更大，因为前后两段平均加速度不一样大，即电场力不一样大，该电场不是匀强电场，AB错误； C．由动能定理可得：O到P电场力做的功 又因为O点电势为零，电场力做的功等于电势能减少量，即点的电势能为 C正确； D．由动能定理可得：O到Q电场力做的功 又因为O点电势为零，电场力做的功等于电势能减少量，即 则Q点的电势 D正确。 故选CD。 4．(24-25高二上·陕西渭南大荔县·期末)某区域的电场线分布如图所示，M、N是电场中的两个点，下列判断正确的是（　　）    A．M点的电场强度大于N点的电场强度 B．M点的电势高于N点的电势 C．电子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D．电子在M点的电势能大于在N点的电势能 【答案】B 【详解】AC．根据电场线越密，电场强度越大，可知N点的电场线更密，故N点的电场强度大于M点的电场强度，故电子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，故AC错误； B．根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，可知M点的电势高于N点的电势，故B正确； D．根据负电荷在电势越低的点，电势能越大，可知电子在M点的电势能小于在N点的电势能，故D错误。 故选B。 5．(24-25高二上·陕西榆林榆林联考·期中)如图所示，在边长为的正六边形、、三个顶点上分别固定电荷量为、、的点电荷，、、为正六边形的另外三个顶点，点是正六边形的中心，静电力常量为，下列说法正确的是（　　） A．点的电场强度大小为 B．点的电场强度大小为 C．点的电势比点电势低 D．带负电小球沿从点移到点过程中，电势能一直减少 【答案】ABD 【详解】A．根据几何关系可知，每一条边与中心构成的三角形为等边三角形，每一个点电荷在中心产生的电场强度大小均为 N、P两点电荷在中心的电场强度方向夹角为120°，根据矢量叠加原理可知，点的电场强度大小为 故A正确； B．N、P两点电荷在X点的电场强度方向夹角为120°，根据矢量叠加原理可知，X点的电场强度大小为 故B正确； C．根据点电荷电势的表达式有 则有 ， 可知 故C错误； D．将N、P点电荷看为一个整体，根据等量同种点电荷的电场分布可知，N、P点电荷在之间的电场方向由M指向O，M位置正点电荷的电场方向也由M指向O，即三个点电荷在之间的电场方向由M指向O，可知，带负电小球沿从点移到点过程中，电场力做正功，电势能一直减小，故D正确。 故选ABD。 6．(24-25高二上·山西名校联考·期末)电子透镜两极间的电场线分布如图所示，中间的一条电场线为直线，其他电场线对称分布，a、b、c、d为电场中的四个点，其中b、d点和b、c点分别关于x、y轴对称。下列说法正确的是（    ） A．a点的电场强度大于b点的电场强度 B．b点的电场强度大于c点的电场强度 C．d点的电势比c点的电势高 D．将带正电的试探电荷由b点移动到c点，试探电荷的电势能增大 【答案】C 【详解】AB．电场线分布的疏密表示电场的强弱，故a点的电场强度小于b点的电场强度；根据对称性可知b点的电场强度与c点的电场强度大小相等，故AB错误； C．沿着电场线方向电势降低，根据对称性可知d点的电势比在该电场线上c点关于x轴对处的电势高，故d点的电势比c点的电势高，故C正确； D．沿着电场线方向电势降低，b点电势比c点高，故将带正电的试探电荷由b点移动到c点，试探电荷的电势能减小，故D错误。 故选C。 7．(24-25高二上·山西阳泉·期末)下图是电子光学中静电透镜的原理，O为球形界面的圆心，界面外部的电势均为，内部的电势均为，，法线是过球心的直线，一束靠近界面的平行电子束射向界面，电子的速度为，与法线的夹角为，经过界面后电子束发生偏折（过圆心的电子束不发生偏折），电子的速度变为，与法线的夹角为。已知电子的电荷量大小为e，不计相对论效应和电子间的相互作用，则（　　） A． B． C．电子束经过界面后会聚到O点 D．电子经过界面后动能改变量为 【答案】D 【详解】AD．经过界面后电场力做正功为 电子的动能增加量为 又 故 故A错误，D正确； C．球形界面的外部电势低于界面的内部电势，在界面处的电场方向为沿着半径向外，电子经过界面受到的电场力指向圆心，由于电子具有垂直电场力方向速度，电子不会会聚到O点，故C错误； B．电子沿着电场力方向速度变化，垂直电场力方向速度不变，则 即 故B错误。 故选D。 8．(24-25高二上·山西晋中·期末)如图所示，在球心处放一正点电荷，分别以、为圆心的两虚线圆平行，关于球面上、、三点的描述正确的是（   ） A．图中、、三点电场强度相同 B．图中、、电势相等 C．带正电的试探电荷沿直线从到过程中电势能减小 D．带负电的试探电荷沿直线从到过程中所受电场力先增大后减小 【答案】D 【详解】A．根据点电荷在距离处的电场强度大小，方向在该电荷与某点的连线上，图中、、三点电场强度的大小相同，方向不同，错误； B．以点电荷为球心的球面为等势面，且沿电场线电势降低，图中、电势相等，距离电荷较近电势较高，B错误； C．带正电的试探电荷沿直线从到过程中，电势先升高后降低，对于正电荷电势能先升高后降低，C错误； D．带负电的试探电荷沿直线从到的过程中电场强度先变大后变小，根据，电场力先增大后减小，D正确。 故选D。 9．(23-24高二下·山西大同·期末)如图所示，有一直角三角形ABC，为直角，在AC边上某点固定一点电荷为场源电荷，且满足，则下列说法正确的是（    ） A．该点电荷带负电 B．沿着CB边，从C点到B点，电场强度大小逐渐减小 C．将另一正电荷沿着AB边，从A点移到B点，其电势能先减小后增大 D．A、C两点处电场强度大小之比为4∶1 【答案】B 【详解】A．由于可知，场源电荷为正电荷，A错误； B．根据题意可知，场源电荷应位于下图的D点，且AD=BD 根据场源电荷的电场强度公式 可知，从C点到B点，电场强度大小逐渐减小，B正确； C．根据正电荷周围的电势分布可知，从A点移动到B过程中，电势先升高，后降低，正电荷在电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小，故将正电荷从A点移到B点，其电势能先增大后减小，C错误； D．由几何关系可知 故有 D错误。 故选B。 10．(23-24高一下·山西临汾翼城中学·期末)如图所示，水平放置的两块带等量异种电荷的平行金属板M、N，它们之间的电场线是间隔相等的平行线，P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是（    ） A．M板带正电、N板带负电 B．M板带负电、N板带正电 C．P、Q两点的电场强度 D．P、Q两点的电势 【答案】BD 【详解】AB．电场方向由正极板指向负极板，可知M板带负电、N板带正电，故A错误，B正确； C．由于板间电场为匀强电场，则P、Q两点的电场强度，故C错误； D．根据沿电场方向电势降低可知，P、Q两点的电势，故D正确。 故选BD。 11．(23-24高二下·青海西宁青海湟川中学·期末)如图，两根相同的足够长均匀带电的长直细杆、平行放置，其中杆带正电，杆带负电，两杆在单位长度上的电荷量相等。在垂直细杆的方向上有一正方形截面ABCD，M为AB边中点，N为正方形ABCD的中心。已知一根足够长均匀带电细杆产生的电场强度大小E与距离r成反比（即，σ只与单位长度电荷量有关），方向与杆垂直，则下列说法正确的是（　　） A．M点的电场强度方向沿MN方向 B．M点电势比N点电势高 C．C点与D点电场强度的方向互相垂直 D．将一电子从D点沿直线移动到M点，其电势能一直增大 【答案】C 【详解】A．可以把两根导线等效成两个带等量异种电荷的点电荷，M点的场强方向应沿M到B，A错误； B．根据等量异种电荷电场线及等势面的分布可知，M、N位于同一等势面上，B错误； C．根据平行四边形法则，作出A、B两点在C、D处的电场方向，如图所示 由于ABCD为正方形，AC、BD为其对角线，所以 根据电场强度 可知 故有 由此判定C点的合场强方向平行于对角线BD，同理可得，D点的合场强方向平行于对角线AC，C、D两点的场强方向是垂直的，C正确； D．电子从D点到M点，相当于电子从D移到AB中垂线上的任一点，电场力做正功，电势能减小，D错误。 故选C。 12．(24-25高一下·宁夏银川第二中学·期末)如图所示，人体的细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），使得只有带特定电荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内。初速度为的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从细胞膜外A点刚好运动到细胞膜内B点。将膜内的电场看作匀强电场，取A点为零势能面，正一价钠离子质量为m，电子电荷量为e，细胞膜的厚度为d。求： (1)膜内匀强电场的电场强度E； (2)钠离子在B点的电势能； (3)B点的电势。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）正一价钠离子做减速直线运动，刚好到达B点，即到达B点时速度为零，由动能定理 解得电场强度 （2） 所以 （3）由 则 13．某点电荷形成的电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在A点所受电场力，将该点电荷从A点移到B点，电场力做功，求：地 城 考点02 电势差 (1)求A点电场强度； (2)A、B两点间的电势差； (3)若取A点为零电势位置，求B点的电势及该点电荷在B点的电势能。 【答案】(1)大小为，方向由A指向B (2) (3)， 【详解】（1）根据电场强度的定义式可知，A点电场强度大小为 由于该点电荷从A点移到B点，电场力做正功，表明该点电荷在A点所受电场力方向由A指向B，又因为该点电荷带正电，则A点电场强度方向由A指向B。 （2）根据电场力做功与电势差的关系可知，A、B两点间的电势差为 （3）因为， 则 则该点电荷在B点电势能为 14．(24-25高二上·陕西汉中多校·期末)真空中某带负电的点电荷的等势面分布如图所示，图中相邻等势面的半径差相等。下列说法中正确的是（　　） A．P点电势比Q点电势高 B．P点的场强比Q点的场强大 C．相邻等势面间的电势差相等 D．把另一带负电的点电荷从P点移到Q点，电场力做负功 【答案】B 【详解】A. P点距离负电荷较近，可知P点电势比Q点电势低，选项A错误； B. P点距离负电荷较近，P点的场强比Q点的场强大，选项B正确； C. 距离负电荷越远则场强越小，根据U=Ed，可知相邻等势面间的电势差不相等，选项C错误； D. 把另一带负电的点电荷从P点移到Q点，电场力做正功，选项D错误。 故选B。 15．(23-24高一下·陕西西安蓝田县城关中学等三校大学区联考·期末)真空中静止的点电荷的电场线分布如图所示，A、B为同一条电场线上的两点。已知A点的场强为，B点的场强为，A、B两点之间距离为d，电荷量为的试探电荷在A点的电势能为，在B点的电势能为。有关A、B两点的说法不正确的是（　　） A．该试探电荷在A点受静电力较小 B．该试探电荷在B点具有的电势能较大 C．A、B两点间的电势差等于 D．A、B两点间的电势差等于 【答案】ABC 【详解】A．由点电荷场强公式可知，该试探电荷在A点的电场强度大，所以在A点受的静电力较大，故A错误； B．沿电场线电势降低可知 由于该试探电荷带正电，故在B点具有的电势能较小，故B错误； CD．A与B两点间的电势差为 从A到B电场力做的功等于电势能的变化，则有 得 由于电场为非匀强电场，则AB间的平均强度不等于，因此 故C错误，D正确。 选不正确，故选ABC。 16．(23-24高二上·陕西西安长安区·期末)如图所示，固定放置的正点电荷的电荷量为，将不带电的枕形导体放置在正点电荷的右侧，A、B为枕形导体上左右两侧的端点，O点为枕形导体的中点，O点到正点电荷的距离为，静电力常量为，当枕形导体达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　） A．枕形导体整体带负电 B．A点的电势等于B点的电势 C．O点左侧的感应电荷比O点右侧的感应电荷多 D．O点的电场强度大小为 【答案】B 【详解】A．由于点电荷带正电，产生静电感应，根据“近异远同”可知导体A端带负电，B端带正电，整体不带电，故A错误； B．处于静电平衡的导体是一个等势体，所以导体A端的电势等于B端的电势，故B正确； C．O点左侧的感应电荷与O点右侧的感应电荷一样多，故C错误； D．处于静电平衡的导体内部各点的合场强为零，则导体中心O点的场强为零，故D错误。 故选B。 17．(23-24高二上·陕西咸阳·期末)如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面。现将电荷量为的正点电荷从A点移到B点，静电力做功为，将另一电荷量为的负点电荷从A点移到C点，克服静电力做功为。若AB边长为，A点电势为0，求： （1）AB间的电势差； （2）B点电势； （3）电场强度的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）AB间的电势差 （2）A点电势为0，又 则 （3）AC的电势差 BC间的电势差 则BC为等势线，电场强度 18．如图为避雷针周围等势面的分布情况，对于其中的M、N、P三点，有（　　） A．M、N两点的电场强度相同 B．P点的电势比M点的电势高 C．P点电场强度的值大于N点电场强度的值 D．电子在P点的电势能大于在M点的电势能 【答案】D 【详解】A．由于等势面和电场线垂直，可知M、N两点电场强度方向不同，A错误； B．P点电势为6kV，M点的电势为8kV，因此P点的电势比M点的电势低，B错误； C．等差等势面越密集的地方，电场强度越大，可知N点电场强度的值大于P点电场强度的值，C错误； D．根据 由于电子带负电，在电势越低的地方电势能越大，因此电子在P点的电势能大于在M点的电势能，D正确。 故选D。 19．(22-23高二上·山西运城康杰中学·期末)如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为1、2、3和4，相邻等势面间的电势差相等，一带正电的粒子（重力不计）在该电场中运动的轨迹如虚线所示，a、b、c、d是其运动轨迹与等势面的四个交点，下列说法正确的是（   ） A．4等势面上各点电场强度的方向处处相同 B．四个等势面的电势关系是1 < 2 < 3 < 4 C．粒子在四点的动能大小关系是Eka < Ekb < Ekc= Ekd D．粒子从a运动到d的过程中静电力先做正功后做负功 【答案】A 【详解】A．根据电场线与等势面相互垂直可知，4等势面上各点电场强度的方向处处相同，A正确； B．由题意可知，做曲线运动的带正电粒子，受力方向指向运动轨迹的凸侧，因此受力斜向右下，则电场线斜向右下，沿着电场线方向，电势降低，则等势面电势关系为 4 < 3 < 2 < 1 B错误； C．由于c、d处于同一等势线上，两点电势能相等，结合上述分析可得，粒子在四点处的电势能大小为 Epa < Epb < Epc = Epd 由于粒子没有重力势能，由能量守恒可得 Eka > Ekb > Ekc = Ekd C错误； D．由上述分析可得，粒子从a到c的过程中，电场力一直做负功，从c到d，由于电势相等，电场力先做负功，后做正功，D错误。 故选A。 20．(24-25高一下·宁夏吴忠吴忠中学·期末)如图所示，在电场强度大小、方向水平向右的匀强电场中，将一电荷量的正点电荷从电场中的A点移动到B点，静电力做的功已知B点的电势为＝20 V。求： (1)该点电荷在电场中A点所受静电力F的大小； (2)A、B两点间的电势差及A点电势； 【答案】(1) (2)200V；220V 【详解】（1）该点电荷在电场中A点所受静电力大小 （2）A、B两点间的电势差 因， 可得 21．(23-24高二上·宁夏银川唐徕中学·期末)如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是（　　） A．电势，场强 B．电势，场强 C．将电荷量为的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少 D．将电荷量为的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有电势能 【答案】C 【详解】AB．根据电场线的疏密程度可知 根据沿电场方向电势降低可知 故AB错误； C．将电荷量为的正电荷从A点移到B点，根据 可知电场力做正功，电势能减少，故C正确； D．将电荷量为的负电荷分别放在A、B两点，根据 ， 可知电荷具有电势能 故D错误。 故选C。 22．熔喷布是一种过滤材料，广泛应用于医疗、卫生、环保等领域，熔喷布经过静电驻极处理后，其纤维表面形成持久的静电场，可以持续吸附空气中的微小颗粒，提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示，b为ac的中点，bd连线平行于平板电极，下列说法正确的是（　　）地 城 考点03 电势差与电场强度 A．a点电场强度比c点的小 B．b、d两点在同一等势面上 C．a、b两点间电势差等于b、c两点间电势差 D．某带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大 【答案】D 【详解】A．a点电场线比c点更密集，因此a点电场强度比c点的大，故A错误； B．由图可知，bd连线垂直于b点所在的电场线，并不垂直于d点的电场线，由于电场线和等势面是垂直的，因此b、d两点不在同一等势面上，故B错误； C．由于b为ac的中点，且a、b两点间的平均场强大于b、c两点间的平均场强，由U=Ed可知a、b两点间电势差不等于b、c两点间电势差，故C错误； D．将带负电颗粒由a点移动到c点，电场力做正功，因此带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大，故D正确。 故选D。 23．(24-25高一下·宁夏吴忠吴忠中学·期末)如图所示，平行板电容器两极板A、B水平放置，板间电势差为U=10V，板间距离为d=5cm，则极板之间的电场强度为（　　） A．200N/C，方向竖直向上 B．200N/C，方向竖直向下 C．2N/C，方向竖直向上 D．2N/C，方向竖直向下 【答案】B 【详解】根据电场强度与电势差的关系有 解得E=200N/C 由于上极板带正电，下极板带负电，则电场强度方向竖直向下。 故选B。 24．(24-25高二上·陕西渭南韩城·期末)如图所示，A、B、C、D是圆上的四点，其中，，，空间有一方向与圆所在平面平行的匀强电场（未画出），已知A点的电势为24V，B点的电势为18V，D点电势为12V。下列说法正确的是（　　） A．C点的电势为2V B．电场强度的大小为240V/m C．电子在A点的电势能比在O点的电势能低6eV D．电子从D点运动到C点克服电场力做功12eV 【答案】BD 【详解】B．匀强电场中平行等间距的两条线段的电势差相等，令AD中点J的电势为，则有 解得 可知BJ连线为一条等势线，作出示意图如图所示 令图中圆的半径为R，则有 根据几何关系与正弦定理有 其中 利用三角函数规律解得 可知，AC垂直于BJ，由于沿电场线电势降低，则电场方向由A指向C，则电场强度 解得 故B正确； A．根据电场强度与电势差的关系有 结合上述解得 故A错误； C．结合上述可知 电子带负电，电子从A点到O点过程，电场力做功 电场力做负功，可知，电子在A点的电势能比在O点的电势能低12Ev，故C错误； D．电子从D点运动到C点过程， 即电子从D点运动到C点克服电场力做功12eV，故D正确。 故选BD。 25．(23-24高一下·陕西榆林第十中学·期末)如图所示，A、B、C是位于匀强电场中某直角三角形的三个顶点，AB=0.2m，∠C=30°。现将电荷量的电荷P从A移动到B，电场力做功W1=0.2J；将P从C移动到A，电场力做功，已知B点的电势，则下列说法正确的是（　　） A．电场强度E的方向由A指向C B．电场强度E的方向由A指向B C．电场强度E的大小为20N/C D．电场强度E的大小为10N/C 【答案】AC 【详解】电荷P从A移动到B，电场力做功为 可得 可得 将P从C移动到A，电场力做功 可得 可得 过B点做AC的垂线，交于D点，如图所示 根据几何关系可得 则有 可得 可知为等势线，则电场方向由A指向C，大小为 故选AC。 26．(23-24高一下·陕西西安未央区西安高新一中实验中学·期末)如图所示，已知，A、B、C三点都在匀强电场中，且A、B、C所在平面与电场线平行，把一个电荷量的正电荷从A点移到B点，静电力做功为零：再从B点移到C点，静电力做功为。 （1）求A、C间的电势差； （2）若规定B点电势为零，求C点的电势； （3）求匀强电场的电场强度大小，并画出过C点的电场线。 【答案】（1）；（2）；（3），见解析 【详解】（1）由题意，正电荷从A移到B​再移到C过程 得 ​（2）若规定B点电势为零，则 ​得 ​ （2）​为等势面，场强方向垂直​连线指向右下方，水平方向夹角为​，大小 过C点的电场线如图所示 27．(23-24高一下·陕西西安未央区西安高新一中实验中学·期末)下列关于电场强度的三个表达式和的叙述，错误的是（　　） A．是电场强度的定义式，q是场源电荷的电荷量 B．是电场强度的定义式，q是试探电荷的电荷量 C．是点电荷激发的电场中场强的计算式，Q是场源电荷的电荷量 D．公式只适用于匀强电场，公式中的d指的是两点沿电场方向的距离，不一定是两点间的距离 【答案】A 【详解】AB. 是电场强度的定义式，q是试探电荷的电荷量，故A错误，符合题意，B正确，不符题意； C. 是点电荷激发的电场中场强的计算式，Q是场源电荷的电荷量，故C正确，不符题意； D. 公式只适用于匀强电场，公式中的d指的是两点沿电场方向的距离，不一定是两点间的距离，故D正确，不符题意。 故选A。 28．(23-24高二上·陕西西安铁一中学·期末)“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，abc是一段以O为圆心的圆弧，d为Ob的中点。设a、d两点场强大小分别为、，O、a、c、d四点电势分别为、、、。则下列说法正确的是（　　） A．、 B．、 C．、 D．、 【答案】D 【详解】AB．电场线的疏密表示场强的大小，则 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，则根据点电荷形成的电场的电势分布可知 沿着电场线方向电势逐渐降低，可知 故AB错误； CD．越靠近O场强越强，则od部分的场强均大于db部分的场强，则根据U=Ed，结合微元法可定性判别出 则 故C错误，D正确。 故选D。 29．(23-24高二上·陕西西安长安区·期末)如图所示，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为该圆直径，它们的夹角为。已知a、b两点间的电势差与c、d两点间的电势差均为，下列说法正确的是（　　） A．该匀强电场的方向与ab平行 B．圆上任意两点间电势差的最大值为 C．将一个电子从d点移动到a点，电场力做的功为（为元电荷的值） D．将带正电的粒子从b点由静止释放，若粒子只受电场力，则带电粒子将沿直线运动到c点 【答案】BC 【详解】A．a、b两点间的电势差与c、d两点间的电势差均为，连接bd，过O点作bd线的垂线，交点为D，则OD方向为电场方向，故A错误； B．设圆半径R，则场强 E、F两点间电势差最大 故B正确； C．将一个电子从d点移动到a点，电场力做的功为 故C正确； D．c点电势比b点电势高，将带正电的粒子从b点由静止释放，若粒子只受电场力，带电粒子不可能沿直线运动到c点，故D错误。 故选BC。 30．(23-24高二上·陕西汉中汉台区·期末)如图所示，匀强电场平行于xOy平面坐标系，矩形ABCD的顶点B和D均落在y轴上，顶点A在x轴上，OB=10cm，AB=20cm，A、B、C三点的电势分别为0V、30V、60V，下列说法正确的是（    ） A．D点的电势为30V B．匀强电场平行于x轴，且沿着x轴正方向 C．匀强电场的电场强度的大小为V/m D．将一电子从A点移动到D点，电子的电势能增大30eV 【答案】AC 【详解】A．根据 可得 D点的电势为 选项A正确； B．因BD电势相等，则y轴为等势面，则匀强电场平行于x轴，且沿着x轴负方向，选项B错误； C．由几何关系可知 匀强电场的电场强度的大小为 选项C正确； D．因D点电势比A点高30V，则将一电子从A点移动到D点，电子的电势能减小30eV，选项D错误。 故选AC。 31．(22-23高二上·陕西咸阳永寿县中学·期末)如图，A、B、C三点在匀强电场中，AC垂直于BC，，，把一个电量的正电荷从A移到B，电场力做功为，从B移到C，电势能减少，若A点的电势为零，以下说法正确的是（　　） A．AB间的电势差为－6V B．C点的电势为8V C．该匀强电场的场强大小为20V/m D．该匀强电场的场强方向从B指向C 【答案】C 【详解】A．正电荷从A移到B，根据 解得 故A错误； B．从B移到C，电势能减少，表明电场力做正功，根据 解得 由于 解得 故B错误； D．由于 解得 过C做AB的垂线，令垂足为D，根据几何关系有 ， 解得 AB=40cm，BD=10cm 可知 解得 可知，BD连线为一条等势线，由于电场线与等势线垂直，且沿电场线电势降低，则该匀强电场的场强方向从B指向A，故D错误； C．根据上述可知，电场强度为 故C正确。 故选C。 32．(22-23高二上·陕西汉中·期末)有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示cd和cb分别垂直于x轴和y轴，其中a、b、c三点电势分别为4V、8V、10V，将一电荷量为的负点电荷由a点开始沿abcd路线运动，则下列判断正确的是（　　） A．坐标原点O的电势为6V B．电场强度的大小为V/m C．该点电荷在c点的电势能为 D．该点电荷从a点移到d点过程中，静电力做功为 【答案】ACD 【详解】A．根据匀强电场中场强与电势差关系的推论，应有 可解得坐标原点O的电势为6V，故A正确； B．ab中点设为e，则有 连接Oe则为等势线，如图所示 由几何关系可知ab垂直Oe，则ab为一条电场线，且场强方向由b指向a，电场强度大小 故B错误； C．根据电势能与电势关系可知，该点电荷在c点的电势能为 故C正确； D．根据图中几何关系及匀强电场特征，应有 则该点电荷从a点移到d点过程中，静电力做功为 故D正确。 故选ACD。 33．(24-25高二上·山西长治·期末)关于对电场的概念以及公式的理解，下列说法正确的是（　　） A．电场强度公式可知，距q相同距离点的电场强度相同 B．电场强度公式可知，若试探电荷的电荷量加倍，则该点的电场强度减半 C．电场强度公式适合于任何电场的电场强度计算 D．由电势定义式不能得出电场中某点的电势与该点的电荷量q成反比 【答案】D 【详解】A．电场强度公式可知，距q相同距离点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误； B．电场强度公式是定义式，电场强度只由电场自身决定，与试探电荷的电荷量无关，故B错误； C．电场强度公式只适合于匀强电场的电场强度计算，故C错误； D．为电势的定义式，电势只由电场自身决定，与试探电荷的电荷量无关，所以由电势定义式不能得出电场中某点的电势与该点的电荷量q成反比，故D正确。 故选D。 34．(23-24高二上·山西吕梁孝义·期末)某静电场中，其一条电场线恰好与轴重合，其电势随位置坐标变化的关系如图所示，一个质子沿轴正方向运动，途中经过间距相等的A、B、C三点，三点的坐标位置分别为，，。若该质子只受电场力作用，则（　　） A．A点的电场强度大于B点的电场强度 B．质子经过A点的速率大于经过B点的速率 C．C、B两点电势差等于B、A两点电势差 D．质子在A点所具有的电势能大于质子在B点所具有的电势能 【答案】B 【详解】A．根据图像中斜率表示电场强度，由图可知，A点的电场强度小于B点的电场强度，故A错误； BD．由图可知，从A到C电势升高，则电场方向沿轴负方向，质子沿轴正方向运动，电场力做负功，质子的动能减小，电势能增加，则质子经过A点的速率大于经过B点的速率，在A点所具有的电势能小于在B点所具有的电势能，故B正确，D错误； C．根据图像中斜率表示电场强度，由图可知，B、A两点间的平均电场强度小于C、B两点间的平均电场强度，由可知，C、B两点电势差大于B、A两点电势差，故C错误。 故选B。 35．(23-24高二上·山西大同·期末)如图所示，匀强电场与直角三角形ABC所在平面平行，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，且，，以下说法正确的是（　　） A．电场强度大小为 B．电场强度大小为 C．若电场强度的方向与竖直线夹角为（），则 D．若电场强度的方向与竖直线夹角为（），则 【答案】AC 【详解】AB．根据公式 整理有 同理有 令B点电势为0，则 ， 在匀强电场中任意一条直线上等距离等电势降落，所以AB中点D的电势为，连接CD，为等势线，自B点作CD的垂线即为电场线，如图所示 因为 DB＝2cm，BC＝3cm 所以 因，在三角形CDB中根据面积相等 求得 解得 故A正确，B错误； CD．如图所示 由于 根据三角形边角关系可得 故C正确，D错误。 故选AC。 36．(22-23高二上·山西大同第一中学校·期末)如图，半径为R、圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为该圆直径。若将带正电、电荷量为q的粒子从a点移动到O点，电场力做功为W；若将该粒子从c点移动到d点，电场力做功为2W，下列说法正确的是（ ） A．该匀强电场的方向沿a指向b B．b点电势高于d点电势 C．将该粒子从c点移动到b点，电场力做功 D．该匀强电场的大小为 【答案】D 【详解】AB．根据题意 由等分线段定理 设O点的电势为零，则 ac连线和bd连线都是等势线，连接bd，过O点作bd线的垂线，交点为，则，方向为电场线方向，故A错误，B错误； C．将该粒子从c点移动到b点，电场力做功 故C错误； D．场强 故D正确。 故选D。 37．(22-23高二上·山西阳泉·期末)在水深超过200m的深海，光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出的生物电获取食物、威胁敌害、保护自己。若该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到103N/C，可击昏敌害。则身长50cm的电，在放电时产生的瞬间电压可达（    ） A．50V B．500V C．5000V D．50000V 【答案】B 【详解】根据电势差与电场强度之间的关系，可知放电时产生的瞬间电压可达      故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $