第9单元 02 第25讲 静电场中能的性质（word练习）-【高考快车道】2027年高考物理大一轮总复习课时作业（基础版）

**基本信息** 聚焦静电场能的性质，通过概念辨析、场线分析及综合计算，系统覆盖电势、电势能、电场力做功等核心考点，强化能量观念与科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|1、5题|判断电势变化、轨迹可能性|电势与电场线关系→能量转化逻辑| |场线分布分析|2、3、7题|电场线与等势线识别、场强比较|场线疏密→场强大小，等势线走向→电势高低| |场强与电势关系|4、9题|匀强电场电势差与场强计算|电势差公式→电场强度大小推导| |综合应用|8、10题|实际情境（太空电梯）、多电荷电场计算|电势能变化→电场力做功，叠加原理→电势代数和|

第25讲　静电场中能的性质 (限时40分钟) 　　　　　 　　　　　 　　　　　 1.[2025·新课标卷] 匀强电场中,一带正电的点电荷仅在电场力的作用下以某一初速度开始运动,则运动过程中,其 (　) A.所处位置的电势一定不断降低 B.所处位置的电势一定不断升高 C.轨迹可能是与电场线平行的直线 D.轨迹可能是与电场线垂直的直线 2.(多选)[2025·河南焦作二模] 如图所示是两个带电体周围的电场线和等势线分布示意图,图中的图线具有对称性,下列叙述正确的是 (　) A.实线表示等势线,虚线表示电场线 B.两个带电体都带正电,且电荷量相同 C.等势线在两带电体的连线中点相交 D.A点电势高于B点,A点场强大于B点 3.[2025·甘肃卷] 如图,两极板不平行的电容器与直流电源相连,极板间形成非匀强电场,实线为电场线,虚线表示等势面.M、N点在同一等势面上,N、P点在同一电场线上.下列说法正确的是 (　) A.M点的电势比P点的低 B.M点的电场强度比N点的小 C.负电荷从M点运动到P点,速度增大 D.负电荷从M点运动到P点,电场力做负功 4.[2025·河南卷] 如图所示,在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为6 V、4 V、2 V;a、b、c分别位于纸面内一等边三角形的顶点上.下列图中箭头表示a点电场的方向,则正确的是 (　) A B C D 5.[2025·北京卷] 某小山坡的等高线如图所示,M表示山顶,A、B是同一等高线上两点,MA、MB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MA运动的加速度比沿MB的大 B.小球分别运动到A、B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 6.(多选)[2025·湖北新八校协作体三模] 如图所示,两个等量异种点电荷分别位于M、N两点,O为MN的中点,A、B、C、D是MN连线及中垂线上的点,且OA=OB=OC=OD.下列说法正确的是 (　) A.A点电势比C点电势低 B.B点电场强度比D点电场强度大 C.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,B、C两点间电势差不变 D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,C点电场强度大小也变为原来的2倍 7.[2025·浙江1月选考] 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 8.电影《流浪地球2》中太空电梯的缆索焊接是利用加速和会聚的高速电子流轰击工件接缝处,使材料熔合的一种焊接方法.在直流高压作用下,阴极K(接地)与阳极A之间形成辐向电场,虚线为电场线,在同一电场线上有B、C、D三点,BC=CD.一电子以某一初速度从B点沿直线运动到D点.不计电子所受的重力.下列说法正确的是 (　) A.B、C两点间的电势差等于C、D两点间的电势差 B.C点的电势φC> C.电子在B点时的电势能小于在D点时的电势能 D.电子从B点到D点做加速度逐渐减小的加速运动 9.(多选)[2025·云南师大附中模拟] 如图所示,A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面,一电子经过等势面D时,动能为16 eV,速度方向垂直于等势面D,经过等势面C时,电势能为-8 eV,经过等势面B时速度恰好为零,已知相邻等势面间的距离均为4 cm,电子重力不计.则下列说法正确的是 (　) A.匀强电场的电场强度大小为100 V/m B.匀强电场的电场强度大小为200 V/m C.等势面A的电势为-10 V D.电子再次经过等势面D时,动能为16 eV 10.[2025·湖北武汉调研] 如图所示,竖直面内有一长为1.2l、宽为0.8l的长方形ABCD,M、N分别为AD与BC的中点.四个电荷量均为Q(Q未知)的点电荷位于长方形的四个顶点,A、D处点电荷带正电, B、C处点电荷带负电.一个质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷)的带电小球从M处由静止释放,小球运动到MN中点O处时速度为.已知重力加速度大小为g,不计空气阻力,求: (1)M、O两点间的电势差UMO; (2)小球到达N点时的速度大小vN; (3)已知在电荷量为Q的点电荷产生的电场中,将无限远处的电势规定为零时,距离该点电荷r处的电势为φ=,其中k为静电力常量,多个点电荷产生的电场中某点的电势等于每个点电荷单独存在时该点的电势的代数和,求点电荷Q的电荷量. 学科网（北京）股份有限公司 $ 第25讲　静电场中能的性质 1.C　[解析] 在匀强电场中,带正电的点电荷所受电场力恒定,方向与电场线方向一致,加速度恒定.分析各选项:若初速度方向与电场力方向相反(如初速度向左,电场力向右),电荷会先减速至零再反向加速,在减速阶段,电荷沿电场线反方向运动,电势升高,因此电势不一定一直降低,故A错误;若初速度方向与电场力方向相同(如初速度向右,电场力向右),电荷将一直加速,电势不断降低,因此电势不一定升高,故B错误;若初速度方向与电场力方向共线(同向或反向),电荷将做匀变速直线运动,轨迹与电场线平行,故C正确;若轨迹与电场线垂直,则电荷初速度方向与电场力方向垂直,但电场力大小方向恒定,此时电荷将做类平抛运动,轨迹是曲线,故D错误. 2.BD　[解析] 电场强度是矢量,既有大小又有方向,所以带箭头的实线表示电场线,等势线是电势相同的点构成的线,电势是标量,没有方向,故A错误;因为电场线和等势线均具有对称性,两带电体无法区分其差异,即带等量电荷,电场线从正电荷处发出,所以它们带正电,故B正确;等势线不相交,故C错误;沿着电场线方向,电势越来越低,所以A点电势高于B点电势;电场线越密,场强越大,所以A点场强大于B点场强,故D正确. 3.D　[解析] M、N两点电势相等,电场线由上到下,N、P在同一电场线上,沿电场线电势逐渐降低,可知N点电势高于P点,可知M点电势高于P点,选项A错误;M点电场线分布比N点密集,可知M点电场强度比N点大,选项B错误;负电荷从M点运动到P点,电势能增加,则电场力做负功,动能减小,速度减小,选项C错误,D正确. 4.C　[解析] 匀强电场中任意两点连线的中点电势等于这两点电势的平均值,可知a、c连线的中点d的电势与b点相同,b、d的连线为该匀强电场的等势线.电场线垂直于等势线且由高电势指向低电势,故电场线沿a、c连线方向且由a指向c,C选项正确. 5.D　[解析] 等高线越密集,坡面越陡,根据牛顿第二定律有a=gsin θ(θ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;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;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;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. 6.BD　[解析] 由等量异种点电荷电场线的分布特点可知,A、B两点的电场强度相等,C、D两点的电场强度,电势均相等,根据点电荷的电场强度公式E=k,电势公式φ=k,叠加原理可知,EA=EB>EC=ED,φA>φC=φD=0>φB,A错误,B正确;若仅两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,则UBC变为原来的2倍,EC也变为原来的2倍,C错误,D正确. 7.D　[解析] b点所在的等势线相比a点所在的等势线更靠近正电荷,故φa<φb,A错误.电场强度是矢量,a、c两点电场方向不同,则电场强度不同,B错误.从d→e→f电场强度逐渐减小,间距相等,结合U=Ed可知0<Ufe<Ued,则Ufd<2Ued,C错误;a点与f点在同一等势线上,a、b两点和f、b两点的电势差相等,根据电场力做功W=qU可知,从a到b与从f到b电场力对电子做功相等,D正确. 8.C　[解析] 电场线越密的地方场强越大,所以B、C两点间的电场强度大于C、D两点间的电场强度,由U=Ed可得B、C两点间电势差大于C、D两点间电势差,即φB-φC>φC-φD,变形得φC<,故A、B错误;电子带负电,把电子从B点移到D点,电场力做负功,电子的电势能增大,所以电子在B点时的电势能小于在D点时的电势能,故C正确;电场线越密的地方场强越大,所以从B点到D点电场强度逐渐减小,电子从B到D加速度逐渐减小,又因电场力做负功,所以电子做加速度减小的减速运动,故D错误. 9.BD　[解析] 电子从等势面D运动到等势面B的过程中,由动能定理有-eUDB=0-EkD,则可解得UDB=16 V,由电势差与电场强度的关系可知E== V/m=200 V/m,故A项错误,B项正确;电子在等势面C时,由EpC=-eφC,代入数据解得φC=8 V,又因为相邻等势面之间的距离相等,则相邻两等势面的电势差相等,则φB=0, φA=-8 V,φD=16 V,故C项错误;在电子从等势面D运动到等势面B,再回到等势面D的整个过程中,静电力所做的功为零,由动能定理可知,电子再次经过等势面D时的动能仍为16 eV,故D项正确. 10.(1)　(2)2　(3) [解析] (1)小球从M运动到O,由题意知v= 由动能定理可得mg·0.4l+qUMO=mv2 解得UMO= (2)由题意可知UMN=2UMO 小球从M运动到N,由动能定理得mg·0.8l+qUMN=m 联立解得vN=2 (3)根据点电荷电势的定义可得,M点的电势φM= O点的电势φO=0 而UMO=φM-φO 各式联立解得Q= 学科网（北京）股份有限公司 $