10.3 电势差与电场强度的关系(分层作业)物理人教版必修第三册

2026-05-24
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物理D世界
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理人教版必修 第三册
年级 高二
章节 3. 电势差与电场强度的关系
类型 作业-同步练
知识点 电场强度,电势差,电势差与电场强度的关系
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 13.14 MB
发布时间 2026-05-24
更新时间 2026-05-24
作者 物理D世界
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2026-05-24
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来源 学科网

摘要:

**基本信息** 聚焦电势差与电场强度关系,通过基础理解、综合应用、高考衔接三层设计,实现从单一计算到图像分析、情境应用的递进,强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础理解|电势差与场强关系计算、等势面基本性质|以矩形、三角形几何模型题为主,如第1-3题直接应用U=Ed公式| |综合应用|电场线与运动轨迹综合分析、电场图像问题|结合粒子运动轨迹(第8-10题)及E-x、φ-x图像(第14-16题),培养科学推理| |高考衔接|复杂情境场强计算、电势变化分析|选用2024-2025年高考真题(第28-36题),强化模型建构与实际应用|

内容正文:

10.3 电势差与电场强度的关系(原卷版) 目录 1 一、电势差与电场强度的关系 1 二、电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 4 三、电场中的图像问题 6 9 12 ( 高中物理答疑解题助手 AI 智能体: https://www.coze.cn/store/agent/7615615129367052342?bot_id=true ) 一、电势差与电场强度的关系 1.如图所示,与纸面平行的匀强电场中有一矩形,、、三点处的电势分别为、、,则点的电势为(  ) A. B. C. D. 2.如图所示,以A、B、C、D为顶点的长方形处于一平行板电容器(图中未画出)形成的匀强电场中,长方形所在平面与电场线平行,AB的长度为4cm,BC的长度为3cm,电容器正、负极板间的距离为18cm,A、B、C三点的电势分别为7V、15V、10.5V,下列说法正确的是(  ) A.D点的电势为1.5V B.D点的电势为3.5V C.两平行板间的电势差为45V D.两平行板间的电势差为75V 3.如图所示,空间存在匀强电场,有一个与匀强电场平行的直角三角形区域ABC,已知AB=6cm,BC=cm,A点的电势为φA=8V,B点的电势为φB=2V,C点的电势为V,则下列说法正确的是(  ) A.AC中点的电势为6V B.将一个电荷量为q=-3×10-6C的负电荷放到C点,其电势能为-1.2×10-5J C.将一个电荷量为q=-3×10-6C的负电荷从A点移到B点,电场力做功为W=1.8×10-5J D.此电场的电场强度大小为E=200V/m 4.如图所示,A、B、C、D是匀强电场中的四个点,D是的中点,A、B、C构成一个等腰直角三角形,长为,电场线与三角形所在的平面平行,已知,,,由此可以判断(  ) A.电场强度的方向由A点指向D点 B.电场强度的方向由B点指向C点 C.电场强度的大小为 D.电场强度的大小为 5.如图所示,匀强电场方向平行于xOy平面,A、B、C是电场中的三点。电荷量为的试探电荷先后放置在A、B、C三点时,电势能分别为、、,下列说法正确的是(  ) A.BC中点的电势为零 B.AC间的电势差 C.电场强度的大小 D.电场强度的方向与x轴正方向成45° 6.如图所示,以点为圆心,为半径的圆处于匀强电场(图中未画出)中,电场平行于圆面。AC、BD为互相垂直的两直径,、、三点的电势分别为、0、,下列说法正确的是(  ) A.点的电势为10V B.电场方向由点指向点 C.AC是等势线 D.电场强度大小为 7.如图所示,在匀强电场中直角三角形ABC的边长,,将带电荷量的负电荷从电场中的A点移到B点,克服静电力做了的功,再从B点移到C点,静电力做了的功。求: (1)A、B两点间的电势差和B、C两点间的电势差; (2)如果规定B点的电势为零,则A点和C点的电势分别为多少? (3)计算电场强度的大小。 二、电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 8.静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置,如图所示为该透镜工作原理示意图。虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线,实线为一电子仅在电场力作用下通过该区域的部分运动轨迹,P、Q为轨迹上的两点。下列说法正确的是(  ) A.P点的电场强度比Q点的电场强度小 B.P点的电势低于Q点的电势 C.电子在P点的动能大于在Q点的动能 D.电子从P运动到Q的过程中,电势能先增大后减小 9.高层建筑屋顶通常有避雷针,某时刻避雷针周围的电场线如图所示。、是同一电场线上的两点,、关于过点的竖直电场线对称,带电粒子从点以速度开始运动,仅在电场力作用下的运动轨迹为图中虚线所示。则(  ) A.、两点电场强度相同 B.该带电粒子可能带正电 C.粒子在点具有的电势能比在点的电势能大 D.若将该带电粒子从点静止释放能沿电场线运动到点 10.如图,实线为某电场的等势线分布示意图,一个带电粒子仅在静电力的作用下沿虚线轨迹由M点运动到N点,则(  ) A.带电粒子带正电 B.等势线d的电势最高 C.带电粒子在M点受到的静电力大于在N点受到的静电力 D.带电粒子在M点具有的电势能大于在N点具有的电势能 11.静电现象普遍出现于平时的生活之中,人类通过静电现象开始了对电的深入研究。熔喷布是口罩的中间过滤层,它经过了静电驻极技术处理,即通过高压放电,使电荷附着在熔喷无纺布上,使它能吸附一些颗粒较小的污染物,甚至病毒这种纳米级的物质也可进行吸附或阻隔。驻极处理装置中针状电极与平板电极间的电场如图所示。 A.a点处的电场强度小于b点处的电场强度 B.带负电荷的尘埃在a点处的电势能小于b点处的电势能 C.a点处一带电尘埃仅在电场力的作用下由静止开始运动,被熔喷布吸附,尘埃携带的是正电荷 D.质量为m的带电尘埃在电场力的作用下由静止开始运动,被熔喷布吸附,电势能变化量为E,不计其所受重力,则它运动到熔喷布时的速度大小为 12.两点电荷、的电场中等势面分布如图中虚线所示,相邻等势面间的电势差为1V,点所在等势面电势为0。实线为一电子只在电场力作用下的运动轨迹,、、为轨迹上的点,则(  ) A.点的电场强度比点的小 B.电荷与均为正电荷 C.该电子从到,电势能增加了 D.该电子经过点时速度最小 13.a、b、c、d四个带相同电荷量的正试探电荷向固定的场源正点电荷运动,四个正试探电荷运动的轨迹如图所示,不计试探电荷间的作用力,N、Q点与场源正点电荷间的距离相等,则在M、N、P、Q四个位置中(  ) A.Q点的电势最高 B.N、Q两点的电场强度相同 C.试探电荷在P点受到的库仑力最大 D.试探电荷在P点的加速度一定最大 三、电场中的图像问题 14.平行于轴方向的静电场的电场强度随的变化关系如图所示,规定沿轴正方向为电场强度的正方向,则电势随变化的关系图像可能正确的是(  ) A. B. C. D. 15.如图所示为某一负电荷在电场中的电势能随位置变化的图像,沿轴正方向,电场强度为正,则负电荷从运动到过程中(  ) A.电场力先做负功再做正功 B.处电势能最小 C.处电场强度为负 D.处电势最低 16.某静电场电势在x轴上分布如图所示,图线关于轴对称,M、P、N是x 轴上的三点,OM=ON;有一电子从P点右侧、N点左侧某处静止释放,仅受x 方向的电场力作用,则下列说法错误的是(  ) A.P点电场强度方向沿x正方向 B.M点的场强等于N 点的场强 C.电子一定能到达P点 D.电子在P点的电势能大于在O点的电势能 17.某静电场在轴上的场强随的变化关系如图所示,轴正方向为场强正方向,带负电的点电荷沿轴运动,则点电荷(  ) A.在和处电势能相等 B.由运动到的过程中电势能增大 C.由运动到的过程中电势能一直减小 D.由运动到的过程中电场力先减小后增大 18.真空中有两个固定点电荷,在坐标原点O,在x轴上的某点,x正半轴上各点电势随x的变化如图所示。已知在孤立点电荷q的电场中,与其相距为r处的电势(取无限远处电势为零)。下列说法正确的是(  ) A.带正电,带负电 B.电荷量 C.b点和d点的电场强度方向相同 D.电子仅在电场力作用下沿x轴从a点运动到c点过程中,其速度一直增大 19.如图所示为某正试探电荷沿x轴正方向移动过程中,该试探电荷的电势能随位移x的变化规律。已知电场方向沿x轴方向,下列说法正确的是(  ) A.间,电场方向始终沿x轴正方向 B.间,电场方向始终沿x轴负方向 C.间,该电场的电场强度先增大后减小 D.间,该电场的电场强度先减小后增大 20.在蛋白质电泳实验中,一块长度为10cm的均匀凝胶两端施加250V的恒定电压,用以驱动带负电的蛋白质分子向正极迁移。已知该蛋白质分子在此凝胶中的迁移率为,其中,v是分子的迁移速度,E是电场强度,则该蛋白质分子的迁移速度大小为(    ) A. B. C. D. 21.如图所示,一正四面体置于匀强电场中,A、B、C、D分别是正四面体的四个顶点,正四面体的棱长为L,E、F、G、H为棱AB、AC、AD、BC的中点,电势分别为2φ、4φ、2φ、6φ,下列说法正确的是(  ) A.A点电势为3φ B.C点电势为4φ C.BDF所在的平面为等势面 D.匀强电场的电场强度大小为 22.如图所示,三维坐标系O-xyz内存在着匀强电场,A、B、C为坐标轴上的点,它们到坐标原点O的距离分别为3m、2m、1m,已知四个点的电势分别为、、、,则电场强度大小为(    ) A. B. C. D. 23.空间存在一平行于纸面的匀强电场,在电场内取某点记为坐标原点O,沿某一方向建立x轴,选取x轴上到O点距离为r的P点,以O为圆心、r为半径作圆,如图所示(图中a、b...h各点等分圆周)。从P点起沿圆周逆时针方向移动一周,圆上各点的电势会随转过角度发生变化。当半径r分别取、、时,其图像如图所示,三条曲线所对应的电势均在时达到最大值,最大值分别为、、。则下列说法正确的是(    ) A.曲线①对应的r取值为 B.坐标原点O的电势为 C.电场强度大小为,方向与x轴成斜向右 D.从e到f,电势先降低后升高,从h到a,电势一直升高 24.《自然·生物技术》报道了“高通量基因编辑电转染平台”,该技术通过对称电场设计提高外源DNA导入效率。其原理可简化如图所示,两带电平行金属板在细胞周围形成关于y轴对称的电场,实线为电场线,虚线为带电外源DNA进入细胞膜的运动轨迹。L、M、N为轨迹上三点,P点与N点关于y轴对称,且。下列说法正确的是(  ) A.N、P两点的电场强度相同 B.DNA分子在M点的加速度比在N点大 C.DNA分子在M点的电势能大于在N点的电势能 D.L、N两点间的电势差等于N、P两点间的电势差 25.某静电透镜的示意图如图所示,图中实线K、G是电极板,K板电势为120V,带孔的G板电势为30V,虚线为等势线,从K板中心附近水平向右发射的带电粒子最终都汇聚到B点,不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用,下列说法正确的是(  ) A.粒子可能是质子 B.粒子从A点运动到B点的过程中,电场力做负功,机械能守恒 C.粒子从A点运动到B点的过程中,电场力做正功,机械能守恒 D.粒子在射出时的电势能和动能之和等于在点时的电势能和动能之和 26.某静电场的等差等势面分布如图所示,一带正电的粒子仅在电场力作用下运动,轨迹如图中虚线所示,a、b为轨迹上的两点,已知等势面的电势,下列说法正确的是(  ) A.电场强度的方向垂直等势面由指向 B.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 C.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 D.粒子在a点的动能大于在b点的动能 27.如图所示,匀强电场中有一个直角三角形ABC(),,,D点为AB上的一个三等分点(),G、F分别是AC和BC上的点,已知GF//AB,CD与GF相交于E点,已知匀强电场方向平行于直角三角形ABC所在平面,A、B、C、E四点电势分别为、、、。求D、G、F三点的电势和匀强电场的场强大小。 28.(2025·北京·高考真题)某小山坡的等高线如图,M表示山顶,是同一等高线上两点,分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下,不考虑阻力,则(  ) A.小球沿运动的加速度比沿的大 B.小球分别运动到点时速度大小不同 C.若把等高线看成某静电场的等势线,则A点电场强度比B点大 D.若把等高线看成某静电场的等势线,则右侧电势比左侧降落得快 29.(2025·福建·高考真题)角分辨光电子能谱仪是现代科学研究的先进仪器,其核心装置中有两个同心半球极板。垂直半球底面儿且过球心O的截面如图所示。极板间存在一径向电场,其等势线为一系列以O为圆心的半圆。电子A以初动能,从入口M点垂直半球底面入射,从N点射出,电子b也从M点垂直半球底面入射,经P点后从Q点射出。两电子的运动轨迹如图所示,已知电子a轨迹为一以O为圆心的半圆,与OP交于H点,H、P两点间的电势差为U,,,电子电荷量大小为,重力不计。则(  ) A.P点的电场强度 B.电子a在H点儿受到的电场力大小为 C.电子b在P点动能小于在Q点动能 D.电子b从M点运动到Q点的过程中,克服电场力所做的功小于2eU 30.(2025·海南·高考真题)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.点的电场强度小于点的电场强度 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 31.(2025·浙江·高考真题)三个点电荷的电场线和等势线如图所示,其中的d,e与e,f两点间的距离相等,则(  ) A.a点电势高于b点电势 B.a、c两点的电场强度相同 C.d、f间电势差为d、e间电势差的两倍 D.从a到b与从f到b,电场力对电子做功相等 32.(2024·重庆·高考真题)沿空间某直线建立x轴,该直线上的静电场方向沿x轴,其电势的φ随位置x变化的图像如图所示,一电荷量为e带负电的试探电荷,经过x2点时动能为1.5eV,速度沿x轴正方向若该电荷仅受电场力。则其将(   ) A.不能通过x3点 B.在x3点两侧往复运动 C.能通过x0点 D.在x1点两侧往复运动 33.(2024·湖南·高考真题)真空中有电荷量为和的两个点电荷,分别固定在x轴上和0处。设无限远处电势为0,x正半轴上各点电势随x变化的图像正确的是(    ) A. B. C. D. 34.(2024·江西·高考真题)蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质, 将其置于电压恒定的两平行金属板间, 板间电场视为匀强电场, 如图所示. 若两金属板间距减小, 关于火焰中电子所受的电场力, 下列说法正确的是 (  ) A.电场力增大,方向向左 B.电场力增大,方向向右 C.电场力减小,方向向左 D.电场力减小,方向向右 35.(2025·湖南·高考真题)(多选)一匀强电场的方向平行于平面,平面内A点和B点的位置如图所示。电荷量为和的三个试探电荷先后分别置于O点、A点和B点时,电势能均为。下列说法正确的是(  ) A.中点的电势为零 B.电场的方向与x轴正方向成角 C.电场强度的大小为 D.电场强度的大小为 36.(2024·天津·高考真题)(多选)某静电场在x轴正半轴的电势随x变化的图像如图所示,a、b、c、d、为x轴上四个点。一负电荷仅在静电力作用下,以一定初速度从d点开始沿x轴负方向运动到a点,则该电荷(  ) A.在b点电势能最小 B.在c点时速度最小 C.所受静电力始终做负功 D.在a点受静电力沿x轴负方向 1 / 15 学科网(北京)股份有限公司 $ 10.3 电势差与电场强度的关系(答案版) 目录 1 一、电势差与电场强度的关系 1 二、电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 1 三、电场中的图像问题 2 2 2 ( 高中物理答疑解题助手 AI 智能体: https://www.coze.cn/store/agent/7615615129367052342?bot_id=true ) 一、电势差与电场强度的关系 1.【答案】C 2.【答案】C 3.【答案】D 4.【答案】C 5.【答案】C 6.【答案】B 7.【答案】(1); (2); (3) 二、电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 8.【答案】C 9.【答案】C 10.【答案】C 11.【答案】D 12.【答案】C 13.【答案】C 三、电场中的图像问题 14.【答案】B 15.【答案】C 16.【答案】B 17.【答案】C 18.【答案】A 19.【答案】C 20.【答案】B 21.【答案】C 22.【答案】B 23.【答案】D 24.【答案】C 25.【答案】D 26.【答案】C 27.【答案】,,, 【详解】根据匀强电场中,同一方向上,电势差比等于距离比可知 可得 同理,, 再由相似三角形对应边成比例可得 联立以上四个式子可得, 根据可知, 则场强 28.【答案】D 29.【答案】D 30.【答案】D 31.【答案】D 32.【答案】B 33.【答案】D 34.【答案】B 35.【答案】AD 36.【答案】BD 1 / 3 学科网(北京)股份有限公司 $ 10.3 电势差与电场强度的关系(解析版) 目录 1 一、电势差与电场强度的关系 1 二、电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 7 三、电场中的图像问题 11 15 21 ( 高中物理答疑解题助手 AI 智能体: https://www.coze.cn/store/agent/7615615129367052342?bot_id=true ) 一、电势差与电场强度的关系 1.如图所示,与纸面平行的匀强电场中有一矩形,、、三点处的电势分别为、、,则点的电势为(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知,点的电势为。 故选C。 2.如图所示,以A、B、C、D为顶点的长方形处于一平行板电容器(图中未画出)形成的匀强电场中,长方形所在平面与电场线平行,AB的长度为4cm,BC的长度为3cm,电容器正、负极板间的距离为18cm,A、B、C三点的电势分别为7V、15V、10.5V,下列说法正确的是(  ) A.D点的电势为1.5V B.D点的电势为3.5V C.两平行板间的电势差为45V D.两平行板间的电势差为75V 【答案】C 【详解】AB.匀强电场中,平行等间距的两条线段对应的电势差相等,则有 解得,故AB错误; CD.令AB连线上O点的电势为10.5V,则有 解得 则OC连线为一条等势线,根据电场线垂直于等势线,由高电势点指向低电势点,作出电场方向如图所示 根据几何关系有 解得 则电场强度 结合上述解得 电容器正负极板的距离为18cm,则两平行板间的电势差为,故C正确,D错误。 故选C。 3.如图所示,空间存在匀强电场,有一个与匀强电场平行的直角三角形区域ABC,已知AB=6cm,BC=cm,A点的电势为φA=8V,B点的电势为φB=2V,C点的电势为V,则下列说法正确的是(  ) A.AC中点的电势为6V B.将一个电荷量为q=-3×10-6C的负电荷放到C点,其电势能为-1.2×10-5J C.将一个电荷量为q=-3×10-6C的负电荷从A点移到B点,电场力做功为W=1.8×10-5J D.此电场的电场强度大小为E=200V/m 【答案】D 【详解】A.设AC的中点为D,则,故A错误; B.将一个电荷量为q=-3×10-6C的负电荷放到C点,其电势能为,故B错误; C.将一个电荷量为q=-3×10-6C的负电荷从A点移到B点,电场力做功为,故C错误; D.由于D点与B点电势相等,所以BD连线为等势线,如图所示 在直角三角形ABC中,有 所以 由此可知,三角形BCD为等边三角形,所以电场强度大小为,故D正确。 故选D。 4.如图所示,A、B、C、D是匀强电场中的四个点,D是的中点,A、B、C构成一个等腰直角三角形,长为,电场线与三角形所在的平面平行,已知,,,由此可以判断(  ) A.电场强度的方向由A点指向D点 B.电场强度的方向由B点指向C点 C.电场强度的大小为 D.电场强度的大小为 【答案】C 【详解】D为BC的中点,则D点的电势为 则AD连线为一条等势线,电场强度的方向垂直AD连线斜向下即C指向B,B到AD的距离为 场强的大小为 故选C。 5.如图所示,匀强电场方向平行于xOy平面,A、B、C是电场中的三点。电荷量为的试探电荷先后放置在A、B、C三点时,电势能分别为、、,下列说法正确的是(  ) A.BC中点的电势为零 B.AC间的电势差 C.电场强度的大小 D.电场强度的方向与x轴正方向成45° 【答案】C 【详解】A.根据电势能公式 试探电荷 可得 代入各点电势能得 BC中点的电势为 故A错误; B.AC间的电势差 故B错误; C.匀强电场中,沿轴方向(),电势降低,电场强度分量 方向沿轴负方向; 沿轴方向(),电势降低,电场强度分量 方向沿轴负方向; 则电场强度大小 故C正确; D.由C选项分析可知,电场强度方向沿轴负方向和轴负方向的角平分线方向,即指向第三象限,与 轴正方向成(或与轴负方向成),故D错误。 故选C。 6.如图所示,以点为圆心,为半径的圆处于匀强电场(图中未画出)中,电场平行于圆面。AC、BD为互相垂直的两直径,、、三点的电势分别为、0、,下列说法正确的是(  ) A.点的电势为10V B.电场方向由点指向点 C.AC是等势线 D.电场强度大小为 【答案】B 【详解】AC.由匀强电场的特点可知 则有 可得, AC不是等势线,AC项错误; B.连接AB,则AB是等势面,电场线与AB垂直,如图 由几何关系可得AD与AB垂直,与AD平行,则电场线沿着BC与AD方向,由点指向点,B项正确; D.由几何关系BC两点间的距离为 则电场强度,D项错误。 故选B。 7.如图所示,在匀强电场中直角三角形ABC的边长,,将带电荷量的负电荷从电场中的A点移到B点,克服静电力做了的功,再从B点移到C点,静电力做了的功。求: (1)A、B两点间的电势差和B、C两点间的电势差; (2)如果规定B点的电势为零,则A点和C点的电势分别为多少? (3)计算电场强度的大小。 【答案】(1); (2); (3) 【详解】(1)负电荷从A点移到B点,克服静电力做功,由 同理,从B点移到C点,静电力做正功,则 (2)由电势差与电势的关系 将,代入可得 同理 (3) 将(2)问中的条件代入,因,,,故AB连线的中点D的电势为2V,即CD为2V的等势线,由于电场线垂直于等势面由高电势指向低电势,即电场强度的方向为过B点与CD的垂线,即由M指向B,由几何关系可知 则电场强度 二、电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 8.静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置,如图所示为该透镜工作原理示意图。虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线,实线为一电子仅在电场力作用下通过该区域的部分运动轨迹,P、Q为轨迹上的两点。下列说法正确的是(  ) A.P点的电场强度比Q点的电场强度小 B.P点的电势低于Q点的电势 C.电子在P点的动能大于在Q点的动能 D.电子从P运动到Q的过程中,电势能先增大后减小 【答案】C 【详解】A.等势线越密,电场强度越大。由图可知,点处的等势线比点处的等势线密集,所以点的电场强度比点的大,故A错误; B.电子做曲线运动,所受电场力指向轨迹的凹侧,且电场力方向与等势线垂直。由图可知,电子在点受到的电场力方向大致向左。因为电子带负电,受力方向与电场强度方向相反,所以电场强度方向大致向右。沿电场线方向电势降低,所以点的电势高于点的电势,故B错误; C.电子从运动到的过程中,电场力方向大致向左,位移方向大致向右,电场力做负功。根据动能定理,动能减小,所以电子在点的动能大于在点的动能,故C正确; D.电子从运动到的过程中,电场力做负功,电势能增大,故D错误。 故选C。 9.高层建筑屋顶通常有避雷针,某时刻避雷针周围的电场线如图所示。、是同一电场线上的两点,、关于过点的竖直电场线对称,带电粒子从点以速度开始运动,仅在电场力作用下的运动轨迹为图中虚线所示。则(  ) A.、两点电场强度相同 B.该带电粒子可能带正电 C.粒子在点具有的电势能比在点的电势能大 D.若将该带电粒子从点静止释放能沿电场线运动到点 【答案】C 【详解】A.电场强度是矢量,既有大小又有方向。、两点的切线方向不同,即电场强度方向不同,所以、两点电场强度不同,故A错误; B.由图可知,电场线方向向上。粒子从点以速度开始运动,轨迹向下弯曲,说明粒子受到的电场力方向向下。电场力方向与电场强度方向相反,所以该带电粒子带负电,故B错误; C.等势面与电场线垂直,且沿电场线方向电势逐渐降低,可知,粒子带负电,根据电势能公式可知,负电荷在电势越低的地方电势能越大。粒子在点具有的电势能比在点的电势能大,故C正确; D.带电粒子在曲线电场线中静止释放,受力沿切线方向,轨迹不与电场线重合,故D错误。 故选C。 10.如图,实线为某电场的等势线分布示意图,一个带电粒子仅在静电力的作用下沿虚线轨迹由M点运动到N点,则(  ) A.带电粒子带正电 B.等势线d的电势最高 C.带电粒子在M点受到的静电力大于在N点受到的静电力 D.带电粒子在M点具有的电势能大于在N点具有的电势能 【答案】C 【详解】A.电场线方向由高电势指向低电势,由图可知电势由外向内降低,故电场线方向指向中心。粒子做曲线运动,所受静电力指向轨迹凹侧。由图可知,轨迹向下弯曲(远离中心),说明粒子受到的静电力方向大致指向外侧。静电力方向与电场线方向相反,所以带电粒子带负电,故A错误; B.由图可知,等势线的电势为,是最低的,故B错误; C.等差等势线的疏密程度反映电场强度的大小,等差等势线越密的地方电场强度越大。由图可知,点处的等势线比点处的等势线密,所以点的电场强度大于点的电场强度,即。根据可知,带电粒子在点受到的静电力大于在点受到的静电力,故C正确; D.带电粒子带负电,点的电势高于点的电势。根据电势能公式,负电荷在电势高的地方电势能小,所以带电粒子在点具有的电势能小于在点具有的电势能,故D错误。 故选C。 11.静电现象普遍出现于平时的生活之中,人类通过静电现象开始了对电的深入研究。熔喷布是口罩的中间过滤层,它经过了静电驻极技术处理,即通过高压放电,使电荷附着在熔喷无纺布上,使它能吸附一些颗粒较小的污染物,甚至病毒这种纳米级的物质也可进行吸附或阻隔。驻极处理装置中针状电极与平板电极间的电场如图所示。 A.a点处的电场强度小于b点处的电场强度 B.带负电荷的尘埃在a点处的电势能小于b点处的电势能 C.a点处一带电尘埃仅在电场力的作用下由静止开始运动,被熔喷布吸附,尘埃携带的是正电荷 D.质量为m的带电尘埃在电场力的作用下由静止开始运动,被熔喷布吸附,电势能变化量为E,不计其所受重力,则它运动到熔喷布时的速度大小为 【答案】D 【详解】A.针尖附近电场线密集,a点电场强度大于b点,故A错误; B.负电荷在a点电势能大小取决于电势高低,a点电势大小大于b点处,故B错误; C.尘埃从a点向熔喷布运动,熔喷布带正电,故尘埃携带的是负电荷,故C错误; D.由动能定理 解得,故D正确。 故选D。 12.两点电荷、的电场中等势面分布如图中虚线所示,相邻等势面间的电势差为1V,点所在等势面电势为0。实线为一电子只在电场力作用下的运动轨迹,、、为轨迹上的点,则(  ) A.点的电场强度比点的小 B.电荷与均为正电荷 C.该电子从到,电势能增加了 D.该电子经过点时速度最小 【答案】C 【详解】A.等势面的疏密反映电场强度大小,等势面越密场强越大,R点比P点更靠近电荷,等势面更密集,因此点电场强度比点大,A错误; B.已知点电势为,相邻等势面电势差为,由图可知,越靠近电势越高,说明带正电;越靠近电势越低,说明带负电,B错误; C.根据电势分布规律,、两点的电势, 故该电子电势能的变化量为 即电子从到,电势能增加了,C正确; D.电子只受电场力,动能和电势能之和守恒,点最靠近,电势最高,电子带负电,根据电势能 可知,电子在点电势能最小,动能最大,速度最大,D错误。 故选C。 13.a、b、c、d四个带相同电荷量的正试探电荷向固定的场源正点电荷运动,四个正试探电荷运动的轨迹如图所示,不计试探电荷间的作用力,N、Q点与场源正点电荷间的距离相等,则在M、N、P、Q四个位置中(  ) A.Q点的电势最高 B.N、Q两点的电场强度相同 C.试探电荷在P点受到的库仑力最大 D.试探电荷在P点的加速度一定最大 【答案】C 【详解】ACD.在M、N、P、Q四个位置中,P点距场源正点电荷最近,故P点的电势最高,正试探电荷在P点的电势能最大,在P点受到的库仑力最大,但试探电荷间的质量关系未知,故不能得到加速度的大小关系,故AD错误,C正确; B.N、Q两点的电场强度大小相等,但方向不同,故B错误。 故选C。 三、电场中的图像问题 14.平行于轴方向的静电场的电场强度随的变化关系如图所示,规定沿轴正方向为电场强度的正方向,则电势随变化的关系图像可能正确的是(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】CD.从坐标原点到,电场指向x轴正方向,图像包围的面积表示两点电势差,从原点到图线与x轴围成的面积为正值,说明沿x轴正方向电势逐渐降低;同理,右侧电场指向x轴负方向,沿x轴正方向电势逐渐升高,故CD错误; AB.图像包围的面积表示两点电势差,从原点到图线与x轴围成的面积小于到之间图线与x轴围成的面积,总面积为负值,说明原点处的电势小于处的电势,故A错误,B正确。 故选B。 15.如图所示为某一负电荷在电场中的电势能随位置变化的图像,沿轴正方向,电场强度为正,则负电荷从运动到过程中(  ) A.电场力先做负功再做正功 B.处电势能最小 C.处电场强度为负 D.处电势最低 【答案】C 【详解】A.负电荷从运动到过程中,电势能先减小后增加,可知电场力先做正功再做负功,A错误; BD.由图可知,处电势能最小,因电荷带负电,则处电势最高,BD错误; C.因从x1到x2电势能减小,可知电场力做正功,电场力方向沿x轴正向,因电荷带负电,可知处电场强度为负,C正确。 故选C。 16.某静电场电势在x轴上分布如图所示,图线关于轴对称,M、P、N是x 轴上的三点,OM=ON;有一电子从P点右侧、N点左侧某处静止释放,仅受x 方向的电场力作用,则下列说法错误的是(  ) A.P点电场强度方向沿x正方向 B.M点的场强等于N 点的场强 C.电子一定能到达P点 D.电子在P点的电势能大于在O点的电势能 【答案】B 【详解】A.由图可知在x正半轴沿+x方向电势降低,则P点电场强度方向沿x轴正方向,故A正确,不符合题意; B.根据图像的切线斜率表示电场强度,根据对称性,由图可知M点的电场强度大小等于N点的电场强度大小,方向相反,故B错误,符合题意; C.电子在x正半轴受电场力向左,所以一定能到达P点,故C正确,不符合题意; D.电子在电势低处电势能大,故电子在P点的电势能大于在O点的电势能,故D正确,不符合题意。 故选B。 17.某静电场在轴上的场强随的变化关系如图所示,轴正方向为场强正方向,带负电的点电荷沿轴运动,则点电荷(  ) A.在和处电势能相等 B.由运动到的过程中电势能增大 C.由运动到的过程中电势能一直减小 D.由运动到的过程中电场力先减小后增大 【答案】C 【详解】A.负电荷由运动至,由题图可知,该过程电场方向沿轴负方向,则电场力对负电荷做正功,电势能减小,故A错误; B.负电荷由运动至,由题图可知,该过程电场方向沿轴负方向,则电场力对负电荷做正功,电势能减小,故B错误; C.负电荷由运动到,该过程电场方向沿轴负方向,电场力一直做正功,电势能一直减小,故C正确; D.由运动到的过程中,由题图可知,场强先减小,后增大,再减小;则电场力先减小,后增大,再减小,故D错误。 故选C。 18.真空中有两个固定点电荷,在坐标原点O,在x轴上的某点,x正半轴上各点电势随x的变化如图所示。已知在孤立点电荷q的电场中,与其相距为r处的电势(取无限远处电势为零)。下列说法正确的是(  ) A.带正电,带负电 B.电荷量 C.b点和d点的电场强度方向相同 D.电子仅在电场力作用下沿x轴从a点运动到c点过程中,其速度一直增大 【答案】A 【详解】AB.由图可知,当时,,根据点电荷电势公式可知,原点处的电荷带正电;当时,从负值趋近于0,说明远处电势为负,即总电荷量,故带负电且,故A正,B错误; C.图像切线的斜率表示电场强度的负值,即,点处切线斜率为负,电场强度方向沿轴正方向,点处切线斜率为正,电场强度方向沿轴负方向,两点电场强度方向相反,故C错误; D.电子带负电,从点运动到点过程中,电势一直降低,根据电势能公式可知,电子的电势能一直增大,由能量守恒定律可知,电子的动能一直减小,即速度一直减小,故D错误。 故选A。 19.如图所示为某正试探电荷沿x轴正方向移动过程中,该试探电荷的电势能随位移x的变化规律。已知电场方向沿x轴方向,下列说法正确的是(  ) A.间,电场方向始终沿x轴正方向 B.间,电场方向始终沿x轴负方向 C.间,该电场的电场强度先增大后减小 D.间,该电场的电场强度先减小后增大 【答案】C 【详解】AB.间,正试探电荷的电势能变大,根据可知电势升高,可知场强沿x轴负方向;间,正试探电荷的电势能变小,根据可知电势降低,可知场强沿x轴正方向,故AB错误; CD.间,图像的斜率先增大后减小,根据图像的斜率表示电场力可知该电场的电场强度先增大后减小,故C正确,D错误。 故选C。 20.在蛋白质电泳实验中,一块长度为10cm的均匀凝胶两端施加250V的恒定电压,用以驱动带负电的蛋白质分子向正极迁移。已知该蛋白质分子在此凝胶中的迁移率为,其中,v是分子的迁移速度,E是电场强度,则该蛋白质分子的迁移速度大小为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】凝胶内的电场强度,代入题中数据可得。 根据,变形得迁移速度 可得 故选B。 21.如图所示,一正四面体置于匀强电场中,A、B、C、D分别是正四面体的四个顶点,正四面体的棱长为L,E、F、G、H为棱AB、AC、AD、BC的中点,电势分别为2φ、4φ、2φ、6φ,下列说法正确的是(  ) A.A点电势为3φ B.C点电势为4φ C.BDF所在的平面为等势面 D.匀强电场的电场强度大小为 【答案】C 【详解】AB.利用匀强电场中线段中点电势等于两端点电势的平均值这一规律,设四个顶点电势为,根据题意列方程是中点 即 是中点 即 是中点 即 是中点 即 联立解得,,, 故AB错误; C.电势为,电势题目给出为,三个不共线点电势相等,因此所在平面为等势面,故C正确; D.由上述分析,等势面垂直于,电场沿方向,电势差大小为,长度为,因此场强,故D错误。 故选C。 22.如图所示,三维坐标系O-xyz内存在着匀强电场,A、B、C为坐标轴上的点,它们到坐标原点O的距离分别为3m、2m、1m,已知四个点的电势分别为、、、,则电场强度大小为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】设电场在x、y、z三个坐标轴上的分量分别为、、,各方向均满足匀强电场关系式 由题意可知沿AO方向电势降低,电场强度在x轴的分量沿x轴负方向,大小满足, 沿BO方向电势降低,电场强度在y轴的分量沿y轴负方向,大小满足 沿CO方向电势降低,电场强度在z轴的分量沿z轴负方向,大小满足 故电场强度大小为 故选B。 23.空间存在一平行于纸面的匀强电场,在电场内取某点记为坐标原点O,沿某一方向建立x轴,选取x轴上到O点距离为r的P点,以O为圆心、r为半径作圆,如图所示(图中a、b...h各点等分圆周)。从P点起沿圆周逆时针方向移动一周,圆上各点的电势会随转过角度发生变化。当半径r分别取、、时,其图像如图所示,三条曲线所对应的电势均在时达到最大值,最大值分别为、、。则下列说法正确的是(    ) A.曲线①对应的r取值为 B.坐标原点O的电势为 C.电场强度大小为,方向与x轴成斜向右 D.从e到f,电势先降低后升高,从h到a,电势一直升高 【答案】D 【详解】A.由题目所给信息可知,三条曲线均在时,电势最大,如图所示 可见半径越大,电势的最大值越大,曲线①对应r取值为,故A错误; C.根据可知该匀强电场的电场强度 电场强度方向与x轴负方向成斜向左下方,故C错误; B.设坐标原点O的电势为,则 解得,故B错误; D.电场强度方向与x轴负方向成斜向左下方;由电场线从电势高地方指向电势低的地方,及匀强电场的等势面与电场线垂直,可得从e到f,电势先降低后升高,从h到a,电势一直升高,故D正确。 故选D。 24.《自然·生物技术》报道了“高通量基因编辑电转染平台”,该技术通过对称电场设计提高外源DNA导入效率。其原理可简化如图所示,两带电平行金属板在细胞周围形成关于y轴对称的电场,实线为电场线,虚线为带电外源DNA进入细胞膜的运动轨迹。L、M、N为轨迹上三点,P点与N点关于y轴对称,且。下列说法正确的是(  ) A.N、P两点的电场强度相同 B.DNA分子在M点的加速度比在N点大 C.DNA分子在M点的电势能大于在N点的电势能 D.L、N两点间的电势差等于N、P两点间的电势差 【答案】C 【详解】A.电场强度是矢量,包含大小和方向,两点的电场强度大小相等、方向不同(N点电场线斜向右上,P点电场线斜向左上),故电场强度不相同,A错误; B.电场线的疏密表示电场强度的大小,电场线越密,场强越大,由图可知,N点的电场线比M点更密,因此DNA分子在M点的加速度比N点小,B错误; C.DNA的运动轨迹向电场线的内侧弯曲,说明DNA所受电场力方向与电场线方向相反,说明DNA带负电,沿电场线方向电势降低。M点电势小于N点电势,由可得,M点电势能大于N点,C正确; D.公式仅适用于匀强电场,本题为非匀强电场不能直接用该公式,且仅为轨迹长度,不是沿电场方向的距离,由对称性可知,而不为零,D错误。 故选C。 25.某静电透镜的示意图如图所示,图中实线K、G是电极板,K板电势为120V,带孔的G板电势为30V,虚线为等势线,从K板中心附近水平向右发射的带电粒子最终都汇聚到B点,不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用,下列说法正确的是(  ) A.粒子可能是质子 B.粒子从A点运动到B点的过程中,电场力做负功,机械能守恒 C.粒子从A点运动到B点的过程中,电场力做正功,机械能守恒 D.粒子在射出时的电势能和动能之和等于在点时的电势能和动能之和 【答案】D 【详解】A.粒子出G板后,受电场力指向z轴负方向,沿电场线方向,电势逐渐降低,可知电场力与场强方向相反,则粒子带负电,不可能是质子,故A错误; BC.粒子从A点运动到B点的过程中,电场力做负功,机械能不守恒,故BC错误; D.根据能量守恒定律可知,粒子在射出时的电势能和动能之和等于在B点时的电势能和动能之和,故D正确。 故选D。 26.某静电场的等差等势面分布如图所示,一带正电的粒子仅在电场力作用下运动,轨迹如图中虚线所示,a、b为轨迹上的两点,已知等势面的电势,下列说法正确的是(  ) A.电场强度的方向垂直等势面由指向 B.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 C.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 D.粒子在a点的动能大于在b点的动能 【答案】C 【详解】A. 粒子仅受电场力,轨迹的凹侧为电场力方向,由图中轨迹弯曲方向可知,电场力方向竖直向下;粒子带正电,电场强度方向与电场力方向一致,也竖直向下。 电场强度方向由高电势指向低电势,因此电势满足 ,电场方向是由指向,A错误; B.等差等势面的疏密程度反映电场强度大小:等势面越密,场强E越大。由图可见,b点等势面更密集,a点更稀疏,因此​。 根据牛顿第二定律,加速度​,所以 ,B错误; C.粒子带正电,电势能,,电势越高电势能越大。 点所在等势面电势高于点(),因此粒子在点的电势能大于点,C 正确; D.粒子仅受电场力,动能和电势能之和守恒。点电势能更大,因此点动能更小,所以粒子在点的动能小于点动能,D 错误。 故选 C。 27.如图所示,匀强电场中有一个直角三角形ABC(),,,D点为AB上的一个三等分点(),G、F分别是AC和BC上的点,已知GF//AB,CD与GF相交于E点,已知匀强电场方向平行于直角三角形ABC所在平面,A、B、C、E四点电势分别为、、、。求D、G、F三点的电势和匀强电场的场强大小。 【答案】,,, 【详解】根据匀强电场中,同一方向上,电势差比等于距离比可知 可得 同理,, 再由相似三角形对应边成比例可得 联立以上四个式子可得, 根据可知, 则场强 28.(2025·北京·高考真题)某小山坡的等高线如图,M表示山顶,是同一等高线上两点,分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下,不考虑阻力,则(  ) A.小球沿运动的加速度比沿的大 B.小球分别运动到点时速度大小不同 C.若把等高线看成某静电场的等势线,则A点电场强度比B点大 D.若把等高线看成某静电场的等势线,则右侧电势比左侧降落得快 【答案】D 【详解】A.等高线越密集,坡面越陡,根据牛顿第二定律可得(为坡面与水平面夹角),MB对应的等高线更密集,坡面更陡,小球沿着MB运动时加速度比沿着MA运动时加速度大,A错误; B.A、B在同一等高线,小球下落高度相同,根据机械能守恒,运动到A、B点时速度大小相同,B错误; C.等势线越密集,电场强度越大,B处等势线更密集,A点电场强度比B点小,C错误; D.等势线越密集,电势降落越快,右侧等势线更密集,右侧电势比左侧降落得快,D正确。 故选D。 29.(2025·福建·高考真题)角分辨光电子能谱仪是现代科学研究的先进仪器,其核心装置中有两个同心半球极板。垂直半球底面儿且过球心O的截面如图所示。极板间存在一径向电场,其等势线为一系列以O为圆心的半圆。电子A以初动能,从入口M点垂直半球底面入射,从N点射出,电子b也从M点垂直半球底面入射,经P点后从Q点射出。两电子的运动轨迹如图所示,已知电子a轨迹为一以O为圆心的半圆,与OP交于H点,H、P两点间的电势差为U,,,电子电荷量大小为,重力不计。则(  ) A.P点的电场强度 B.电子a在H点儿受到的电场力大小为 C.电子b在P点动能小于在Q点动能 D.电子b从M点运动到Q点的过程中,克服电场力所做的功小于2eU 【答案】D 【详解】AB.a粒子入射动能为Ek,根据动能的表达式有 粒子恰好做圆周运动,则 联立解得 根据电场强度的分布可知P点的电场强度小于,故AB错误; C.已知|NQ|=2|HP|,因为HN在同一等势线上,且沿电场方向电势降低,则Q点电势小于P点,电子在电势低处电势能大,则b粒子在Q点电势能大,根据能量守恒可知,b粒子在Q点动能较小,故C错误; D.由电场线密度分布情况可知,沿径向向外电场强度减小,则HP之间平均电场强度大小大于NQ之间的平均电场强度大小,根据 可知 则b粒子全程的克服电场力做功,故D正确。 故选 D。 30.(2025·海南·高考真题)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.点的电场强度小于点的电场强度 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】D 【详解】A.由图可知在x正半轴沿+x方向电势降低,则电场强度方向沿正方向,故A错误; 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D 。 31.(2025·浙江·高考真题)三个点电荷的电场线和等势线如图所示,其中的d,e与e,f两点间的距离相等,则(  ) A.a点电势高于b点电势 B.a、c两点的电场强度相同 C.d、f间电势差为d、e间电势差的两倍 D.从a到b与从f到b,电场力对电子做功相等 【答案】D 【详解】A.电场线从高等势面指向低等势面,即电场线从图中的正电荷指向负电荷,因此b点所在的等势面高于a点所在的等势面,A错误; B.a、c两点电场强度方向不同,电场强度不同,B错误; C.从d→e→f电场强度逐渐减小,间距相等,结合可知,则,C错误; D.a点与f点在同一等势面上,a、b两点和f、b两点的电势差相等,根据电场力做功可知从a到b与从f到b,电场力对电子做功相等,D正确。 故选D。 32.(2024·重庆·高考真题)沿空间某直线建立x轴,该直线上的静电场方向沿x轴,其电势的φ随位置x变化的图像如图所示,一电荷量为e带负电的试探电荷,经过x2点时动能为1.5eV,速度沿x轴正方向若该电荷仅受电场力。则其将(   ) A.不能通过x3点 B.在x3点两侧往复运动 C.能通过x0点 D.在x1点两侧往复运动 【答案】B 【详解】带负电的试探电荷在x2处动能为1.5eV,电势能为-1eV,总能量为0.5eV,且试探电荷速度沿x轴正方向,在x2 ~ x3区域试探电荷受到沿x轴正方向的静电力,做加速运动,在x3处速度最大,试探电荷继续运动到x3右侧,做减速运动,当速度为零时,电势能为0.5eV,即运动到电势为-0.5V处减速到零,开始向x轴负方向运动,后反向回到x2处动能仍为1.5eV,继续向左运动,在电势为-0.5V处减速到零又反向,不会运动到x0、x1处,即试探电荷在x3点两侧往复运动。 故选B。 33.(2024·湖南·高考真题)真空中有电荷量为和的两个点电荷,分别固定在x轴上和0处。设无限远处电势为0,x正半轴上各点电势随x变化的图像正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】根据点电荷周围的电势公式,设处 (>0)的电势为0,得 解得 故可知当时,;当时,。 故选D。 34.(2024·江西·高考真题)蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质, 将其置于电压恒定的两平行金属板间, 板间电场视为匀强电场, 如图所示. 若两金属板间距减小, 关于火焰中电子所受的电场力, 下列说法正确的是 (  ) A.电场力增大,方向向左 B.电场力增大,方向向右 C.电场力减小,方向向左 D.电场力减小,方向向右 【答案】B 【详解】由题知,两极板电压保持不变,则根据电势差和电场强度的关系有 当电极板距离减小时,电场强度E增大,根据F = Ee可知电场力也增大,再结合题图可知极板间的电场线水平向左,则可知电子受到的电场力方向向右。 故选B。 35.(2025·湖南·高考真题)(多选)一匀强电场的方向平行于平面,平面内A点和B点的位置如图所示。电荷量为和的三个试探电荷先后分别置于O点、A点和B点时,电势能均为。下列说法正确的是(  ) A.中点的电势为零 B.电场的方向与x轴正方向成角 C.电场强度的大小为 D.电场强度的大小为 【答案】AD 【详解】A.根据题意可知O点、A点和B点的电势分别为,, 故中点的电势为 故A正确; B.如图,设N点为AB的三等分点,同理易知N点电势为0,连接MN为一条等势线,过A点做MN的垂线,可知电场线沿该垂线方向,指向右下方,由可知,故电场的方向与x轴正方向成角,故B错误; CD.电场强度的大小为 故C错误,D正确。 故选AD。 36.(2024·天津·高考真题)(多选)某静电场在x轴正半轴的电势随x变化的图像如图所示,a、b、c、d、为x轴上四个点。一负电荷仅在静电力作用下,以一定初速度从d点开始沿x轴负方向运动到a点,则该电荷(  ) A.在b点电势能最小 B.在c点时速度最小 C.所受静电力始终做负功 D.在a点受静电力沿x轴负方向 【答案】BD 【详解】AB.根据题意,由公式可知,负电荷在高电势位置的电势能较小,由图可知,点的电势最大,则在点电势能最小,同理可知,c点的电势最小,则在c点时电势能最大,电荷仅在电场力作用下,电荷的电势能和动能之和不变,可知,电势能最大时,动能最小,则在c点时,电荷的动能最小,即速度最小,故A错误,B正确; CD.根据沿电场线方向电势逐渐降低,结合题图可知,点左侧电场方向沿轴正方向,点右侧电场方向沿轴负方向,可知,点右侧负电荷受沿轴正方向的电场力,点左侧负电荷受沿轴负方向的电场力,可知,在a点受静电力沿x轴负方向,从d点开始沿x轴负方向运动到a点,电场力先做负功再做正功,故C错误,D正确。 故选BD。 2 / 27 学科网(北京)股份有限公司 $

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10.3 电势差与电场强度的关系(分层作业)物理人教版必修第三册
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