专题09 电场能的性质（期末真题汇编，河南专用）高一物理下学期

**基本信息** 聚焦电场能性质，汇编河南多地高一下期末真题，覆盖3大高频考点，通过单选多选梯度设计，强化电场力做功、电势比较及等势面分析能力。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选|6|电场力做功与电势能（题1）、电势高低比较（题4-8）|结合E-x图像（题1）、电偶极子模型（题5）考查物理观念| |多选|6|等势面与电场线（题11-12）、电场强度综合（题2-3、9-10）|融入心电图医学情境（题6）、轨迹分析（题11）体现科学思维|

专题09 电场能的性质 3大高频考点概览 考点01 电场力做功与电势能变化的判断 考点02 电势高低的比较方法 考点03 等势面与电场线综合分析 地 城 考点01 电场力做功与电势能变化的判断 一、单选题 1．（24-25高一下·河南洛阳·期末）某电场沿轴方向上的电场强度随的变化关系如图所示，且和 和间的图像与轴所围的面积相同。现将一带电粒子在位置静止释放，仅在电场力的作用下依次经过和两点，对该过程描述正确的是（　　） A．该粒子一定带负电 B．点电势一定低于点电势 C．粒子在点的加速度一定大于点的加速度 D．粒子从点到点过程中电场力做的功小于从点到点过程中电场力做的功 二、多选题 2．（24-25高一下·河南信阳·期末）如图，边长为L 的正方形ABCD 位于水平面内，O点为正方形的中心，P在O点正上方 处，M为PC 连线的中点。在顶点 A、C两处分别固定电荷量为+Q和+2Q的点电荷，则（　　） A．P点电场强度的方向竖直向上 B．B点和D 点的电场强度大小相等 C．从A点沿AC连线到C点，电场强度的大小一直增大 D．将带正电的试探电荷从 M 点沿MP 连线移动到 P 点的过程中，电场力做正功 3．（24-25高一下·河南商丘·期末）如图所示，三个等量点电荷固定在正三角形三个顶点上，其中A、B带负电，C带正电。O点为AB边的中点，M、N两点关于O点对称，下列说法正确的是（　　） A．M、N两点电势相等 B．M、N两点电场强度大小相等 C．试探电荷在M点电势能比在O点小 D．试探电荷沿直线由O点向C点运动电场力做正功 地 城 考点02 电势高低的比较方法 一、单选题 4．（24-25高一下·河南商丘·期末）一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，如果电场是由固定原点O和在x轴负半轴上点电荷（电荷量和电性均未知）共同产生的，图线最高点对应横坐标为x2，下列说法正确的是（　　） A．和一定带有同种电荷 B． x1处的电场强度为零 C．从x1到x2的过程中带电粒子的加速度一直增大 D．从x1到x2的过程中带电粒子的速度一直减小 5．（24-25高一下·河南洛阳·期末）两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子。设相距为l、电荷量分别为+q和-q的点电荷构成电偶极子。如图所示，取两者连线方向为y轴方向，中点O为原点，建立xOy坐标系，P点到坐标原点O的距离为r（r>l），P、O两点间的连线与y轴正方向的夹角为θ。设无穷远处的电势为零，P点的电势为φ，真空中静电力常量为k。下面给出φ的四个表达式，只有一个是合理的。你可能不会求解P点的电势，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性作出判断。合理的表达式应为（　　） A． B． C． D． 6．（24-25高一下·河南三门峡·期末）当兴奋在心肌传播时，医学上可以通过体表各部位对应的电势变化来研究心脏电的性质。如图是某一患者的心电图——体表的瞬时电势分布图，其电场可等效为两等量异种点电荷的电场，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，为两条连线的交点（未标出），则下列判断中错误的是（　　） A．、两点的电场强度大小相等，方向相同 B．、两点的电场强度大小相等，方向相同 C． D．从到所在的直线上，点电场强度最大 7．（24-25高一下·河南新乡·期末）如图所示，真空中有两个点电荷，带电荷量分别为和，分别固定在x轴的坐标原点和的位置上。取无穷远处的电势为0，下列说法正确的是（　　） A．处的电场强度为0 B．处的电势为0 C．处的电势比处的电势高 D．将一电子从处移动到处，该过程中电子的电势能一直减小 8．（24-25高一下·河南周口·期末）如图所示，A、B为一对等量同种电荷连线上的两点（其中B为中点），C为连线中垂线上的一点。今将一个电荷量为的正点电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C，以距离点电荷无穷远处为零势点。下列说法正确的是（   ） A．B点的电场强度为零，电势也为零 B．把点电荷从B移到C，电场强度逐渐增大 C．把点电荷从A直线移到B沿直线移到C电势能一直减小 D．把点电荷从A直线移到B再沿直线移到C所受的电场力先减小后变大 二、多选题 9．（24-25高一下·河南周口·期末）研究表明，晴天时地表与电离层间存在竖直方向的电场。某探测气球携带的电场传感器显示，在海拔处电势，在处电势。若认为该区域电场是匀强电场，电子的电量为，则（   ） A．该区域电场强度大小与方向为：，竖直向下 B．该区域电场强度大小与方向为：，竖直向上 C．把一个电子从处移向处，电势能减小 D．把一个电子从处移向处，电势能增加 10．（24-25高一下·河南·期末）如图所示为静电场中沿x轴方向的各点电势随位置的变化规律，图中标出的量均为已知量。一电荷量为的带电粒子由处静止释放，粒子仅在电场力作用下沿轴运动，则下列说法正确的是（　　） A．区域电场沿轴正方向，区域电场沿轴负方向 B．区域的电场强度与区域的电场强度大小之比为 C．粒子从释放到运动至处的过程，电势能减少 D．粒子能运动到处 地 城 考点03 等势面与电场线综合分析 一、多选题 11．（24-25高一下·河南许昌·期末）如图所示，虚线为某带电粒子在匀强电场中的运动轨迹，a、b为轨迹上两点，实线为方向未知的水平电场线。若带电粒子仅受电场力，则下列说法正确的是（　　） A．粒子受到的电场力方向水平向左 B．电场强度方向一定是水平向左 C．粒子经过a点的速度一定小于经过b点的速度 D．粒子经过a点的速度一定大于经过b点的速度 12．（24-25高一下·河南新乡·期末）某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，从a点运动到b点，其运动轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A．带电粒子受到的力是恒力 B．带电粒子在a处的动能大于在b处的动能 C．a处的电场强度大于b处的电场强度 D．带电粒子一定带正电荷 试卷第1页，共3页 10 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 电场能的性质 3大高频考点概览 考点01 电场力做功与电势能变化的判断 考点02 电势高低的比较方法 考点03 等势面与电场线综合分析 地 城 考点01 电场力做功与电势能变化的判断 一、单选题 1．（24-25高一下·河南洛阳·期末）某电场沿轴方向上的电场强度随的变化关系如图所示，且和 和间的图像与轴所围的面积相同。现将一带电粒子在位置静止释放，仅在电场力的作用下依次经过和两点，对该过程描述正确的是（　　） A．该粒子一定带负电 B．点电势一定低于点电势 C．粒子在点的加速度一定大于点的加速度 D．粒子从点到点过程中电场力做的功小于从点到点过程中电场力做的功 【答案】C 【详解】A．由题意，粒子仅在电场力作用下沿轴正方向运动，与场强方向相同，所以粒子带正电，故A错误； B．根据沿着电场线的方向，电势逐渐降低，可得点电势高于点电势，故B错误； C．粒子仅受电场力，由题图知 根据，可知粒子在点的加速度一定大于点的加速度，故C正确； D．和 和间的图像与轴所围的面积相同，根据图像围成的面积表示电势差，可知 根据，可知粒子从点到点过程中电场力做的功等于从点到点过程中电场力做的功，故D错误。 故选C。 二、多选题 2．（24-25高一下·河南信阳·期末）如图，边长为L 的正方形ABCD 位于水平面内，O点为正方形的中心，P在O点正上方 处，M为PC 连线的中点。在顶点 A、C两处分别固定电荷量为+Q和+2Q的点电荷，则（　　） A．P点电场强度的方向竖直向上 B．B点和D 点的电场强度大小相等 C．从A点沿AC连线到C点，电场强度的大小一直增大 D．将带正电的试探电荷从 M 点沿MP 连线移动到 P 点的过程中，电场力做正功 【答案】BD 【详解】A．由于点电荷的电荷量不相等，在其垂直平分线上的 P 点电场强度不是竖直向上，故A错误； B．由点电荷电场的对称性，B点和D点的电场强度大小相等，方向不同，故B正确； C．设在AC 连线上某点与A点距离为r，电场强度 从A点沿AC连线到C点，随着r逐渐增加，电场强度先逐渐减小，当时，减小到0，之后再反向增大，故C错误； D．将带正电的试探电荷从M 点沿MP 连线移动到P 点的过程中，电场力的方向始终与位移方向成锐角，所以电场力做正功，故D正确。 故选BD。 3．（24-25高一下·河南商丘·期末）如图所示，三个等量点电荷固定在正三角形三个顶点上，其中A、B带负电，C带正电。O点为AB边的中点，M、N两点关于O点对称，下列说法正确的是（　　） A．M、N两点电势相等 B．M、N两点电场强度大小相等 C．试探电荷在M点电势能比在O点小 D．试探电荷沿直线由O点向C点运动电场力做正功 【答案】ABD 【详解】A．在只有点电荷所形成的电场中，两点电势相同；在只有点电荷所形成的电场中，两点电势相同；由电场的叠加原理可知两点电势相等，故A正确； B．由平行四边形定则可知，两点场强大小相等，方向不同，故B正确； C．若只有两点电荷，则根据等量同种负电荷中垂线的电势分布可知，点电势高于点电势；若只有点电荷，则点电势高于点电势，所以点电势高于点电势，根据，试探电荷在点电势能比在点大，故C错误； D．试探电荷沿直线由向运动，电势增大，电势能减小，所受电场力做正功，故D正确。 故选ABD。 地 城 考点02 电势高低的比较方法 一、单选题 4．（24-25高一下·河南商丘·期末）一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，如果电场是由固定原点O和在x轴负半轴上点电荷（电荷量和电性均未知）共同产生的，图线最高点对应横坐标为x2，下列说法正确的是（　　） A．和一定带有同种电荷 B． x1处的电场强度为零 C．从x1到x2的过程中带电粒子的加速度一直增大 D．从x1到x2的过程中带电粒子的速度一直减小 【答案】D 【详解】A．根据电势能的定义式 结合图像可知x1处的电势等于零，所以和带有异种电荷，故A错误； B．根据电势能与电势的关系 场强与电势的关系 可得 由数学知识可知图像切线的斜率等于 图像中直线或曲线某处切线的斜率表示电场力的大小，则x1处的电场力不为0，由 可知，x1处的电场强度不为0，故B错误； C．图像中直线或曲线某处切线的斜率表示电场力的大小，可知从x1到x2粒子受到的电场力逐渐减小，其加速度也逐渐减小，故C错误； D．只在电场力作用下粒子的动能与电势能之和不变，可知从x1到x2粒子的动能一直减小，其速度一直减小，故D正确。 故选D。 5．（24-25高一下·河南洛阳·期末）两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子。设相距为l、电荷量分别为+q和-q的点电荷构成电偶极子。如图所示，取两者连线方向为y轴方向，中点O为原点，建立xOy坐标系，P点到坐标原点O的距离为r（r>l），P、O两点间的连线与y轴正方向的夹角为θ。设无穷远处的电势为零，P点的电势为φ，真空中静电力常量为k。下面给出φ的四个表达式，只有一个是合理的。你可能不会求解P点的电势，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性作出判断。合理的表达式应为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】若夹角，则P点位于检验电荷从无穷远沿x轴移动到O点的过程中，电力始终与位移方向垂直，则x轴上的电势处处为0，这与相符，且单位为，q单位为C，l、r单位为m，可知 因为单位为V，恰好为电势单位V，可知C选项符合题意。 故选C。 6．（24-25高一下·河南三门峡·期末）当兴奋在心肌传播时，医学上可以通过体表各部位对应的电势变化来研究心脏电的性质。如图是某一患者的心电图——体表的瞬时电势分布图，其电场可等效为两等量异种点电荷的电场，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，为两条连线的交点（未标出），则下列判断中错误的是（　　） A．、两点的电场强度大小相等，方向相同 B．、两点的电场强度大小相等，方向相同 C． D．从到所在的直线上，点电场强度最大 【答案】C 【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分布如图 a、b为两电荷连线上对称的两点，所以a、b两点的电场强度大小相等、方向相同，故A正确，不符题意； B．c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点，c、d两点的电场强度大小相等、方向相同，故B正确，不符题意； C．a、b两点的电势差 b、c两点的电势差 可见，故C错误，符合题意； D．从c到d所在的直线上，O点的等势面最密，所以O点的电场强度最大，故D正确，不符题意。 故选C。 7．（24-25高一下·河南新乡·期末）如图所示，真空中有两个点电荷，带电荷量分别为和，分别固定在x轴的坐标原点和的位置上。取无穷远处的电势为0，下列说法正确的是（　　） A．处的电场强度为0 B．处的电势为0 C．处的电势比处的电势高 D．将一电子从处移动到处，该过程中电子的电势能一直减小 【答案】C 【详解】A．两电荷在两电荷间产生的电场强度方向相同，电场强度大小不可能为0，选项A错误； B．等量同种电荷连线的中垂线上的电势才为0，所以两点电荷连线的中点（处）的电势不为0，选项B错误； C．负点电荷在处和处的电势相等，正点电荷在处的电势比在处的高，代数相叠加后处的电势比在处的电势高，选项C正确； D．两点电荷间的距离为d，设到负点电荷右侧距离为r处的电场强度为0， 解得 即处的电场强度为0，则到间的电场强度方向沿x轴负方向，处的电场强度方向沿x轴正方向，又沿电场线方向电势降低，由，可知电子的电势能先减小后增大，选项D错误。 故选C。 8．（24-25高一下·河南周口·期末）如图所示，A、B为一对等量同种电荷连线上的两点（其中B为中点），C为连线中垂线上的一点。今将一个电荷量为的正点电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C，以距离点电荷无穷远处为零势点。下列说法正确的是（   ） A．B点的电场强度为零，电势也为零 B．把点电荷从B移到C，电场强度逐渐增大 C．把点电荷从A直线移到B沿直线移到C电势能一直减小 D．把点电荷从A直线移到B再沿直线移到C所受的电场力先减小后变大 【答案】C 【详解】A．根据等量同种电荷的电场分布规律，可知B点的电场强度为零，根据距离点电荷无穷远处为零势点，所以在AB连线中垂线上B点电势最高，不为零，故A错误； C．根据功的定义可知，把点电荷从A直线移到B沿直线移到C，电场力一直做正功，电势能一直减小，故C正确； BD．根据等量同种电荷的电场分布规律，可把点电荷从A直线移到B，可知电场强度逐渐减小，再把点电荷从B移到C，可知电场强度可能先增大后减小，也有可能逐渐增大，故BD错误。 故选C。 二、多选题 9．（24-25高一下·河南周口·期末）研究表明，晴天时地表与电离层间存在竖直方向的电场。某探测气球携带的电场传感器显示，在海拔处电势，在处电势。若认为该区域电场是匀强电场，电子的电量为，则（   ） A．该区域电场强度大小与方向为：，竖直向下 B．该区域电场强度大小与方向为：，竖直向上 C．把一个电子从处移向处，电势能减小 D．把一个电子从处移向处，电势能增加 【答案】AC 【详解】AB．根据，则，方向由高电势指向低电势，即竖直向下。故A错误，B正确； CD．电子带负电，从低电势移向高电势，电场力做正功，电场力做正功，电势能减小，故C正确，D错误。 故选AC。 10．（24-25高一下·河南·期末）如图所示为静电场中沿x轴方向的各点电势随位置的变化规律，图中标出的量均为已知量。一电荷量为的带电粒子由处静止释放，粒子仅在电场力作用下沿轴运动，则下列说法正确的是（　　） A．区域电场沿轴正方向，区域电场沿轴负方向 B．区域的电场强度与区域的电场强度大小之比为 C．粒子从释放到运动至处的过程，电势能减少 D．粒子能运动到处 【答案】BC 【详解】A．根据沿电场方向电势逐渐降低可知，区域电场沿轴负方向，区域电场沿轴正方向，故A错误； B．根据可知，图像的斜率绝对值表示场强大小，由题图可知区域的电场强度与区域的电场强度大小之比为，故B正确； C．由题图可知处的电势为处，则粒子从释放到运动至处的过程，电场力做功为 根据功能关系可知，电势能减少，故C正确； D．假设粒子可以从从，该过程电场力做功为 由于粒子在处的初速度为0，所以粒子不能运动到处，故D错误。 故选BC。 地 城 考点03 等势面与电场线综合分析 一、多选题 11．（24-25高一下·河南许昌·期末）如图所示，虚线为某带电粒子在匀强电场中的运动轨迹，a、b为轨迹上两点，实线为方向未知的水平电场线。若带电粒子仅受电场力，则下列说法正确的是（　　） A．粒子受到的电场力方向水平向左 B．电场强度方向一定是水平向左 C．粒子经过a点的速度一定小于经过b点的速度 D．粒子经过a点的速度一定大于经过b点的速度 【答案】AD 【详解】AB．粒子运动轨迹上某点的速度方向沿该点处轨迹切线方向，加速度方向指向凹侧，结合电场力沿电场线方向可知，粒子受到的电场力方向水平向左，由于不确定粒子带正电还是负电，无法确定电场强度方向，A正确，B错误； CD．但无论运动方向如何，结合轨迹凹侧受力，粒子从a点运动到b点的过程中速度方向与加速度方向成钝角，速度减小，C错误，D正确。 故选AD。 12．（24-25高一下·河南新乡·期末）某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，从a点运动到b点，其运动轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A．带电粒子受到的力是恒力 B．带电粒子在a处的动能大于在b处的动能 C．a处的电场强度大于b处的电场强度 D．带电粒子一定带正电荷 【答案】BC 【详解】A．电场线不平行，该电场不是匀强电场，粒子受到的力不是恒力，故A错误； B．电场力方向沿电场线，指向运动轨迹内侧，从a点到b点电场力对带电粒子做负功，带电粒子在a处的动能更大，故B正确； C．电场线越密的地方，电场强度越大，a处的电场强度大于b处的电场强度，故C正确； D．不确定电场线方向，就无法确定带电粒子的电荷种类，故D错误。 故选BC。 试卷第1页，共3页 10 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $命学科网 1、C 2、BD 3、ABD 4.D 5、C 6、C 7、C 8、C 9、AC 10、BC 11、AD 12、BC www zxxk com 让教与学更高效 专题09电场能的性质 1/1