内容正文:
抢分猜押11 选择题:电场力和电场能的性质
(天津专用)
重难解读
天津高考电场选择题核心考查电场力与能的性质,场强重点为叠加、方向判断及匀强电场E=U/d应用;电场力需结合电荷正负分析受力与运动。电势、电势能为难点,常结合电场线、等势面判断高低变化,电场力做功与电势能变化关系是高频易错点,还易融合带电粒子轨迹、等势面分布综合考查,注重矢量运算与标量变化的逻辑辨析。
命题预测
2026年高考,预计天津高考仍以选择题呈现,多结合点电荷电场、匀强电场或复合电场情境,侧重粒子轨迹、等势面与电场线结合命题,重点考查场强、电势、电势能及做功的定性判断,计算弱化,突出图像分析与空间逻辑推理能力考查。
考点1电场力的性质
1.(2026·天津宁河·一模)如图所示,实线为两个点电荷和产生的电场中的电场线(方向未标出),c、d是关于两个点电荷连线对称的两点,一个电子沿虚线aOb从a点运动到b点,下列说法正确的是( )
A.电子的加速度先减小后增大
B.的电荷量大于的电荷量
C.c、d两点在同一等势面上,两点场强相同
D.电子在a点的电势能小于在O点的电势能
【答案】B
【详解】A.电子从a点运动到b点,受电场力作用,由牛顿第二定律,得加速度
电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电子从点运动到点,路径上电场线逐渐变密,再从点运动到点,路径上电场线逐渐变疏,因此场强先增大后减小,加速度先增大后减小,故A错误;
B.由电场线的分布可知两点电荷带异种电荷,根据电场线的疏密程度分布可知的电荷量大于的电荷量,故B正确;
C.c、d关于两点电荷连线对称,电势相等,在同一等势面上;但场强是矢量,c、d两点场强方向不同,因此场强不相同,故C错误;
D.电子带负电,做曲线运动,其合力指向轨迹的凹处,由于电荷之间同种互相排斥,异种互相吸引,所以结合题图以及之前的分析可知,为正电荷,为负电荷,则电子从a点运动到O点的过程中电场力方向与速度方向的夹角小于,电场力做正功,电势能逐渐减小,即电子在a点时的电势能大于在O点时的电势能,故D错误。
故选B。
2.(2026·天津蓟州·模拟预测)如图所示,电场中的一簇电场线关于轴对称分布,点是坐标原点,、、、是以为圆心的圆周上的四个点,其中、在轴上,点在轴上,下列说法正确的是( )
A.点电场强度的大小可能等于点电场强度的大小
B.点电势可能等于点电势
C.电荷在点的电势能可能小于在点的电势能
D.电荷从点运动到点电场力做的功等于从点运动到点电场力做的功
【答案】C
【详解】A.根据电场线的疏密程度可知,P点的电场强度小于Q点的电场强度,故A错误;
B.根据沿电场方向电势降低,结合等势面与电场方向垂直,可知M点电势低于Q点电势,故B错误;
C.根据沿电场方向电势降低,结合等势面与电场方向垂直,可知N点的电势高于M点的电势,根据,若电荷带负电,则电荷在N点的电势能小于在M点的电势能,故C正确;
D.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,故由公式可知,OM间的电势差小于NO间的电势差,根据,可知电荷从N到O过程中电场力做的功大于从O到M过程中电场力做的功,故D错误。
故选C。
3.(2026·天津东丽·模拟预测)如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为一根光滑绝缘细杆,放在两电荷连线的中垂线上,a、b、c三点所在水平直线平行于两点电荷的连线,且a与c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上。下列说法中正确的是( )
A.a点的场强方向与b点的场强方向相同
B.a点的场强与c点的场强相同
C.b点的场强大于d点的场强
D.套在细杆上的带电小环由静止释放后将做匀加速直线运动
【答案】D
【详解】A.根据等量异种电荷的电场线分布可知,b点的场强水平向右,a点的场强斜向上,方向不同,选项A错误;
B.由对称性可知,a、c两点的场强大小相同,方向不同,选项B错误;
C.b点的场强小于两点荷连线中点处的场强,而两点荷连线中点处的场强小于d点的场强,则b点的场强小于d点的场强,选项C错误;
D.套在细杆上的带电小环由静止释放后,由于竖直方向只受重力,电场力垂直细杆方向,则小环将做匀加速直线运动,选项D正确。
故选D。
4.(2026·天津和平·一模)用试探电荷的受力和运动情况可以探测电场中场强和电势的分布。如图甲所示,两个被固定的点电荷、,连线的延长线上有a、b、c三点,带负电。带负电试探电荷q仅在电场力作用下,时刻从a点沿着ac方向运动,其图像如图乙所示,图中、、对应试探电荷经过a、b、c三点时的速度,下列判断正确的是( )
A.电荷量可能大于 B.可能带负电
C.b点场强一定为零 D.a点电势一定高于c点电势
【答案】CD
【详解】ABC.图像的斜率表示加速度,可知b点加速度为零,根据可知,该点场强为零,两电荷在该点产生场强等大反向,则带正电,根据,该点离Q2近,则电荷量一定小于,故AB错误C正确;
D.从a点速度大于c点速度,根据能量守恒,a点电势能小于c点电势能,粒子带负电,电势能大的地方电势低,则a点电势一定高于c点电势,故D正确。
故选CD。
5.(2025·天津武清·二模)如图所示,两个等量异种点电荷A、B固定在同一条水平线上,电荷量分别为+Q和-Q。MN是水平放置的足够长的光滑绝缘细杆,细杆上套着一个中间穿孔的小球P,其质量为m,电荷量为+q(可视为试探电荷,不影响电场的分布)。现将小球从点电荷A的正下方C点由静止释放,到达点电荷B的正下方D点时,速度为,O为CD的中点。则( )
A.小球在C点和D点所受电场力相同
B.小球运动至O点时速度为2m/s
C.小球从C点至D点先做加速运动后做减速运动
D.小球在整个运动过程中的最终速度为2m/s
【答案】BD
【详解】AC.根据等量异种电荷的电场分布特点可以知道,小球从C点到D点的过程中受电场力方向在CO段向右下方,在OD段受电场力方向是右上方,受合力方向一直向右,所以小球从C到D一直做加速运动,小球在C点和D点所受电场力不相同,故AC错误;
B.根据等量异种电荷的等势面分布规律可以知道,CO两点间的电势差等于OD两点间的电势差即
且O点的电势为零。小球从C到D根据动能定理有
小球运动到O点的速度为,同理有
代入数据联立方程可以解得,故B正确;
D.小球到无穷远处的速度为最终速度,到无穷远处的电势为零,根据能量守恒以及电场力做功的特点可以知道,小球到无穷远处的速度等于经过O点的速度,所以小球的最终速度为2m/s,故D正确。
故选BD。
6.(2025·天津·二模)静电喷涂是一种利用高压静电场使带负电的涂料微粒定向运动,并吸附在工件表面的喷涂方法。某一静电喷涂装置接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场,电场线分布如图所示,一微粒从M点沿直线运动到N点,以喷口为原点,以MN连线向右方向为正方向建立x轴,该过程中微粒重力不计,那么电场强度E,微粒的电势φ、速度大小v、电势能Ep随x变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【详解】A.根据该电场分布特点可知,由M到N电场线越来越稀疏,电场强度不断减小,且减小的越来越慢,图线斜率应逐渐减小,并不是倾斜的直线,故A错误;
B.沿电场线方向电势逐渐降低,所以由 M 到 N 电势升高,而不是降低,故B错误;
C.由M到N电场力对微粒做正功,微粒的动能、速度不断增大,由于由M到N电场强度不断减小,微粒加速度不断减小,所以微粒速度增大的越来越慢,反映到图像上,图线斜率逐渐减小,故C正确;
D.该图线切线的斜率也表示电场力,由于电场力不断减小并且减小的越来越慢,图线斜率就逐渐减小且减小的越来越慢,又由于电场力对微粒做正功,微粒的动能不断增大,则电势能不断减小,故D正确;
故选CD。
7.(2025·天津红桥·一模)如图所示,真空中两个等量正点电荷位于圆的直径上的M、N两点,直径垂直于,且。下列说法中正确的是( )
A.圆弧是等势面
B.B、D两点的电场强度相同
C.一个负点电荷仅受静电力作用,从D点由静止释放后,在间做往复运动
D.带正电的点电荷在A点时电势能大于该电荷在B点时的电势能
【答案】CD
【详解】A.等量同种点电荷电势分布如图所示
由图根据对称性可知,A、C点的电势相等,B、D点的电势相等,圆弧ABCD不是等势面,故A错误;
B.根据电场的对称性可知,同一个试探电荷在B、D两个位置所受的电场力大小相等,方向相反,故B错误;
C.根据电场线分布可知, 一个负点电荷仅受静电力作用,从D点由静止释放后,先向O做加速运动,然后向B点做减速运动,速度减到零后再反向加速,如此重复,即在间做往复运动,选项C正确;
D.根据电势的分布可知,A点的电势高于B点的电势,根据Ep=qφ可知,带正电的点电荷在A点时电势能大于该电荷在B点时的电势能,故D正确。
故选CD。
8.(2023·天津·高考真题)如图所示,在一固定正点电荷产生的电场中,另一正电荷q先后以大小相等、方向不同的初速度从P点出发,仅在电场力作用下运动,形成了直线PM和曲线PN两条轨迹,经过M、N两点时q的速度大小相等,则下列说法正确的有( )
A.M点比P点电势低 B.M、N两点的电势不同
C.q从P到M点始终做减速运动 D.q在M、N两点的加速度大小相等
【答案】AD
【详解】A.由图中正电荷运动轨迹可知,正电荷在受力方向向右,即电场线为指向,所以P点电势高于M点电势,即M点比P点电势低,故A正确;
B.由题意知,同一个正电荷q两次以大小相同、方向不同的初速度从P点出发,分别抵达M点与N点,且q在M,N点时速度大小也一样,由动能定理可知M、N两点的电势相同,故B错误;
C.q从P到M做加速运动,故C错误;
D.根据以上分析可知,M、N两点在同一等势面上,且该电场是固定正电荷产生的电场,则说明M、N到固定正电荷的距离相等,由点电荷的场强公式可知M、N两点处电场强度大小相同,根据可知,q在M、N两点的加速度大小相等,故D正确。
故选AD。
9.(2025·天津和平·三模)空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷,其中Q点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示,a、b、c、d、e为电场中的5个点,设无穷远处电势为0,则( )
A.a点和b点的电场强度相同
B.e点的电势等于0
C.负电荷从b点移动到d点电场力做负功
D.负电荷在a点的电势能大于在c点的电势能
【答案】BC
【详解】A.等量异种点电荷的电场分布如图所示
电场线的疏密反映电场强度的大小,所以a点和b点的电场强度大小相等,方向不同,故A错误;
B.两点电荷连线的中垂面为零势能面,其上各点电势为零,故B正确;
C.由于b点电势大于d点电势,所以负电荷从b点移动到d点电势能增大,电场力做负功,故C正确;
D.由于a点电势大于c点电势,所以负电荷在a点的电势能小于在c点的电势能,故D错误。
故选BC。
10.(2025·天津和平·一模)如图所示,两电荷量都是Q的正点电荷对称地放置在x轴上原点O的左右两侧,a、b两点分别在x轴和y轴上。取无穷远处的电势为零,下列说法正确的是( )
A.O点的电场强度为零,电势也为零
B.正的试探电荷在b点的电势能大于零,所受电场力方向向右
C.带正电的试探电荷从b点移到O点,需克服电场力做功
D.带负电的试探电荷在a点的电势能小于在O点的电势能
【答案】CD
【详解】两个等量同种电荷电场线分布关于中垂线左右对称,关于连线上下对称,呈现排斥形状;根据两个等量同种点电荷的电场线和等势面的分布情况,如图所示:
A.结合两个等量同种电荷电场线分布可知,两个等量同种电荷连线中点出的电场强度为零,但电势却是中垂线上最高点,故A错误;
B.由图所示知:取无穷远处的电势为零,从无穷远处向b点移动逆着电场线移动,故b点电势大于零,即 正的试探电荷在b点的电势能大于零;b的电场强度方向向上,则正电荷在b点受到的电场力的方向向上;故B错误;
C.正电荷从b向O运动的过程中,逆电场线移动,需克服电场力做功,故C正确;
D.两个等量同种电荷中点O的电势在连线上为最小值,在中垂线上为最大值,所以a点的电势大于O点的电势,即带负电的试探电荷在a点的电势能小于在O点的电势能,故D正确。
故选CD。
考点2 电场能的性质
1.(2026·天津河西·一模)某兴趣小组用智能软件模拟带电粒子在电场中的运动。如图所示的矩形区域内分布有平行于的匀强电场,为的中点。模拟动画显示,质量相同的带电粒子、分别从点和点垂直于同时进入电场,沿图中所示轨迹同时到达、点,为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.点电势一定高于点电势
B.全过程中,静电力对粒子、做的功相同
C.粒子的电势能减小,粒子的电势能增大
D.粒子、到达点所用时间之比为
【答案】BD
【详解】A.由于粒子、带电性不确定,无法确定电场方向,故无法确定点和点电势高低,故A错误;
B.根据粒子、运动时间相等,由,两带电粒子加速度相等,由牛顿第二定律可知电场力大小相等,且沿电场方向位移相等,故电场力对两带电粒子做功相等,故B正确;
C.由于电场力对粒子、均做正功,电势能均减小,故C错误;
D.带电粒子在水平方向上做匀速直线运动,两带电粒子运动时间相等,由可知粒子、水平初速度之比为,当粒子、到达时,两者水平位移相等,故所用时间与水平初速度成反比,粒子、运动时间之比为,故D正确。
故选BD。
2.(2026·天津宁河·一模)如图所示,一带电粒子q以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中,粒子只受静电力,沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点,其中a点的场强大小为Ea,方向与ab连线成30°角;b点的场强大小为Eb,方向与ab连线成60°角。下列说法中正确的是( )
A.点电荷Q带正电
B.粒子q在a点的静电力小于在b点的静电力
C.粒子q在a点的电势能大于在b点的电势能
D.a点的电势低于b点电势
【答案】BC
【详解】A.由图可知,点电荷Q产生的电场中,和指向点电荷,故点电荷Q带负电,故A错误;
B.由图中可知,a点到点电荷的距离大于b点到点电荷的距离,根据库仑定律
可知粒子q在a点的静电力小于在b点的静电力,故B正确;
CD.根据上述分析可知,a点到点电荷的距离大于b点到点电荷的距离,沿着电场线方向电势降低,根据负点电荷周围等势面的分布情况,可知a点的电势高于b点电势,结合粒子轨迹的弯曲方向,可知粒子与点电荷的电性相反,因此粒子带正电,电势能的定义式
可知粒子q在a点的电势能大于在b点的电势能,故C正确,D错误。
故选BC。
3.(2026·天津·二模)如图甲是煤气灶的电子点火器,它利用高压在两电极间产生电火花点燃煤气。如图乙,虚线是点火器两电极之间的三条等差等势线,实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹。图中左侧电极带正电,不计带电粒子的重力,则下列说法正确的是( )
A.带电粒子带正电
B.带电粒子所受电场力对其做正功
C.M点的电势小于N点的电势
D.带电粒子越靠近左侧电极,加速度越小
【答案】BC
【详解】A.带电粒子从M点运动到N点,轨迹向下弯曲,表明带电粒子受到向左下的电场力,如图所示,带电粒子在电场中的受力方向与电场方向相反,因此带电粒子带负电,故A错误;
B.带电粒子所受电场力方向与粒子速度方向的夹角为锐角,电场力对带电粒子做正功,故B正确;
C.左侧电极带正电,电势从左向右降低,M点的电势低于N点的电势,故C正确;
D.带电粒子越靠近左侧电极,等势面越密集,电场强度越大,所受电场力越大,因此加速度越大,故D错误。
故选BC。
4.(2025·天津和平·模拟预测)某静电场电势在轴上分布如图所示,图线关于轴对称,、、是轴上的三点,;有一电子从点静止释放,仅受轴方向的电场力作用,则下列说法正确的是( )
A.点电场强度方向沿轴负方向 B.点的电场强度与点的电场强度相同
C.电子在点的动能小于在点的动能 D.电子在点的电势能大于在点的电势能
【答案】AD
【详解】A.图像斜率表示电势随位置变化规律,由向电势逐渐减小,则电场线方向指向轴负方向,则点电场强度方向沿轴负方向,故A正确。
B.图像斜率表示电场强度,由图可知点的电场强度大小等于点的电场强度,方向相反,故B错误。
C.电子在电势低处电势能大,故电子在点的电势能小于在点的电势能,根据能量守恒可知,电子在点的动能大于在点的动能,故C错误。
D.电子在电势低处电势能大,故电子在点的电势能大于在点的电势能,故D正确。
故选AD。
5.(2025·天津·一模)两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知A点电势高于B点电势。若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为和,下列说法正确的是( )
A.a处为正电荷,
B.a处为正电荷,
C.把一个正电荷从A点移动到B点该电荷电势能减少
D.把一个正点电荷(不计其他力)在a处右侧释放,将匀加速向b处运动
【答案】BC
【详解】AB.若把该图像与等量异种点电荷电场中的部分等势面图比较,靠近正电荷的点电势高,靠近负电荷的点,电势较低。则a处为正电荷。
等量异种点电荷电场中的部分等势面图像中的等势面左右对称,无穷远处的电势为0.该图像的左侧的等势线比较密,无穷远处的电势为0,所以无穷远处到两点之间的电势差相比,与a点之间的电势差比较大,所以a点所带的电量就多,,故A错误,B正确;
C.正电荷在高电势点电势能大,在低电势点电势能小,A点电势高于B点电势,则把一个正电荷从A点移动到B点该电荷电势能减少,故C正确;
D.由于电场不是匀强电场,正点电荷所受电场力不是恒力,加速度不是恒定的,则把一个正点电荷(不计其他力)在a处右侧释放,做的不是匀加速运动,故D错误。
故选BC。
6.(2025·天津和平·三模)如图,两个带等量正电荷的微粒以相同的速度沿垂直于电场方向同时射入平行板电容器的匀强电场中,P从靠近上极板边缘处射入,Q从两极板中央处射入,在重力和电场力的共同作用下,它们打在下极板同一点,不计粒子间的相互作用,在整个运动过程中,下列分析正确的是( )
A.两粒子的机械能变化量一定相同
B.两粒子的动能一定都增大
C.电场力对两粒子的冲量一定相同
D.两粒子的电势能一定都减小
【答案】BC
【详解】A.两个微粒带等量正电荷,电场力做功代表机械能的变化,则
由于竖直位移不同,则两粒子的机械能变化量不相同,故A错误;
B.两粒子的合外力向下,则粒子运动过程中合外力做正功,两粒子的动能一定都增大,故B正确;
C.两粒子的初速度相等,水平方向做匀速直线运动,有
可见两粒子运动的时间相等,根据
可知电场力对两粒子的冲量一定相同,故C正确;
D.由于电场力做功的正负未知,两粒子的电势能可能增大,故D错误;
故选BC。
7.(2025·天津红桥·二模)如图所示,静电场中竖直虚线a、b、c、d、e是等势线且相邻之间电势差相等,一带正电的小液滴从A点以竖直向上的初速度开始运动,经最高点B后回到与点A在同一水平线上的E点,A、B、C、D、E为液滴轨迹与等势线的交点。则下列说法正确的是( )
A.A点的电势低于B点的电势 B.液滴的机械能一直增大
C.液滴在B点时的动能最小 D.B→E过程静电力所做的功是A→B过程的3倍
【答案】BD
【详解】A.液滴带正电,所以电场强度的方向水平向右,A点的电势高于B点的电势,A错误;
B.电场力一直做正功,液滴的机械能一直增大,B正确;
C.液滴所受的电场力水平向右,液滴所受的合力向右下方,当速度方向与合力方向垂直时液滴的动能最小,液滴动能最小时速度方向向右上方,液滴在B点左方某点时的动能最小,C错误;
D.根据 ,
根据题意得
解得 ,D正确;
故选BD。
8.(2025·天津河西·二模)两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示,相邻等势面间的电势差相等。将一个电子由点移动到点,电子克服静电力做功。下列说法正确的是( )
A.两点电荷的电荷量相等
B.电子在点所受的静电力大于在点所受的静电力
C.电子在点的电势能小于在点的电势能
D.两点间的电势差
【答案】BC
【详解】A.图中等势面为等差等势面,根据公式可知,等差等势面越密集,电场强度越大,左侧电荷产生的等差等势面更密集,故产生的电场强度大,电荷量大,故A错误;
B.A点等差等势面更密集,故电场强度:
所以电子在点所受的静电力大于在点所受的静电力,故B正确;
C.电子由A点移动到B点,电子克服静电力做功3eV,电势能增加,故电子在点的电势能小于在点的电势能,故C正确;
D.电子由A点移动到B点,电子克服静电力做功3eV,即,
即,
故D错误;
故选BC。
9.(2025·天津·一模)一电子只在静电力作用下沿+ x方向运动,其所在位置处的电势φ随位置x变化的图线如图中抛物线所示,下列说法正确的是( )
A.从x1运动到x2,电场力对电子做负功
B.x1与x3处的电场强度方向相同
C.电子在x1处的速率小于在x3处的速率
D.电子从x2运动到x3,加速度逐渐减小
【答案】AC
【详解】A.从x1运动到x2,电势降低,电子的电势能增加,则电场力对电子做负功,选项A正确;
B.图像的斜率等于场强,可知x1与x3处切向的斜率不同,则电场强度方向不相同,选项B错误;
C.电子运动过程中只有电场力做功,则电势能和动能之和守恒,电子在x1处的电势能大于在x3处的电势能,可知电子在x1处的动能小于在x3处的动能,电子在x1处的速率小于在x3处的速率,选项C正确;
D.电子从x2运动到x3,图像的斜率变大,则场强变大,根据牛顿第二定律可知加速度逐渐变大,选项D错误。
故选AC。
10.(2025·天津和平·一模)a、b、c、d是菱形的四个顶点,O是两对角线交点,且aO<bO,P为aO之间的某一点。图甲是将等量的正负电荷分别固定于b、d两点,图乙是将同样的正负电荷分别固定于a、c两点,设无限远处电势为零,对两种情况判断正确的是( )
A.甲图中P点场强小于乙图中P点场强
B.甲图中P点电势高于乙图中P点电势
C.将同一个正电荷从P点移动到O点,甲图电场力的功小于乙图
D.将一正电荷从P点由静止释放,仅在电场力的作用下两图中的电荷可能均做直线运动
【答案】AC
【详解】A.根据等量异种电荷电场分布特点及电场的叠加原理可知,甲图中P点场强小于乙图中P点场强,A正确;
B.根据等量异种电荷电势分布特点可知,甲图中,P点的电势为零,乙图中P点的电势大于零,B错误;
C.将同一个正电荷从P点移动到O点,甲图中电场力做功为零,乙图中电场力做正功,故甲图电场力的功小于乙图电场力做的功,C正确;
D.根据电场的叠加原理可知,甲图中,P点的场强垂直于bd连线,且从P到O逐渐增大,从O到c又逐渐减小,故将一正电荷从P点由静止释放,仅在电场力的作用下,甲图中电荷不可能做直线运动,乙图中,P点的场强方向始终沿ac连线,将一正电荷从P点由静止释放,仅在电场力的作用下,乙图中的电荷会做直线运动,D错误。
故选AC。
1.(2026·天津河东·一模)某仪器内电场线的分布情况如图所示。A、C是同一电场线上的两点,A、B关于过D点的竖直电场线对称,带电粒子从D点以速度水平抛出,仅在电场力作用下的运动轨迹为图中虚线所示。则( )
A.该带电粒子可能带正电
B.A、B两点间连线为等势线,且两点电场强度大小相等
C.增大带电粒子从D点水平抛出的速度,粒子将不过B点
D.带电粒子若从C点静止释放,它能沿电场线运动到A点
【答案】C
【详解】A.根据带电粒子所受合力指向轨迹凹侧且电场力与电场强度共线可知,该带电粒子所受电场力与电场强度方向相反,故该带电粒子带负电,故A错误;
B.根据对称性可知,A、B两点电场强度大小相等,根据等势线与电场线处处垂直可知,A、B两点间连线不是等势线,故B错误;
C.增大带电粒子从D点水平抛出的速度,带电粒子运动轨迹的弯曲程度变小,粒子将从B点上方经过,故C正确;
D.C点、A点所在的电场线为曲线,带电粒子若从C点静止释放,假设带电粒子沿电场线运动到A点,则带电粒子所受电场力与电场线相切,电场力始终与速度方向相同,不满足曲线运动的条件,故带电粒子不可能沿电场线运动到A点,故D错误。
故选C。
2.(2025·天津滨海新·三模)做心电图时,心脏可视为由两个等量异种点电荷组成的系统。图中显示的是患者体表的瞬时电势分布,实线为等差等势面,数值表示其电势,a、b为两点电荷连线上对称的两点,c、d为连线中垂线上对称的两点,则( )
A.Uab=2Ubc
B.a点与b点的电场强度相同
C.人体内的Cl−在a点的电势能比在b点的电势能大
D.若人体内Na+沿两电荷连线的中垂线从c点运动到d点,电场力先做正功再做负功
【答案】B
【详解】A.由图知
则,故A错误;
B.根据等量异号点电荷电场的对称性可知a点与b点的电场强度相同,故B正确;
C.根据Ep=qφ,负电荷在电势越高的地方电势能越低,人体内的Cl−在a点的电势能比在b点的电势能小,故C错误;
D.等量异号点电荷电场的中垂线电势为0,若人体内Na+沿两电荷连线的中垂线从c点运动到d点,电场力始终不做功,故D错误。
故选B。
3.(2025·天津蓟州·三模)如图所示,图中实线表示一匀强电场的电场线,一带电体进入电场,虚线是它的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,那么正确的判断是( )
A.电场线方向向下
B.带电体一定从a点运动到b点
C.a点电势比b点电势低
D.带电体在a点的动能小于在b点的动能
【答案】D
【详解】AC.根据曲线运动轨迹可知,带电体受到的合力竖直向下,但不清楚带电体的电性,所以无法判断电场线方向,也无法判断a点电势与b点电势的高低关系,故AC错误;
B.根据运动的可逆性可知,带电体可以从a点运动到b点,也可以从b点运动到a点,故B错误;
D.由于带电体受到的合力竖直向下,若带电体从a点运动到b点,则合力做正功,粒子动能增加,带电体在a点的动能小于在b点的动能;若带电体从b点运动到a点,则合力做负功,粒子动能减少,带电体在a点的动能小于在b点的动能;故D正确。
故选D。
4.(2025·天津·模拟预测)在x轴上O、P两点分别放置电荷量为、的点电荷,一带正电的试探电荷在两电荷连线上电势能随x变化关系如图,其中A、B两点电势能为零,BD段中C点电势能最大,则( )
A.BC间场强方向沿x轴负方向
B.和都是正电荷
C.C点的电场强度大于A点的电场强度
D.任意点电荷在B点的电势能一定小于其在D点的电势能
【答案】A
【详解】A.由图可知:从B到C,电势升高,根据顺着电场线电势降低可知,BC间电场强度方向沿x轴负方向,故A正确;
B.由图知A点的电势为零,由于沿着电场线电势降低,所以O点的电荷带正电,P点电荷带负电,故B错误;
C.点C为电势的拐点,若正点电荷从D到B点,电势能先增大后减小,则C点电场强度为零,故C错误;
D.负电荷在B点的电势能大于其在D点的电势能,故D错误。
故选A。
5.(2025·天津·模拟预测)在O点处固定一个正点电荷,P点在O点右上方,从P点由静止释放一个带负电的小球,小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动,某一段轨迹如图所示,M、N是轨迹上的两点,OP>OM,OM=ON,则小球( )
A.在运动过程中,电势能先增加后减少 B.在P点的电势能小于在N点的电势能
C.在M点的动能小于在N点的动能 D.从M点运动到N点的过程中,电场力始终不做功
【答案】C
【详解】ABC.由题可知,,,则根据点电荷的电势分布情况可知
则带负电的小球在运动过程中,电势能先减小后增大,且
则带负电的小球在M点的机械能等于在N点的机械能,故AB错误,C正确;
D.从M点到N点的过程中,根据电场力与运动方向的夹角,当开始夹角为锐角,做正功;后变为钝角,做负功,故电场力先做正功后做负功,故D错误。
故选C。
6.(2024·天津·二模)如图所示,在坐标平面xOy内存在静电场,其等差等势线关于坐标轴对称,如图中虚线所示。现有一质子从左上方射入该电场,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实曲线所示,P、Q、S、T、L分别为轨迹与各等势线的交点。下列说法正确的是( )
A.P点电势低于L点电势
B.质子在由P至L的运动过程中,电势能逐渐减小
C.质子在由P至L的运动过程中,加速度先增大后减小
D.若将质子从坐标原点由静止释放,质子沿y轴负方向加速运动
【答案】A
【详解】A.质子带正电,所受电场力为其合力,由于合力方向指向轨迹内侧,电场力方向沿电场线的切线,而电场线与等势线垂直,可知电场线方向垂直于等势线,整体向左,又由于沿电场线电势降低,可知,P点电势低于L点电势,故A正确;
B.结合上述可知,质子在由P至L的运动过程中,电场力做负功,电势能增大,故B错误;
C.等差等势线分布的密集程度表示电场的强弱,根据图示可知,由P至L的运动过程中,等势线分布先变稀疏后变密集,则电场强度先变小后变大,即电场力先变小后变大,根据牛顿第二定律可知,加速度先减小后增大,故C错误;
D.结合上述可知,x轴上的电场方向沿x轴负方向,若将质子从坐标原点由静止释放,质子所受电场力方向始终沿x轴负方向,则质子沿x轴负方向加速运动,故D错误。
故选A。
7.(2025·天津河东·一模)如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别从a、b两点运动到c点。设电场力对两电子做的功分别为和,a、b点的电场强度大小分别为和,a、b点的电势分别为和,则( )
A.
B.
C.
D.电子由a运动到c过程中电势能增大
【答案】B
【详解】ABC.电场线的疏密程度反映场强的大小,则,a、b两点在同一等势线,则,两电子分别从a、b两点运动到c点,电势能变化相等,根据电场力做功与电势能变化的关系可知,,故AC错误,B正确;
D.电子逆着电场线运动,电场力做正功,电势能减小,故D错误。
故选B。
8.(2025·天津河西·一模)如图所示,水平放置的平行板电容器充电后断开电源,上极板A带负电,下极板B接地,在两极板间的P点固定一个负电荷。现将电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离d,移动之后P点的电势为、负电荷在P点具有的电势能为、极板A与P点之间的电势差为、两极板之间电场强度的大小为E。以下四个图像中,图线形状正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】D.平行板电容器充电后断开电源,所以电容器的电荷量不变,将电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离d,根据
可知电容变小,根据
且有
解得
可知场强不变,故D错误;
A.下极板接地,P点与下极板间的电势差保持不变,所以P点的电势不变,故A正确;
B.根据
q为负值,为正值,所以负电荷在P点具有的电势能为负值,且不变,故B错误;
C.根据
故C正确。
故选AC。
9.(2025·天津北辰·三模)如图所示,两个等量的点电荷分别固定在A、B两点。虚线为AB的中垂线,交AB于O点。曲线ab为一电子只在电场力作用下的运动轨迹。a、b关于O点对称。则下列说法正确的是( )
A.两个点电荷一定都带负电 B.图中虚线是一条等势线
C.电子在a、b两点电势能相同 D.电子在a、b两点速度大小相同
【答案】CD
【详解】A.曲线ab为一电子只在电场力作用下的运动轨迹,根据电子所受电场力一定指向轨迹的凹侧,可知两个点电荷一定都带正电,故A错误;
B.由于两点电荷为等量同种正点电荷,根据等量同种正点电荷周围电势分布可知,图中虚线(中垂线)不是一条等势线,故B错误;
CD.根据等量同种正点电荷周围电势分布规律以及对称性可知a、b两点电势相等,所以电子在a、b两点的电势能相同,根据能量守恒定律可知电子在a、b两点动能相等,则电子在a、b两点速度大小相同,故CD正确。
故选CD。
10.(2025·天津和平·三模)电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分,在电子显微镜中电子束相当于光束,通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用。其中的一种电子透镜的电场分布如图所示,其中虚线为等势面,相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动,其轨迹如图中实线所示,a、b、c是轨迹上的三点,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c点的电场强度
C.电子从a点到b点电势能增加
D.电子从a点到b点做加速运动
【答案】AD
【详解】A.曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧,可知电子受到的电场力大致向右,电子带负电,则电场线大致向左,根据沿电场线电势降低,且电场线与等势面垂直,可知a点的电势低于b点的电势,故A正确;
B.等势面越密,电场强度越大,c点处等势面较密,则a点的电场强度小于c点的电场强度,故B错误;
CD.电子从a点到b点,电子受到的电场力方向与速度方向的夹角为锐角,电场力做正功,电势能减小,动能增大,故电子从a点到b点电势能减小,电子从a点到b点做加速运动,故C错误;D正确。
故选AD。
11.(2025·天津滨海新·三模)当云层中包含有大量的电荷时,云层和大地之间可视为一个巨大的平行板电容器。如图所示,云层带正电,且云层带电量不变,取地面的电势为零。在云层和地面间的点处悬浮有一带电微粒。下列说法正确的是( )
A.微粒带负电
B.若云层高度下降,点的电势降低
C.若云层高度下降,微粒将向上运动
D.若云层高度下降,微粒的电势能不变
【答案】AD
【详解】A.云层与大地间形成的电场方向向下,若微粒能悬浮在空中,则微粒受到向上的电场力,微粒带负电。故A正确;
BC.由又解得仅改变d,而Q保持不变时,电场强度E不变,微粒受力仍平衡,依然悬浮在P点。根据
又解得可知P点的电势不变。故BC错误;
D.根据可知微粒的电势能不变。故D正确。
故选AD。
12.(2025·天津武清·模拟预测)如图所示,实线为两个点电荷和产生的电场中的电场线(方向未标出),c、d是关于两个点电荷连线对称的两点,一个电子沿虚线aob从a点运动到b点,下列说法正确的是( )
A.电子的加速度先减小后增大
B.的电荷量大于的电荷量
C.c、d两点在同一等势面上,两点场强相同
D.电子在a点的电势能大于在O点的电势能
【答案】BD
【详解】A.由于电子在电场中只受到电场力的作用,所以有
由于电子的带电量以及质量不会改变,所以当电场强度越大,则加速度大小越大,而电场线越密集则电场强度越大,结合题图可知,电子的加速度大小应该是先增加后减小,故A项错误;
B.由电场线的分布可知两电荷量带异种电荷,根据电场线的疏密程度分布可知电荷量大于的电荷量,故B项正确;
C.电场中某一点的电场强度方向为该点沿电场线的切线方向,由题图可知,cd两点的电场强度方向不同,即两点的电场强度不同,故C项错误;
D.电子带负电,其做曲线运动,其合力指向轨迹的凹处,由于电荷之间同种互相排斥,异种互相吸引,所以结合题图以及之前的分析可知,为正电荷,为负电荷,则电子从a点运动到O点的过程中电场力方向与速度方向的夹角小于,电场力做正功,电势能逐渐减小,即电子在O点时的电势能小于在a点时的电势能,故D项正确。
故选BD。
13.(2026·天津·模拟预测)在维护和检修高压供电线路时,为了不影响城市用电,电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全,电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图甲)。图乙中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、e、f是等势线上的四个点。以下说法中正确的是( )
A.在c、d、e、f四点中,c点的电场最强
B.在c、d、e、f四点中,f点的电势最高
C.将某电子在d点由静止释放,它会向C点所在等势面运动
D.将电子由d移到e电场力所做的功等于将电子由e移到f电场力所做的功
【答案】CD
【详解】A.等差等势面越密集的位置电场线越密集,场强越大,则在c、d、e、f四点中,f点的电场最强。故A错误;
B.因为B供电线的电势高于A电线的电势,则在c、d、e、f四点中,c点的电势最高。故B错误;
C.电场线的方向大致由c指向d,电子受力方向大致为dc方向,将某电子在d点由静止释放,它会向c点所在等势面运动。故C正确;
D。因为de两点电势差等于ef两点的电势差,根据W=Uq
可知将电子由d移到e电场力所做的功等于将电子由e移到f电场力所做的功。故D正确。
故选CD。
14.(2026·天津·模拟预测)如图所示,真空中有一固定点电荷q,甲、乙两带电微粒,从同一位置开始沿PQ方向运动,两微粒的运动轨迹如图所示,微粒重力和两者之间的作用力忽略不计,则下列说法正确的是( )
A.若甲、乙两微粒初动能相同,则甲的电荷量大于乙的电荷量
B.若甲、乙两微粒初速度相同,则甲的质量大于乙的质量
C.若甲、乙两微粒比荷相同,则甲的初速度大于乙的初速度
D.若甲、乙两微粒带电荷量相同,则甲的最大电势能小于乙的最大电势能
【答案】AD
【详解】A.若甲、乙两微粒初动能相同,甲偏离点电荷较远,则甲所受电场力较大,甲的电荷量大于乙的电荷量,A正确;
B.若甲、乙两微粒初速度相同,由于电荷量关系不确定,则质量关系不确定,B错误;
C.若甲、乙两微粒比荷相同,则在相同位置加速度相同,甲偏离点电荷更远,说明初速度较小,C错误;
D.若甲、乙两微粒带电荷量相同,甲克服电场力做功较小,则甲的最大电势能小于乙的最大电势能,D正确。
故选AD。
15.(2026·天津·一模)如图所示,竖直固定的光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为-q (q>0),质量为m的小环,整个装置处在固定于杆左侧电荷量为+Q (Q>0)的点电荷产生的电场中,杆上a、b两点与+Q正好构成等边三角形,c是ab的中点。使小环从O点无初速度释放,小环通过a点的速率为v,若已知ab=Oa=l,静电常量为k,重力加速度为g,规定O点电势为零。则( )
A.小环下落过程中机械能守恒
B.小环下落过程中电势能先减小后增大
C.小环在从c点到b点的过程中,速度不断减小
D.b点电势为
【答案】BD
【详解】A. 小环下落过程中由于有库仑力对小环做功,则小环的机械能不守恒,选项A错误;
B. 小环下落过程中,库仑力先做正功后做负功,则电势能先减小后增大,选项B正确;
C. 小环在从c点到b点的过程中,c点竖直方向只受重力,此时加速度向下为g,因此小球会线加速,当加速度减小为零以后才会减速,选项C错误;
D. 从O到a由动能定理,解得
因ab两点电势相等,可知b点电势为选项D正确。
故选BD。
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选择题:电场力和电场能的性质
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抢分猜押11 选择题:电场力和电场能的性质
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重难解读
天津高考电场选择题核心考查电场力与能的性质,场强重点为叠加、方向判断及匀强电场E=U/d应用;电场力需结合电荷正负分析受力与运动。电势、电势能为难点,常结合电场线、等势面判断高低变化,电场力做功与电势能变化关系是高频易错点,还易融合带电粒子轨迹、等势面分布综合考查,注重矢量运算与标量变化的逻辑辨析。
命题预测
2026年高考,预计天津高考仍以选择题呈现,多结合点电荷电场、匀强电场或复合电场情境,侧重粒子轨迹、等势面与电场线结合命题,重点考查场强、电势、电势能及做功的定性判断,计算弱化,突出图像分析与空间逻辑推理能力考查。
考点1电场力的性质
1.(2026·天津宁河·一模)如图所示,实线为两个点电荷和产生的电场中的电场线(方向未标出),c、d是关于两个点电荷连线对称的两点,一个电子沿虚线aOb从a点运动到b点,下列说法正确的是( )
A.电子的加速度先减小后增大
B.的电荷量大于的电荷量
C.c、d两点在同一等势面上,两点场强相同
D.电子在a点的电势能小于在O点的电势能
2.(2026·天津蓟州·模拟预测)如图所示,电场中的一簇电场线关于轴对称分布,点是坐标原点,、、、是以为圆心的圆周上的四个点,其中、在轴上,点在轴上,下列说法正确的是( )
A.点电场强度的大小可能等于点电场强度的大小
B.点电势可能等于点电势
C.电荷在点的电势能可能小于在点的电势能
D.电荷从点运动到点电场力做的功等于从点运动到点电场力做的功
3.(2026·天津东丽·模拟预测)如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为一根光滑绝缘细杆,放在两电荷连线的中垂线上,a、b、c三点所在水平直线平行于两点电荷的连线,且a与c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上。下列说法中正确的是( )
A.a点的场强方向与b点的场强方向相同
B.a点的场强与c点的场强相同
C.b点的场强大于d点的场强
D.套在细杆上的带电小环由静止释放后将做匀加速直线运动
4.(2026·天津和平·一模)用试探电荷的受力和运动情况可以探测电场中场强和电势的分布。如图甲所示,两个被固定的点电荷、,连线的延长线上有a、b、c三点,带负电。带负电试探电荷q仅在电场力作用下,时刻从a点沿着ac方向运动,其图像如图乙所示,图中、、对应试探电荷经过a、b、c三点时的速度,下列判断正确的是( )
A.电荷量可能大于 B.可能带负电
C.b点场强一定为零 D.a点电势一定高于c点电势
5.(2025·天津武清·二模)如图所示,两个等量异种点电荷A、B固定在同一条水平线上,电荷量分别为+Q和-Q。MN是水平放置的足够长的光滑绝缘细杆,细杆上套着一个中间穿孔的小球P,其质量为m,电荷量为+q(可视为试探电荷,不影响电场的分布)。现将小球从点电荷A的正下方C点由静止释放,到达点电荷B的正下方D点时,速度为,O为CD的中点。则( )
A.小球在C点和D点所受电场力相同
B.小球运动至O点时速度为2m/s
C.小球从C点至D点先做加速运动后做减速运动
D.小球在整个运动过程中的最终速度为2m/s
6.(2025·天津·二模)静电喷涂是一种利用高压静电场使带负电的涂料微粒定向运动,并吸附在工件表面的喷涂方法。某一静电喷涂装置接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场,电场线分布如图所示,一微粒从M点沿直线运动到N点,以喷口为原点,以MN连线向右方向为正方向建立x轴,该过程中微粒重力不计,那么电场强度E,微粒的电势φ、速度大小v、电势能Ep随x变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(2025·天津红桥·一模)如图所示,真空中两个等量正点电荷位于圆的直径上的M、N两点,直径垂直于,且。下列说法中正确的是( )
A.圆弧是等势面
B.B、D两点的电场强度相同
C.一个负点电荷仅受静电力作用,从D点由静止释放后,在间做往复运动
D.带正电的点电荷在A点时电势能大于该电荷在B点时的电势能
8.(2023·天津·高考真题)如图所示,在一固定正点电荷产生的电场中,另一正电荷q先后以大小相等、方向不同的初速度从P点出发,仅在电场力作用下运动,形成了直线PM和曲线PN两条轨迹,经过M、N两点时q的速度大小相等,则下列说法正确的有( )
A.M点比P点电势低 B.M、N两点的电势不同
C.q从P到M点始终做减速运动 D.q在M、N两点的加速度大小相等
9.(2025·天津和平·三模)空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷,其中Q点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示,a、b、c、d、e为电场中的5个点,设无穷远处电势为0,则( )
A.a点和b点的电场强度相同
B.e点的电势等于0
C.负电荷从b点移动到d点电场力做负功
D.负电荷在a点的电势能大于在c点的电势能
10.(2025·天津和平·一模)如图所示,两电荷量都是Q的正点电荷对称地放置在x轴上原点O的左右两侧,a、b两点分别在x轴和y轴上。取无穷远处的电势为零,下列说法正确的是( )
A.O点的电场强度为零,电势也为零
B.正的试探电荷在b点的电势能大于零,所受电场力方向向右
C.带正电的试探电荷从b点移到O点,需克服电场力做功
D.带负电的试探电荷在a点的电势能小于在O点的电势能
考点2 电场能的性质
1.(2026·天津河西·一模)某兴趣小组用智能软件模拟带电粒子在电场中的运动。如图所示的矩形区域内分布有平行于的匀强电场,为的中点。模拟动画显示,质量相同的带电粒子、分别从点和点垂直于同时进入电场,沿图中所示轨迹同时到达、点,为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.点电势一定高于点电势
B.全过程中,静电力对粒子、做的功相同
C.粒子的电势能减小,粒子的电势能增大
D.粒子、到达点所用时间之比为
2.(2026·天津宁河·一模)如图所示,一带电粒子q以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中,粒子只受静电力,沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点,其中a点的场强大小为Ea,方向与ab连线成30°角;b点的场强大小为Eb,方向与ab连线成60°角。下列说法中正确的是( )
A.点电荷Q带正电
B.粒子q在a点的静电力小于在b点的静电力
C.粒子q在a点的电势能大于在b点的电势能
D.a点的电势低于b点电势
3.(2026·天津·二模)如图甲是煤气灶的电子点火器,它利用高压在两电极间产生电火花点燃煤气。如图乙,虚线是点火器两电极之间的三条等差等势线,实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹。图中左侧电极带正电,不计带电粒子的重力,则下列说法正确的是( )
A.带电粒子带正电
B.带电粒子所受电场力对其做正功
C.M点的电势小于N点的电势
D.带电粒子越靠近左侧电极,加速度越小
4.(2025·天津和平·模拟预测)某静电场电势在轴上分布如图所示,图线关于轴对称,、、是轴上的三点,;有一电子从点静止释放,仅受轴方向的电场力作用,则下列说法正确的是( )
A.点电场强度方向沿轴负方向 B.点的电场强度与点的电场强度相同
C.电子在点的动能小于在点的动能 D.电子在点的电势能大于在点的电势能
5.(2025·天津·一模)两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知A点电势高于B点电势。若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为和,下列说法正确的是( )
A.a处为正电荷,
B.a处为正电荷,
C.把一个正电荷从A点移动到B点该电荷电势能减少
D.把一个正点电荷(不计其他力)在a处右侧释放,将匀加速向b处运动
6.(2025·天津和平·三模)如图,两个带等量正电荷的微粒以相同的速度沿垂直于电场方向同时射入平行板电容器的匀强电场中,P从靠近上极板边缘处射入,Q从两极板中央处射入,在重力和电场力的共同作用下,它们打在下极板同一点,不计粒子间的相互作用,在整个运动过程中,下列分析正确的是( )
A.两粒子的机械能变化量一定相同
B.两粒子的动能一定都增大
C.电场力对两粒子的冲量一定相同
D.两粒子的电势能一定都减小
7.(2025·天津红桥·二模)如图所示,静电场中竖直虚线a、b、c、d、e是等势线且相邻之间电势差相等,一带正电的小液滴从A点以竖直向上的初速度开始运动,经最高点B后回到与点A在同一水平线上的E点,A、B、C、D、E为液滴轨迹与等势线的交点。则下列说法正确的是( )
A.A点的电势低于B点的电势 B.液滴的机械能一直增大
C.液滴在B点时的动能最小 D.B→E过程静电力所做的功是A→B过程的3倍
8.(2025·天津河西·二模)两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示,相邻等势面间的电势差相等。将一个电子由点移动到点,电子克服静电力做功。下列说法正确的是( )
A.两点电荷的电荷量相等
B.电子在点所受的静电力大于在点所受的静电力
C.电子在点的电势能小于在点的电势能
D.两点间的电势差
9.(2025·天津·一模)一电子只在静电力作用下沿+ x方向运动,其所在位置处的电势φ随位置x变化的图线如图中抛物线所示,下列说法正确的是( )
A.从x1运动到x2,电场力对电子做负功
B.x1与x3处的电场强度方向相同
C.电子在x1处的速率小于在x3处的速率
D.电子从x2运动到x3,加速度逐渐减小
10.(2025·天津和平·一模)a、b、c、d是菱形的四个顶点,O是两对角线交点,且aO<bO,P为aO之间的某一点。图甲是将等量的正负电荷分别固定于b、d两点,图乙是将同样的正负电荷分别固定于a、c两点,设无限远处电势为零,对两种情况判断正确的是( )
A.甲图中P点场强小于乙图中P点场强
B.甲图中P点电势高于乙图中P点电势
C.将同一个正电荷从P点移动到O点,甲图电场力的功小于乙图
D.将一正电荷从P点由静止释放,仅在电场力的作用下两图中的电荷可能均做直线运动
1.(2026·天津河东·一模)某仪器内电场线的分布情况如图所示。A、C是同一电场线上的两点,A、B关于过D点的竖直电场线对称,带电粒子从D点以速度水平抛出,仅在电场力作用下的运动轨迹为图中虚线所示。则( )
A.该带电粒子可能带正电
B.A、B两点间连线为等势线,且两点电场强度大小相等
C.增大带电粒子从D点水平抛出的速度,粒子将不过B点
D.带电粒子若从C点静止释放,它能沿电场线运动到A点
2.(2025·天津滨海新·三模)做心电图时,心脏可视为由两个等量异种点电荷组成的系统。图中显示的是患者体表的瞬时电势分布,实线为等差等势面,数值表示其电势,a、b为两点电荷连线上对称的两点,c、d为连线中垂线上对称的两点,则( )
A.Uab=2Ubc
B.a点与b点的电场强度相同
C.人体内的Cl−在a点的电势能比在b点的电势能大
D.若人体内Na+沿两电荷连线的中垂线从c点运动到d点,电场力先做正功再做负功
3.(2025·天津蓟州·三模)如图所示,图中实线表示一匀强电场的电场线,一带电体进入电场,虚线是它的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,那么正确的判断是( )
A.电场线方向向下
B.带电体一定从a点运动到b点
C.a点电势比b点电势低
D.带电体在a点的动能小于在b点的动能
4.(2025·天津·模拟预测)在x轴上O、P两点分别放置电荷量为、的点电荷,一带正电的试探电荷在两电荷连线上电势能随x变化关系如图,其中A、B两点电势能为零,BD段中C点电势能最大,则( )
A.BC间场强方向沿x轴负方向
B.和都是正电荷
C.C点的电场强度大于A点的电场强度
D.任意点电荷在B点的电势能一定小于其在D点的电势能
5.(2025·天津·模拟预测)在O点处固定一个正点电荷,P点在O点右上方,从P点由静止释放一个带负电的小球,小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动,某一段轨迹如图所示,M、N是轨迹上的两点,OP>OM,OM=ON,则小球( )
A.在运动过程中,电势能先增加后减少 B.在P点的电势能小于在N点的电势能
C.在M点的动能小于在N点的动能 D.从M点运动到N点的过程中,电场力始终不做功
6.(2024·天津·二模)如图所示,在坐标平面xOy内存在静电场,其等差等势线关于坐标轴对称,如图中虚线所示。现有一质子从左上方射入该电场,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实曲线所示,P、Q、S、T、L分别为轨迹与各等势线的交点。下列说法正确的是( )
A.P点电势低于L点电势
B.质子在由P至L的运动过程中,电势能逐渐减小
C.质子在由P至L的运动过程中,加速度先增大后减小
D.若将质子从坐标原点由静止释放,质子沿y轴负方向加速运动
7.(2025·天津河东·一模)如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别从a、b两点运动到c点。设电场力对两电子做的功分别为和,a、b点的电场强度大小分别为和,a、b点的电势分别为和,则( )
A.
B.
C.
D.电子由a运动到c过程中电势能增大
8.(2025·天津河西·一模)如图所示,水平放置的平行板电容器充电后断开电源,上极板A带负电,下极板B接地,在两极板间的P点固定一个负电荷。现将电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离d,移动之后P点的电势为、负电荷在P点具有的电势能为、极板A与P点之间的电势差为、两极板之间电场强度的大小为E。以下四个图像中,图线形状正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(2025·天津北辰·三模)如图所示,两个等量的点电荷分别固定在A、B两点。虚线为AB的中垂线,交AB于O点。曲线ab为一电子只在电场力作用下的运动轨迹。a、b关于O点对称。则下列说法正确的是( )
A.两个点电荷一定都带负电 B.图中虚线是一条等势线
C.电子在a、b两点电势能相同 D.电子在a、b两点速度大小相同
10.(2025·天津和平·三模)电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分,在电子显微镜中电子束相当于光束,通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用。其中的一种电子透镜的电场分布如图所示,其中虚线为等势面,相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动,其轨迹如图中实线所示,a、b、c是轨迹上的三点,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c点的电场强度
C.电子从a点到b点电势能增加
D.电子从a点到b点做加速运动
11.(2025·天津滨海新·三模)当云层中包含有大量的电荷时,云层和大地之间可视为一个巨大的平行板电容器。如图所示,云层带正电,且云层带电量不变,取地面的电势为零。在云层和地面间的点处悬浮有一带电微粒。下列说法正确的是( )
A.微粒带负电
B.若云层高度下降,点的电势降低
C.若云层高度下降,微粒将向上运动
D.若云层高度下降,微粒的电势能不变
12.(2025·天津武清·模拟预测)如图所示,实线为两个点电荷和产生的电场中的电场线(方向未标出),c、d是关于两个点电荷连线对称的两点,一个电子沿虚线aob从a点运动到b点,下列说法正确的是( )
A.电子的加速度先减小后增大
B.的电荷量大于的电荷量
C.c、d两点在同一等势面上,两点场强相同
D.电子在a点的电势能大于在O点的电势能
13.(2026·天津·模拟预测)在维护和检修高压供电线路时,为了不影响城市用电,电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全,电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图甲)。图乙中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、e、f是等势线上的四个点。以下说法中正确的是( )
A.在c、d、e、f四点中,c点的电场最强
B.在c、d、e、f四点中,f点的电势最高
C.将某电子在d点由静止释放,它会向C点所在等势面运动
D.将电子由d移到e电场力所做的功等于将电子由e移到f电场力所做的功
14.(2026·天津·模拟预测)如图所示,真空中有一固定点电荷q,甲、乙两带电微粒,从同一位置开始沿PQ方向运动,两微粒的运动轨迹如图所示,微粒重力和两者之间的作用力忽略不计,则下列说法正确的是( )
A.若甲、乙两微粒初动能相同,则甲的电荷量大于乙的电荷量
B.若甲、乙两微粒初速度相同,则甲的质量大于乙的质量
C.若甲、乙两微粒比荷相同,则甲的初速度大于乙的初速度
D.若甲、乙两微粒带电荷量相同,则甲的最大电势能小于乙的最大电势能
15.(2026·天津·一模)如图所示,竖直固定的光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为-q (q>0),质量为m的小环,整个装置处在固定于杆左侧电荷量为+Q (Q>0)的点电荷产生的电场中,杆上a、b两点与+Q正好构成等边三角形,c是ab的中点。使小环从O点无初速度释放,小环通过a点的速率为v,若已知ab=Oa=l,静电常量为k,重力加速度为g,规定O点电势为零。则( )
A.小环下落过程中机械能守恒
B.小环下落过程中电势能先减小后增大
C.小环在从c点到b点的过程中,速度不断减小
D.b点电势为
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