课时跟踪检测(46) 静电场中能的性质(Word练习)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习

**基本信息** 聚焦静电场能的性质，通过高考真题与模拟题系统整合电场线、等势线、电势能等核心概念，提炼类比法、对称性分析等解题方法，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电场线与等势线|1-3题|电场线方向判断电势高低，等势线密集程度分析场强|电场线疏密→场强大小→电势差关系| |电势能与做功|4-6题|电场力做功与电势能变化关系，动能定理应用|功是能量转化的量度，电势差与功的计算| |粒子运动分析|7-9题|轨迹法判断受力方向，平衡条件与几何关系|力与运动关系，曲线运动条件| |综合应用|10-13题|对称性、类比法（卫星模型）、电势计算|场强叠加原理，能量守恒思想|

课时跟踪检测(四十六)　静电场中能的性质 1.(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 2.(2025·北京高考)某小山坡的等高线如图,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。山顶的小球沿滑道由静止滑下,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 3.(2025·贵州毕节三模)如图所示为某示波管内聚焦电场的电场线,将两电子从a、b两点由静止释放。忽略两电子间相互作用,则 (　　) A.从a点释放的电子将沿着电场线运动至d点 B.电子由b向c运动的过程,速度先增加后减小 C.电子由b向c运动的过程,加速度先增加后减小 D.电子由b向c运动的过程,电势能先增加后减小 4.(2025·广东茂名一模)(多选)如图是某款空气净化器的工作原理图,负极针附近能生成大量负离子,使得流经负极针的尘埃带上负电后被格栅板吸附,下列说法正确的是 (　　) A.格栅板应接电源正极 B.负极针附近的电势比格栅板附近低 C.尘埃被吸附到格栅板上的过程中速度不变 D.尘埃被吸附到格栅板上的过程中电势能减少 5.(2025·甘肃高考)如图所示,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 6.如图所示,三条实线为电场线,带电粒子a沿虚线轨迹1从A运动到B,带电粒子b沿轨迹2从C运动到D。若两带电粒子运动过程中,均仅受电场力作用。下列说法正确的是 (　　) A.a粒子带正电,b粒子带负电 B.a粒子带负电,b粒子带正电 C.运动过程中,粒子a和粒子b的速度一直减小 D.粒子a在A、B两点的电势能EpB>EpA,粒子b在C、D两点的电势能EpD>EpC 7.(2024·广西高考)如图,将不计重力、电荷量为q、带负电的小圆环套在半径为R的光滑绝缘半圆弧上,半圆 弧直径两端的M点和N点分别固定电荷量为27Q和64Q的负点电荷。将小圆环从靠近N点处静止释放,小圆环先后经过图上P1点和P2点,已知sin θ=,则小圆环从P1点运动到P2点的过程中 (　　) A.静电力做正功 B.静电力做负功 C.静电力先做正功再做负功 D.静电力先做负功再做正功 8.(2025·湖南高考)(多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内A点和B点的位置如图所示。电荷量为+q、-q和+2q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Ep(Ep>0)。下列说法正确的是 (　　) A.OA中点的电势为零 B.电场的方向与x轴正方向成60°角 C.电场强度的大小为 D.电场强度的大小为 9.如图所示,一等腰梯形ABCD处于匀强电场中,电场强度方向平行于等腰梯形所在平面,已知∠DAB=∠CBA=60°,AB=2 m,AD=1 m,A、D、C三点的电势分别为1 V、3 V、5 V。下列说法正确的是 (　　) A.B点的电势为6 V B.电场强度大小为 V/m C.一质子在梯形区域内的电势能不一定大于零 D.一电子从D点移到AB的中点,电场力做正功 10.(2025·安徽一模)太极图形象地表达了阴阳相互转化、相互统一的形式美与和谐美。图为由绝缘框架构成的太极图,O为大圆圆心,O1为上侧阳半圆的圆心,O2为下侧阴半圆的圆心,O、O1、O2在同一竖直线上,A、B为大圆水平直径的两个端点,C、D为大圆竖直直径的两个端点,P、Q分别是AO和BO的中点。整个框架单位长度所带电荷量均相等,其中圆弧O—D—B—C带正电,圆弧O—C—A—D带负电,规定无穷远处电势为零,下列说法正确的是 (　　) A.O点的电场强度为0 B.O1、O2两点的电场强度相等 C.O1、O2两点的电势相等 D.P、Q两点的电势相等 11.(2025·河北邢台三模)如图所示,半径为0.5 m的圆处在匀强电场中,电场线与圆所在的平面平行。AB和CD是圆的两个直径,O为圆心,两直径的夹角为60°。沿直线从A到B,每1 cm电势降低0.1 V;沿直线从C到D,每1 cm电势降低0.2 V。则下列判断正确的是 (　　) A.B点电势比D点电势低 B.匀强电场的电场强度大小为20 V/m C.电场强度方向与AB垂直 D.沿圆弧将一个带负电的粒子从A点移动到C点,电势能增大 12.(2024·山东高考)(多选)如图所示,带电量为+q 的小球被绝缘棒固定在O点,右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面上A点由静止释放,滑到与小球等高的B点时加速度为零,滑到C点时速度为零。已知AC间的距离为s,重力加速度大小为g,静电力常量为k,下列说法正确的是 (　　) A.OB的距离l= B.OB的距离l= C.从A到C,静电力对小滑块做功W=-mgs D.AC之间的电势差UAC=- 13.(2025·甘肃二模)(多选)与卫星绕星体运动类似,电子也可以绕正电荷运动。如图所示,三个电子仅在库仑力作用下绕正点电荷运动,轨道分别为椭圆轨道P和圆轨道a、b,圆轨道a、b、c、d恰好在正点电荷的四个等势面上,相邻两等势面间的电势差均为2 V,轨道P与轨道d、b分别相切于M、N两点。若轨道P上的电子运动到N点时的动能为6 eV,不考虑电子之间的相互作用及电子运动过程中的电磁辐射,下列说法中正确的是 (　　) A.轨道b上电子的动能大于6 eV B.轨道a上电子的动能比轨道b上的大 C.轨道a上电子的电势能比轨道b上的小 D.轨道P上的电子运动到M点时的动能为10 eV 答案 课时跟踪检测(四十六) 1.选D　根据沿电场线方向电势降低,由题图可知b点电势高于a点电势,A错误;由题图可知,a、c两点电场强度方向不同,则a、c两点的电场强度不同,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点在同一等势面上,a、b两点的电势差和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。 2.选D　等高线越密集,坡面越陡,设坡面与水平面夹角为θ,根据牛顿第二定律有mgsin θ=ma,解得a=gsin θ,MB对应的等高线更密集,坡面更陡,小球沿着MB运动的加速度比沿着MA运动的加速度大,A错误;A、B在同一等高线上,小球下落高度相同,根据机械能守恒定律可知,小球运动到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,则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,则右侧电势比左侧降落得快,D正确。 3.选C　由于a、d所在电场线不是直线,所以电子所受电场力方向会时刻变化,电子将做曲线运动,其所受电场力将指向轨迹的凹侧,且沿电场线切线方向,从a点释放的电子不会沿着电场线运动至d点,故A错误;电子从b向c运动,电场力一直做正功,电势能一直减小,动能一直增加,所以电子速度一直增大,故B、D错误;电场线越密集,电场强度越大,电场力也越大,电子从b向c运动,电场力先增大后减小,由牛顿第二定律得加速度先增大后减小,故C正确。 4.选ABD　 根据异种电荷相互吸引可知,格栅板接电源正极,故A正确;格栅板带正电,负极针带负电,故格栅板附近的电势高于负极针附近的电势,故B正确;带负电的尘埃被吸附到格栅板的过程中,电场力做正功,尘埃的速度增大,电势能减小,故C错误,D正确。 5.选D　M、N两点在同一等势面上,电势相等,N、P在同一电场线上,电场线方向由上到下,沿电场线方向电势逐渐降低,可知N点电势高于P点电势,则M点电势高于P点电势,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,B错误;负电荷从M点运动到P点,电势降低,电势能增加,则电场力做负功,动能减小,速度减小,C错误,D正确。 6.选D　粒子的受力指向轨迹的内侧,因此a所受电场力向左,b所受电场力向右,由于电场线方向未知,无法判断两粒子电性,故A、B错误;运动过程中,电场力对两粒子都是先做负功后做正功,粒子a和粒子b的速度都是先减小后增大,故C错误;由题图可得,粒子a在A、B两点间运动时,电势差先增大后减小,到B点时电势差还未减小到零,所以电场力做负功,电势能增加,即EpB>EpA,同理可得EpD>EpC,故D正确。 7.选A　设小圆环在某点P时所受合力为零,PM与MN的夹角为α,根据平衡条件可得kcos α=ksin α,解得tan α=,根据几何知识可知P位于P2点。在P2点右侧,静电力沿速度方向的分量始终沿圆弧切线方向向左,则小圆环从P1点运动到P2点的过程中静电力始终做正功。故选A。 8.选AD　根据题意可知O点、A点和B点的电势分别为φO=,φA=-,φB=,故OA中点的电势为φM==0,故A正确;如图所示,设N点为AB的三等分点,同理可知N点电势为0,连接MN,MN为一条等势线,过A点作MN的垂线,可知电场线沿该垂线方向指向右下方,由AM=AN可知∠NMA=45°,故电场的方向与x轴正方向成45°角,故B错误;电场强度的大小为E==,故C错误,D正确。 9.选B　取AB中点为F,由几何关系可知四边形AFCD为平行四边形,故φC-φD=φF-φA=2 V,解得φF=3 V,即DF连线为3 V的等势线,垂直DF连线作出电场线如图,所以B点的电势为φB=φC=5 V,电场强度大小为E=== V/m= V/m,故A错误,B正确;由图可知,在梯形区域内电势最高为5 V,电势最低为1 V,根据Ep=qφ可知一质子在梯形区域内的电势能一定大于零,故C错误;因为φD=φF,所以一电子从D点移到AB的中点,电场力不做功,故D错误。 10.选B　把太极图沿竖直直径分成左、右两部分,根据对称性,左、右两部分在O点产生的场强大小相等,但方向并非相反(因为左、右部分电荷分布关于竖直直径不对称),故O点合场强不为0,故A错误;由对称性可知,O1、O2两点的电场强度大小相等、方向相同,即O1、O2两点的电场强度相等,故B正确;靠近负电荷处电势低,靠近正电荷处电势高,O1点靠近负电荷,O2点靠近正电荷,所以O1点电势低于O2点电势,故C错误;P点靠近负电荷,Q点靠近正电荷,故Q点电势高于P点电势,故D错误。 11.选B　由题意知,从O到B电势降低5 V,从O到D电势降低10 V,因此B点电势比D点电势高,故A错误;OD中点与B点电势相等,B点与OD中点连线即为等势线,由几何关系可知,此连线与OD垂直,因此电场强度方向沿CD方向,故C错误;电场强度大小E== V/m=20 V/m,故B正确;沿圆弧将带负电的粒子从A点移到C点,电势变高,故带负电的粒子的电势能减小,故D错误。 12.选AD　由题意知小滑块在B点的加速度为零,则根据受力分析沿斜面方向有mgsin 30°=cos 30°,解得l=,A正确,B错误;因为小滑块滑到C点时速度为零,则从A到C的过程,根据动能定理有W+mgssin 30°=0,解得静电力对小滑块做的功为W=-,故C错误;根据电势差与静电力做功的关系可知AC之间的电势差UAC==-,故D正确。 13.选AD　类比卫星变轨模型,电子在轨道b上的速度大于在轨道P上的N点时的速度,则轨道b上电子的动能大于6 eV,故A正确;类比卫星做匀速圆周运动,有k=m,Ek=mv2,联立得Ek=∝,则轨道a上电子的动能比轨道b上的小,故B错误;若电子从轨道a运动到轨道b上,静电力做正功,电势能降低,则轨道a上电子的电势能比轨道b上的大,故C错误;由题意,电子运动过程中动能与电势能总和保持不变,M点电势比N点高4 V,电子带负电,则电子运动到M点时的动能比N点高4 eV,为10 eV,故D正确。 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $