第16讲 静电场中能的性质（复习讲义）（天津专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第16讲 静电场中能的性质 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 静电力做功与电势能 知识点1 静电力做功的特点 知识点2 电势能及其变化 考点二 电势与等势面 知识点1 电势与电势高低的判断重 知识点2 等势面与带电粒子的运动轨迹 考点三 电势差与匀强电场 知识点1 电势差及其计算 知识点2 匀强电场中的电势分布与场强方向判定重 考点四 电场中的图像与功能关系 知识点1 电场中的三类图像 知识点2 电场中的功能关系综合重 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 静电力做功与电势能 四川T6、山东T10、广东T2 天津T7、北京T8、浙江T4 —— 电势与等势面 四川T6、山东T10、江苏T6 天津T7、北京T8、浙江T4 —— 电势差与匀强电场 云南T7、山东T10、广东T2 全国卷T4、北京T20、浙江T4 —— 电场中的图像与功能关系 湖北T4、重庆T10 北京T20、海南T6 —— 考情分析 题型与考向：天津高考对本讲内容的考查以选择题为主，常与电场线、等势面、带电粒子的轨迹结合，以"判断电势高低、比较电势能大小、计算静电力做功"的形式呈现；计算题中多与动能定理、能量守恒综合。题目难度中等，侧重基本概念的辨析与基本关系的应用。近两年天津卷对本讲有直接考查（2025年天津卷第7题）。 考情分析 情境与立意：1.生活科技情境：如静电喷漆、静电卡盘、电子透镜、跨膜电位等，考查物理知识在实际中的应用。2.经典电场模型：如点电荷场、等量异种电荷场、匀强电场中的直角三角形、圆、正方形等几何图形，考查电场线与等势面的分布规律。3.图像信息：如、、图像，考查由图线斜率与面积获取电场强度、电势差、做功等信息的能力。 复习目标 1.理解静电力做功的特点，掌握与，能判断电势能的增减。2.理解电势与等势面的概念，掌握"沿电场线方向电势降低"的规律，能比较电势高低并判断电势能的大小。3.掌握匀强电场中与等分法，能确定电场强度的大小和方向。4.会读、、三类图像，并能结合动能定理与能量守恒分析电场中的功能关系。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 静电力做功与电势能 知识点1 静电力做功的特点 知●识●解●构 1.特点：静电力做功只与电荷的初、末位置有关，与电荷经过的路径无关。 2.匀强电场：静电力做功，其中为沿电场线方向的位移；若电荷沿垂直电场线方向移动，静电力不做功。 3.通用式：静电力做功与电势差的关系为，对一切电场都适用，与路径无关。 4.正负判断：电荷沿电场线方向移动时，正电荷所受静电力做正功，负电荷所受静电力做负功；电荷沿电场线反方向移动时则相反。 5.往返为零：电荷从某点出发又回到该点，静电力做功为零。 例题1、在匀强电场中有一个直角三角形ABC，电场强度方向与三角形所在平面平行，，，。已知电荷量为的粒子在A、B、C三点处的电势能分别为0、12eV、6eV。下列说法正确的是（     ） A．将该粒子从A点移动至B点，电场力做的功为12eV B．电场强度方向为由A点指向B点 C．电场强度大小为125V/m D．电场强度大小为120V/m 变式1、（多选）正点电荷的电场分布如图所示，A、B、C是某电场线上的三个点。另一正点电荷在静电力作用下，沿电场线由A点移至B点的过程中，静电力做功为，将该正点电荷从A点移至C点再移至B点过程中静电力做功为，则（　　） A．>0 B．> C．<0 D．= 变式2、（多选）如图所示，电荷q在匀强电场中分别沿路径AB和AMB运动，下列说法正确的是（     ） A．电荷分别沿两种路径运动时，静电力做功的大小可能不同 B．若电荷沿A→M→B→A运动，则静电力做功为0 C．若q为正电荷，沿A→M运动时静电力做正功 D．若q为负电荷，沿A→M运动时静电力做正功 知识点2 电势能及其变化 知●识●解●构 1.定义：电荷在电场中某点具有的势能叫电势能，表达式为，由电荷量与该点的电势共同决定。 2.相对性：电势能具有相对性，其大小与零势能面的选取有关，通常取无穷远处或大地的电势能为零。 3.与做功的关系：静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增大，即。 4.与电荷的关系：电势能既与电荷量有关，也与该点电势有关，与检验电荷有关；而电场强度和电势与检验电荷无关。 5.系统共有：电势能属于电荷与电场组成的系统，不能说"电荷单独具有电势能"。 例题2、如图所示是某区域的电场线分布情况，A、B、C是电场中的三个点。则（     ） A．场强＞，电势＞ B．场强＜，电势＜ C．将带正电的小球由B移动到A，电势能增加 D．将带负电的小球由B移动到A，电势能增加 变式1、（多选）如图所示，曲线中带箭头的为电场线，没有箭头的为等势线，下列判断正确的是（     ） A．A点的电势高于B点的电势 B．负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能 C．A、B两点的电势差是正值，B、A两点的电势差是负值 D．正电荷由B点移动到A点时，静电力做正功 变式2、（多选）下列描述静电场各物理量中，与检验电荷无关的物理量是（     ） A．电场强度 B．电势能 C．电势 D．电场力做的功W 考点二 电势与等势面 知识点1 电势与电势高低的判断 重 知●识●解●构 1.定义：电势的定义式为，是比值定义法；电势由电场本身决定，与检验电荷的电荷量及电性无关。 2.相对性：电势具有相对性，与零电势点的选取有关，一般取无穷远处或大地的电势为零。 3.高低判断：沿电场线方向电势逐渐降低，电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。 4.最快降落：电场强度的方向是电势降落最快的方向，但电势降低的方向不一定是电场强度的方向。 5.与电势能的关系：正电荷在电势越高的地方电势能越大，负电荷在电势越低的地方电势能越大。 例题3、下列说法正确的是（     ） A．电势降低的方向就是电场强度的方向 B．电势降落最快的方向就是电场强度的方向 C．带电粒子在电势越高的地方动能越大 D．带电粒子在电势越低的地方电势能越小 变式1、（多选）下列四种电场中分别标记有a、b两点。其中a点的电势比b点的电势小的有（　　） A． B． C． D． 变式2、（多选）下列有关电场线和等势面的四幅图像，说法正确的是（     ） A．图甲为正点电荷产生的电场，P点与Q点的电场强度相同 B．图乙为等量异种点电荷产生的电场，P、Q两点在点电荷连线的中垂线上且关于连线对称，则P点与Q点的电场强度相同 C．图丙为负点电荷的等势线，其中A点电势高于B点电势 D．图丁为匀强电场的电场线和等势面，只有匀强电场的电场线和等势面才互相垂直 知识点2 等势面与带电粒子的运动轨迹 知●识●解●构 1.等势面：电场中电势相同的各点构成的面叫等势面；在同一等势面上任意两点间移动电荷，静电力不做功。 2.与电场线的关系：等势面一定与电场线垂直，且电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。 3.疏密：等差等势面越密的地方电场强度越大，越疏的地方电场强度越小。 4.轨迹法：只受静电力时，带电粒子的轨迹总是向静电力方向的一侧弯曲，静电力的方向指向轨迹的凹侧。 5.判断顺序：由轨迹凹侧定静电力方向，结合电场线方向定电性，再由静电力做功的正负定动能与电势能的变化。 例题4、冷冻电镜技术可解析晶态冰中蛋白质三维结构．电子透镜是冷冻电镜中的关键部分，其中一种电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等，现有一电子以一定初速度进入该区域，实线为运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．下列说法错误的是（　　） A．电子透镜的电场不可能是两个等量异种点电荷产生的 B．a点的电势高于b点的电势 C．若该电子从a向b运动，则电子在a点的动能小于在b点的动能 D．电子在a点的电势能大于在b点的电势能 变式1、（多选）两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则（　　） A．带负电 B．速度先变大后变小 C．电势能先变大后变小 D．经过b点和d点时的速度相同 变式2、（多选）如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度进入某点电荷产生的电场中，沿图中弯曲的轨迹先后经过电场中的、、三点，其中点的场强大小为，点的场强大小为，粒子只受电场力的作用。下列说法中正确的是（     ） A．点电荷Q带负电 B．粒子在A点的加速度比在C点的加速度小 C．C点的速率大于B点的速率 D．带正电的粒子由A运动到B，电场力对其做的功大于由B运动到C电场力对其做的功 考点三 电势差与匀强电场 知识点1 电势差及其计算 知●识●解●构 1.定义：两点间的电势差，是标量但有正负之分，且。 2.与静电力做功：电势差等于静电力做功与电荷量之比，即，，对一切电场都适用。 3.与电势能：由定义可得，即电势差等于两点电势能之差与电荷量之比。 4.正负判别：表示；正电荷从移到且时，静电力做正功。 5.计算式：由计算电势差时，、的正负必须代入，所得的正负反映电势的高低关系。 例题5、如图，人体细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层间存在电压，使得只有特定粒子才能经细胞膜进入细胞内。某次观察发现，初速度同为的钠离子和钾离子仅在双分子层间静电力的作用下，从细胞膜外A点向膜内运动，到达B点时速度恰好为零。不计离子间作用力，双分子层间的电场近似为匀强电场，A点电势为，的质量为，电荷量为，的质量比的质量大，细胞膜的厚度为。下列说法正确的是（     ） A．穿过细胞膜的过程中的电势能逐渐减小 B．双分子层间的电场强度大小为 C．B点电势为 D．钾离子不能顺利地进入细胞内 变式1、（多选）如图所示，、、为同一电场线上的三点，取点电势为零时，、两点的电势分别为和。关于、两点间的电势差、，下列判断正确的是（     ） A．＝－14V B．＝－14V C． D． 变式2、（多选）图中虚线代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面上的电势为0，一电子经过时的动能为，经过时的动能为，全过程中仅受到电场力作用。下列说法正确的是（     ） A．平面上的电势为 B．该电子经过平面时，其电势能为 C．该电子经过平面时，其动能为 D．该电子可能到达不了平面 知识点2 匀强电场中的电势分布与场强方向判定 重 知●识●解●构 1.基本关系：匀强电场中，，其中为两点沿电场线方向的距离，也等于两点所在等势面间的距离。 2.电势均匀变化：沿电场线方向电势均匀降低，等势面是一组等间距的平行平面。 3.等分法：匀强电场中，同一直线上等距离的两点间电势差相等；把已知两点间的电势差等分，即可找出与第三点等电势的点。 4.求场强方向：连接等电势点得到等势线，电场线垂直于等势线并指向电势降低的方向。 5.推论：任一线段两端电势的平均值等于该线段中点的电势，常用于由三点电势确定等势点。 例题6、如图所示，在匀强电场中有 、、 三点，三点构成直角三角形，， 边长为 ， 为 中点，电场线与 所在平面平行，、、 三点的电势分别为 、 和 ，取 ，，则（     ） A．该电场的方向为沿方向 B．该电场的电场强度 C．点电势 D．将正电荷从B移到C，电场力做正功 变式1、一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，a、b、c三点的电势分别为9V、16V、25V。下列说法不正确的是（　　） A．电场强度的大小为250V/m B．坐标原点处的电势为0V C．质子在a点的电势能比在b点的高7eV D．质子从c点运动到b点，电场力做功为9eV 变式2、（多选）如图，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与ab平行，ab和cd为该圆直径。将电荷量为q的某带电粒子从a点移动到b点，电场力做功为W，下列说法正确的是（     ） A． B． C．若将该带电粒子从c点移动到d点，电场力做功为W D．若将该带电粒子从c点移动到d点，电场力做功为 考点四 电场中的图像与功能关系 知识点1 电场中的三类图像 知●识●解●构 1.φ-x图像：图线斜率的绝对值表示电场强度的大小，斜率为正表示电场强度方向沿轴负方向；沿方向电势降低处场强为正方向。 2.E-x图像：图线与轴所围"面积"表示两点间的电势差，轴上方的面积取正、下方的面积取负。 3. Ep-x图像：图线斜率的绝对值表示静电力的大小，斜率的正负表示静电力的方向。 4.判读顺序：先看纵坐标物理量的正负与变化趋势，再利用"斜率—面积"的对应关系确定电场强度与电势差，最后结合动能定理判断动能与速度的变化。 5.注意：图像与图像的纵坐标之和（有重力势能时再加上重力势能）保持不变，可由此快速判断能量转化。 例题7、已知无限大的均匀带电薄平板其两侧的电场线如图甲所示，电场强度与其所带电荷量成正比。现将两块无限大的均匀带电薄平板垂直于x轴放置，两板横坐标分别为x＝－a，x＝a，所带的电荷量分别为＋q和＋2q，如图乙所示，若规定x轴上O点处电势为0，则x轴上各点电势随位置坐标x变化的关系曲线可能正确的是（     ） A． B． C． D． 变式1、如图所示为静电场中一条与x轴重合的电场线上各点的电场强度E随位置x的变化规律，x轴正方向为电场强度的正方向，则下列说法正确的是（     ） A．沿x轴正方向0~0.1m区域内电势升高，0.2m~0.4m区域内电势降低 B．一质子从坐标原点由静止释放运动到0.4m的过程中，速度先增加后减小 C．0.1m处与0.2m处的电势差为0.2m处与0.4m处电势差的2倍 D．若一电子由原点仅在电场力的作用下沿x轴正方向运动，初动能为25eV时，电子到0.4m处的速度为0 变式2、（多选）一带正电的粒子只在电场力作用下沿轴运动，其电势能随位移变化的关系如图所示，如果电场是由固定在轴上两点的点电荷、共同产生的，在轴上有等间距的、、、四点，下列说法正确的是（     ） A．和一定带有同种电荷 B．和处的电场强度相同 C．从到，带电粒子的加速度一直减小 D．从到，带电粒子的速度一直减小 知识点2 电场中的功能关系综合 重 知●识●解●构 1.动能定理：，电场中常需同时考虑重力、摩擦力等做的功。 2.能量守恒：只有静电力做功时，动能与电势能之和保持不变，即。 3.机械能变化：除重力与弹力外只有静电力做功时，机械能的变化量等于静电力做的功，即。 4.图像结合：图线的斜率表示合外力，（机械能）图线的斜率表示静电力。 5.有耗散力时：存在摩擦力等耗散力时，，摩擦产生的热量。 例题8、如图甲所示，虚线表示在竖直平面内的匀强电场中的等势面，等势面与水平地面平行，质量为m、电荷量为q的带电小球从距离地面高处、以某一初速度水平向右抛出，以抛出点为坐标原点、以竖直向下为正方向建立y轴，运动过程中小球的动能和机械能E随坐标y的变化关系如图乙中图线a、b所示，图中为已知量，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．小球的初速度大小为 B．小球抛出时的重力势能为 C．电场强度的大小为 D．小球落地时，速度方向与水平方向的夹角为30° 变式1、（多选）空间存在竖直向上的匀强电场，一带电量为的小球在距地面某高度从静止开始下落，其机械能和动能随下落位移的变化如图中直线所示。不计空气阻力，设地面为重力势能的零势能面，取重力加速度。则（　　） A．小球的质量为 B．匀强电场的大小为 C．小球开始下落时距离地面的高度为 D．小球下落过程中电势能增加了 变式2、（多选）如图甲所示，粗糙、绝缘的水平地面上，一质量m=1kg的带负电小滑块（可视为质点）在x=1m处以=2m/s的初速度沿x轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.04。在x=0及x=5m处有两个电性未知，电荷量分别为、的点电荷场源，滑块在不同位置所具有的电势能如图乙所示，P点是图线最低点，其切线水平，虚线AB是图像在x=1m处的切线，g=10m/，则（     ） A．滑块在x=3m处所受合外力等于0.4N B．两场源电荷均带负电，且||＜|| C．滑块向右运动过程中，速度始终减小 D．滑块向右一定可以经过x=4m处的位置 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·天津·高考真题）（多选）如图所示，在一固定点电荷形成的电场中，一试探电荷仅在静电力作用下先后经过a、b两点，图中箭头方向表示试探电荷在a、b两点处的受力方向，则（　　） A．a点电势一定高于b点电势 B．试探电荷与场源电荷电性一定相同 C．a点电场强度一定大于b点电场强度 D．试探电荷的电势能一定先减小后增大 2．（2026·江苏·高考真题）某电场的等势面如图所示，、两点位于同一等势面上，一个带正电的点电荷沿直线从移动到的过程中（     ） A．所受的电场力保持不变 B．所受的电场力一直做负功 C．电势能先减小后增大 D．经过的各点电势先增大后减小 3．（2026·湖南·高考真题）如图，三个足够大的金属板、、平行放置，板到、板的距离分别为、，。点到、板的距离相等，点到、板的距离相等。、板均接地，板带电。关于、两点的电场强度、和电势、，下列关系正确的是（     ） A． B． C． D． 4．（2026·甘肃·高考真题）如图，圆所在的空间存在平行于圆面的匀强电场，圆心为、半径为，，。将正电荷从点移到点，静电力做功；从点移到点，静电力做功。下列说法正确的是（     ） A．、两点间的电势差为 B．电场强度的大小为 C．电场强度的方向与的夹角为 D．将从点移到点，静电力做功 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第16讲 静电场中能的性质 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 静电力做功与电势能 知识点1 静电力做功的特点 知识点2 电势能及其变化 考点二 电势与等势面 知识点1 电势与电势高低的判断重 知识点2 等势面与带电粒子的运动轨迹 考点三 电势差与匀强电场 知识点1 电势差及其计算 知识点2 匀强电场中的电势分布与场强方向判定重 考点四 电场中的图像与功能关系 知识点1 电场中的三类图像 知识点2 电场中的功能关系综合重 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 静电力做功与电势能 四川T6、山东T10、广东T2 天津T7、北京T8、浙江T4 —— 电势与等势面 四川T6、山东T10、江苏T6 天津T7、北京T8、浙江T4 —— 电势差与匀强电场 云南T7、山东T10、广东T2 全国卷T4、北京T20、浙江T4 —— 电场中的图像与功能关系 湖北T4、重庆T10 北京T20、海南T6 —— 考情分析 题型与考向：天津高考对本讲内容的考查以选择题为主，常与电场线、等势面、带电粒子的轨迹结合，以"判断电势高低、比较电势能大小、计算静电力做功"的形式呈现；计算题中多与动能定理、能量守恒综合。题目难度中等，侧重基本概念的辨析与基本关系的应用。近两年天津卷对本讲有直接考查（2025年天津卷第7题）。 考情分析 情境与立意：1.生活科技情境：如静电喷漆、静电卡盘、电子透镜、跨膜电位等，考查物理知识在实际中的应用。2.经典电场模型：如点电荷场、等量异种电荷场、匀强电场中的直角三角形、圆、正方形等几何图形，考查电场线与等势面的分布规律。3.图像信息：如、、图像，考查由图线斜率与面积获取电场强度、电势差、做功等信息的能力。 复习目标 1.理解静电力做功的特点，掌握与，能判断电势能的增减。2.理解电势与等势面的概念，掌握"沿电场线方向电势降低"的规律，能比较电势高低并判断电势能的大小。3.掌握匀强电场中与等分法，能确定电场强度的大小和方向。4.会读、、三类图像，并能结合动能定理与能量守恒分析电场中的功能关系。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 静电力做功与电势能 知识点1 静电力做功的特点 知●识●解●构 1.特点：静电力做功只与电荷的初、末位置有关，与电荷经过的路径无关。 2.匀强电场：静电力做功，其中为沿电场线方向的位移；若电荷沿垂直电场线方向移动，静电力不做功。 3.通用式：静电力做功与电势差的关系为，对一切电场都适用，与路径无关。 4.正负判断：电荷沿电场线方向移动时，正电荷所受静电力做正功，负电荷所受静电力做负功；电荷沿电场线反方向移动时则相反。 5.往返为零：电荷从某点出发又回到该点，静电力做功为零。 例题1、在匀强电场中有一个直角三角形ABC，电场强度方向与三角形所在平面平行，，，。已知电荷量为的粒子在A、B、C三点处的电势能分别为0、12eV、6eV。下列说法正确的是（     ） A．将该粒子从A点移动至B点，电场力做的功为12eV B．电场强度方向为由A点指向B点 C．电场强度大小为125V/m D．电场强度大小为120V/m 【答案】C 【详解】A．粒子从A点移到B点，电场力做功等于电势能的减少量，有 代入数据解得，故A错误； B．由电势能定义可知，A、B、C三点电势分别为、、。设C为坐标原点，AC沿轴，BC沿轴，则电势分布为（式中、以为单位） 由此可得电场强度分量，，电场强度矢量与AB方向不平行，故B错误； CD．电场强度大小为 代入数据解得，故C正确，D错误。 故选C。 变式1、（多选）正点电荷的电场分布如图所示，A、B、C是某电场线上的三个点。另一正点电荷在静电力作用下，沿电场线由A点移至B点的过程中，静电力做功为，将该正点电荷从A点移至C点再移至B点过程中静电力做功为，则（　　） A．>0 B．> C．<0 D．= 【答案】AD 【详解】A．正点电荷的电场线沿径向向外，A到B的电场线方向向右，试探电荷也是正电荷，因此静电力方向与位移方向一致，静电力做正功，即>0，A正确。 BCD．静电力做功与路径无关，只与初末位置有关，两次过程的初末位置相同，故两次做功的情况相同，即=>0 BC错误，D正确。 故选AD。 变式2、（多选）如图所示，电荷q在匀强电场中分别沿路径AB和AMB运动，下列说法正确的是（     ） A．电荷分别沿两种路径运动时，静电力做功的大小可能不同 B．若电荷沿A→M→B→A运动，则静电力做功为0 C．若q为正电荷，沿A→M运动时静电力做正功 D．若q为负电荷，沿A→M运动时静电力做正功 【答案】BC 【详解】A．静电力做功只与电荷的初、末位置有关，与电荷运动路径无关，故A错误； B．电荷从某点出发又回到了该点，静电力做功为0，故B正确； C．正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的静电力和电荷的位移方向相同，故静电力对正电荷做正功，故C正确； D．同理，负电荷沿电场线的方向运动，静电力对负电荷做负功，故D错误。 故选BC。 知识点2 电势能及其变化 知●识●解●构 1.定义：电荷在电场中某点具有的势能叫电势能，表达式为，由电荷量与该点的电势共同决定。 2.相对性：电势能具有相对性，其大小与零势能面的选取有关，通常取无穷远处或大地的电势能为零。 3.与做功的关系：静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增大，即。 4.与电荷的关系：电势能既与电荷量有关，也与该点电势有关，与检验电荷有关；而电场强度和电势与检验电荷无关。 5.系统共有：电势能属于电荷与电场组成的系统，不能说"电荷单独具有电势能"。 例题2、如图所示是某区域的电场线分布情况，A、B、C是电场中的三个点。则（     ） A．场强＞，电势＞ B．场强＜，电势＜ C．将带正电的小球由B移动到A，电势能增加 D．将带负电的小球由B移动到A，电势能增加 【答案】D 【详解】AB．根据电场线疏密表示电场强度大小可知，B处电场线最密，C处电场线最疏，则 沿电场线方向电势降低，则，故AB错误； C．正电荷的电势能满足，电势能随电势升高而增大。从B到A电势降低，因此正电荷电势能减小，故C错误； D．负电荷的电势能满足，电势能随电势降低而增大。从B到A电势降低，因此负电荷电势能增加，故D正确。 故选D。 变式1、（多选）如图所示，曲线中带箭头的为电场线，没有箭头的为等势线，下列判断正确的是（     ） A．A点的电势高于B点的电势 B．负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能 C．A、B两点的电势差是正值，B、A两点的电势差是负值 D．正电荷由B点移动到A点时，静电力做正功 【答案】BD 【详解】A．图中电场线从点所在的等势线指向点所在的等势线。沿电场线方向电势降低，故，故A错误； B．由电势的定义得 负电荷的，由前述电势关系可知，负电荷在点的电势能大于在点的电势能，故B正确； C．由电势差的定义得，，故C错误； D．由电场力做功与电势差的关系得 正电荷的，且由前述电势差判断可知，所以，静电力做正功，故D正确。 故选BD。 变式2、（多选）下列描述静电场各物理量中，与检验电荷无关的物理量是（     ） A．电场强度 B．电势能 C．电势 D．电场力做的功W 【答案】AC 【详解】A．电场强度只和电场本身的性质有关，与检验电荷无关，故A正确； B．电势能，与检验电荷有关，故B错误； C．电势是电场本身的属性，为比值定义量，与检验电荷无关，故C正确； D．电场力做功，与检验电荷有关，故D错误。 故选AC。 考点二 电势与等势面 知识点1 电势与电势高低的判断 重 知●识●解●构 1.定义：电势的定义式为，是比值定义法；电势由电场本身决定，与检验电荷的电荷量及电性无关。 2.相对性：电势具有相对性，与零电势点的选取有关，一般取无穷远处或大地的电势为零。 3.高低判断：沿电场线方向电势逐渐降低，电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。 4.最快降落：电场强度的方向是电势降落最快的方向，但电势降低的方向不一定是电场强度的方向。 5.与电势能的关系：正电荷在电势越高的地方电势能越大，负电荷在电势越低的地方电势能越大。 例题3、下列说法正确的是（     ） A．电势降低的方向就是电场强度的方向 B．电势降落最快的方向就是电场强度的方向 C．带电粒子在电势越高的地方动能越大 D．带电粒子在电势越低的地方电势能越小 【答案】B 【详解】A．电势降低的方向有很多，电场强度的方向是电势降落最快的方向，不是所有电势降低的方向，故A错误； B．沿电场强度方向电势降落最快，所以电势降落最快的方向就是电场强度的方向，故B正确； C．带电粒子的动能大小与电势能、其他形式的能以及初动能都有关，电势越高，电势能不一定越大，动能也不一定越大，故C错误； D．对于正电荷，电势越低的地方电势能越小；对于负电荷，电势越低的地方电势能越大，选项未说明电荷正负，故D错误。 故选B。 变式1、（多选）下列四种电场中分别标记有a、b两点。其中a点的电势比b点的电势小的有（　　） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】A．由对称性可知，A图中a、b两点电势相等，故A错误； B．根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，B图中a点的电势比b点的电势小，故B正确； C．根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，C图中a点的电势比b点的电势小，故C正确； D．由点电荷电势公式可知，D图中a、b两点电势相等，故D错误。 故选BC。 变式2、（多选）下列有关电场线和等势面的四幅图像，说法正确的是（     ） A．图甲为正点电荷产生的电场，P点与Q点的电场强度相同 B．图乙为等量异种点电荷产生的电场，P、Q两点在点电荷连线的中垂线上且关于连线对称，则P点与Q点的电场强度相同 C．图丙为负点电荷的等势线，其中A点电势高于B点电势 D．图丁为匀强电场的电场线和等势面，只有匀强电场的电场线和等势面才互相垂直 【答案】BC 【详解】A．正点电荷的电场中，P、Q两点电场强度方向均沿径向向外，方向相同。又场强大小，P点到点电荷的距离更大，电场强度更小，因此两点电场强度不相同，故A错误； B．等量异种点电荷中垂线的电场强度方向均平行于电荷连线、指向负电荷一侧；P、Q两点关于连线对称，电场强度大小相等、方向相同，因此这两点电场强度相同，故B正确； C．负点电荷的电场中，电场线指向负电荷，沿电场线方向电势逐渐降低。A点到负电荷的距离大于B点到负电荷的距离，离负电荷越近电势越低，因此A点电势高于B点电势，故C正确； D．任意电场的电场线都始终与等势面垂直，并非只有匀强电场满足该特点，故D错误。 故选BC。 知识点2 等势面与带电粒子的运动轨迹 知●识●解●构 1.等势面：电场中电势相同的各点构成的面叫等势面；在同一等势面上任意两点间移动电荷，静电力不做功。 2.与电场线的关系：等势面一定与电场线垂直，且电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。 3.疏密：等差等势面越密的地方电场强度越大，越疏的地方电场强度越小。 4.轨迹法：只受静电力时，带电粒子的轨迹总是向静电力方向的一侧弯曲，静电力的方向指向轨迹的凹侧。 5.判断顺序：由轨迹凹侧定静电力方向，结合电场线方向定电性，再由静电力做功的正负定动能与电势能的变化。 例题4、冷冻电镜技术可解析晶态冰中蛋白质三维结构．电子透镜是冷冻电镜中的关键部分，其中一种电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等，现有一电子以一定初速度进入该区域，实线为运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．下列说法错误的是（　　） A．电子透镜的电场不可能是两个等量异种点电荷产生的 B．a点的电势高于b点的电势 C．若该电子从a向b运动，则电子在a点的动能小于在b点的动能 D．电子在a点的电势能大于在b点的电势能 【答案】B 【详解】A．根据等势面和电场线的关系，画出电场线，如图所示，由电场线的分布可知，电子透镜的电场不可能是两个等量异种点电荷产生的，故A正确； B．根据物体做曲线运动时，合外力指向运动轨迹的凹侧，可知电子所受电场力大致指向右侧，故电场线方向大致指向左侧，沿着电场线的方向电势逐渐降低，所以a点的电势低于b点的电势，故B错误； CD．根据公式可知，电子在a点的电势能大于在b点的电势能，若该电子从a向b运动，电势能减小，电场力做正功，电子的动能增加，则电子在a点的动能小于在b点的动能，故CD正确。 本题选择说法错误的，故选B。 变式1、（多选）两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则（　　） A．带负电 B．速度先变大后变小 C．电势能先变大后变小 D．经过b点和d点时的速度相同 【答案】AC 【详解】A．电场线垂直于等势线，且由高电势点指向低电势点，可知，电场线垂直于等势线整体向下，由于粒子仅受电场力，则电场力方向指向轨迹内侧，即电场力方向与电场方向相反，可知，粒子带负电，故A正确； B．根据轨迹图可知，电场力先做负功，后做正功，粒子速度先变小后变大，故B错误； C．由于电场力先做负功，后做正功，则电势能先变大后变小，故C正确； D．b、d处于同一等势线上，b点和d点电势相等，粒子从b点运动到d点，电场力做功为0，可知，粒子经过b点和d点的动能相等，即速度大小相等，由于速度方向沿轨迹切线，可知，速度方向不同，即粒子经过b点和d点时的速度不相同，故D错误。 故选AC。 变式2、（多选）如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度进入某点电荷产生的电场中，沿图中弯曲的轨迹先后经过电场中的、、三点，其中点的场强大小为，点的场强大小为，粒子只受电场力的作用。下列说法中正确的是（     ） A．点电荷Q带负电 B．粒子在A点的加速度比在C点的加速度小 C．C点的速率大于B点的速率 D．带正电的粒子由A运动到B，电场力对其做的功大于由B运动到C电场力对其做的功 【答案】ABC 【详解】粒子只受电场力作用，轨迹总是向电场力所指的一侧（凹侧）弯曲；点电荷产生的电场中，各点的场强方向都沿该点与点电荷的连线。 A．延长、的方向，两线的交点即为点电荷的位置，该点位于轨迹的凹侧。粒子带正电，轨迹向凹侧弯曲，说明粒子所受的电场力指向，即、的方向都指向，故点电荷带负电，故A正确； B．由图可知，点到的距离大于点到的距离，故，由牛顿第二定律可知粒子在点的加速度小于在点的加速度，故B正确； C．粒子由运动到的过程中离越来越近，电场力对粒子做正功，粒子的动能增大，故点的速率大于点的速率，故C正确； D．点电荷带负电，离越近电势越低；由图可知离最远、最近，故粒子由运动到的过程中电场力做负功，由运动到的过程中电场力做正功，故D错误。 故选ABC。 考点三 电势差与匀强电场 知识点1 电势差及其计算 知●识●解●构 1.定义：两点间的电势差，是标量但有正负之分，且。 2.与静电力做功：电势差等于静电力做功与电荷量之比，即，，对一切电场都适用。 3.与电势能：由定义可得，即电势差等于两点电势能之差与电荷量之比。 4.正负判别：表示；正电荷从移到且时，静电力做正功。 5.计算式：由计算电势差时，、的正负必须代入，所得的正负反映电势的高低关系。 例题5、如图，人体细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层间存在电压，使得只有特定粒子才能经细胞膜进入细胞内。某次观察发现，初速度同为的钠离子和钾离子仅在双分子层间静电力的作用下，从细胞膜外A点向膜内运动，到达B点时速度恰好为零。不计离子间作用力，双分子层间的电场近似为匀强电场，A点电势为，的质量为，电荷量为，的质量比的质量大，细胞膜的厚度为。下列说法正确的是（     ） A．穿过细胞膜的过程中的电势能逐渐减小 B．双分子层间的电场强度大小为 C．B点电势为 D．钾离子不能顺利地进入细胞内 【答案】C 【详解】A．钠离子带正电，从A向B运动过程中速度减为零，说明电场力做负功，根据电场力做功与电势能变化的关系：电场力做负功时电势能增加，因此钠离子的电势能逐渐增大，故A错误； B．钠离子所受电场力大小为，由牛顿第二定律得 根据位移时间关系 联立可得，故B错误； C．根据动能定理，静电力做功 解得，故C正确； D．钾离子电荷量同样为e，初速度也为，但质量 设钾离子速度减为0时的位移为，由动能定理 可得 同理可得钠离子的位移 可知 可知钾离子到达B点时速度不为零，能顺利进入细胞内，故D错误。 故选C。 变式1、（多选）如图所示，、、为同一电场线上的三点，取点电势为零时，、两点的电势分别为和。关于、两点间的电势差、，下列判断正确的是（     ） A．＝－14V B．＝－14V C． D． 【答案】BC 【详解】AB．根据电势差的定义，、两点间的电势差，，故A错误，B正确； CD．电场线上、及、间的电势差满足， 因此，故C正确，D错误。 故选BC。 变式2、（多选）图中虚线代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面上的电势为0，一电子经过时的动能为，经过时的动能为，全过程中仅受到电场力作用。下列说法正确的是（     ） A．平面上的电势为 B．该电子经过平面时，其电势能为 C．该电子经过平面时，其动能为 D．该电子可能到达不了平面 【答案】CD 【详解】A．电子从平面到平面动能减少，电场力做负功，可知匀强电场的场强方向垂直等势面向右，设电子的电荷量为，对电子从平面到平面，由能量守恒定律有 得 依题意，等势面间距离相等，由，知相邻等势面之间的电势差大小相等，设为 有 得，依题意，平面上的电势为0，则匀强电场的电势分布如图所示 可得平面上的电势为，A错误； B．根据前面分析，由 得该电子经过平面时，其电势能，B错误； C．依题意，电子运动全过程中仅受到电场力作用，则系统的总能量为电子的动能和势能之和，电子在平面时，有，其中 得，电子经过平面时，，则其动能为，C正确； D．设电子沿电场线方向运动，到达平面时的动能为，从平面到平面，由能量守恒定律 有 得，若电子的入射方向与电场线有夹角，电子可能会在到达前沿电场方向的分速度减为零，垂直电场方向的分速度不变，动能为，随后返回，故电子可能到达不了平面，D正确。 故选CD。 知识点2 匀强电场中的电势分布与场强方向判定 重 知●识●解●构 1.基本关系：匀强电场中，，其中为两点沿电场线方向的距离，也等于两点所在等势面间的距离。 2.电势均匀变化：沿电场线方向电势均匀降低，等势面是一组等间距的平行平面。 3.等分法：匀强电场中，同一直线上等距离的两点间电势差相等；把已知两点间的电势差等分，即可找出与第三点等电势的点。 4.求场强方向：连接等电势点得到等势线，电场线垂直于等势线并指向电势降低的方向。 5.推论：任一线段两端电势的平均值等于该线段中点的电势，常用于由三点电势确定等势点。 例题6、如图所示，在匀强电场中有 、、 三点，三点构成直角三角形，， 边长为 ， 为 中点，电场线与 所在平面平行，、、 三点的电势分别为 、 和 ，取 ，，则（     ） A．该电场的方向为沿方向 B．该电场的电场强度 C．点电势 D．将正电荷从B移到C，电场力做正功 【答案】B 【详解】ABC．匀强电场中，沿任意直线电势均匀变化，设AC中点为G，则，，DG为等势线，电场线垂直于等势线且由高电势指向低电势，所以电场的方向由A指向C，电场强度，故A、C错误，B正确。 D．由得，将正电荷从B移到C，电场力做功为零，故D错误。 故选B。 变式1、一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，a、b、c三点的电势分别为9V、16V、25V。下列说法不正确的是（　　） A．电场强度的大小为250V/m B．坐标原点处的电势为0V C．质子在a点的电势能比在b点的高7eV D．质子从c点运动到b点，电场力做功为9eV 【答案】C 【详解】A．在ac上取一点d，令d点电势为16V，db连线为等势线，则有 由于 解得， 令，，则有， 解得 根据几何关系可知垂直于，由于沿电场线电势降低，可知，电场方向由c指向O，电场强度大小，故A正确，不符合题意； B．结合上述，根据电场强度与电势差的关系有 解得，故B正确，不符合题意； C．质子带正电，根据电势能与电势的关系有 根据题意有 可知，质子在a点的电势能比在b点的低16eV-9eV=7eV，故C错误，符合题意； D．质子从c点运动到b点，电场力做功，故D正确，不符合题意。 故选C。 变式2、（多选）如图，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与ab平行，ab和cd为该圆直径。将电荷量为q的某带电粒子从a点移动到b点，电场力做功为W，下列说法正确的是（     ） A． B． C．若将该带电粒子从c点移动到d点，电场力做功为W D．若将该带电粒子从c点移动到d点，电场力做功为 【答案】BD 【详解】A．设圆的半径为，电场方向与ab平行，ab沿电场线方向的距离为，ao沿电场线方向的距离为，由 可知，故A错误； B．由几何关系可知，ad和沿电场线方向的距离均为 由 可知，故B正确； CD．由几何关系可知， 沿电场线方向的距离为 由 可知 又 故将该带电粒子从c点移动到d点，电场力做功为，故C错误，D正确。 故选BD。 考点四 电场中的图像与功能关系 知识点1 电场中的三类图像 知●识●解●构 1.φ-x图像：图线斜率的绝对值表示电场强度的大小，斜率为正表示电场强度方向沿轴负方向；沿方向电势降低处场强为正方向。 2.E-x图像：图线与轴所围"面积"表示两点间的电势差，轴上方的面积取正、下方的面积取负。 3. Ep-x图像：图线斜率的绝对值表示静电力的大小，斜率的正负表示静电力的方向。 4.判读顺序：先看纵坐标物理量的正负与变化趋势，再利用"斜率—面积"的对应关系确定电场强度与电势差，最后结合动能定理判断动能与速度的变化。 5.注意：图像与图像的纵坐标之和（有重力势能时再加上重力势能）保持不变，可由此快速判断能量转化。 例题7、已知无限大的均匀带电薄平板其两侧的电场线如图甲所示，电场强度与其所带电荷量成正比。现将两块无限大的均匀带电薄平板垂直于x轴放置，两板横坐标分别为x＝－a，x＝a，所带的电荷量分别为＋q和＋2q，如图乙所示，若规定x轴上O点处电势为0，则x轴上各点电势随位置坐标x变化的关系曲线可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由甲图可知无限大的均匀带电薄平板其两侧为匀强电场，图乙中两板在（－，－a）区域内的电场向左，且为两板形成电场强度大小之和，两板在（－a，a）区域内的电场向左，大小为两板形成电场强度大小之差；两板在（a，）区域内的电场向右，大小为两板形成电场强度大小之和，由沿电场方向电势降低和－x图像斜率表示电场强度，可知A正确，BCD错误。 故选A。 变式1、如图所示为静电场中一条与x轴重合的电场线上各点的电场强度E随位置x的变化规律，x轴正方向为电场强度的正方向，则下列说法正确的是（     ） A．沿x轴正方向0~0.1m区域内电势升高，0.2m~0.4m区域内电势降低 B．一质子从坐标原点由静止释放运动到0.4m的过程中，速度先增加后减小 C．0.1m处与0.2m处的电势差为0.2m处与0.4m处电势差的2倍 D．若一电子由原点仅在电场力的作用下沿x轴正方向运动，初动能为25eV时，电子到0.4m处的速度为0 【答案】D 【详解】A．由图可知，在0~0.4m区域内，电场均为正方向，即电场均沿x轴正方向，所以沿x轴正方向0~0.1m区域内和0.2m~0.4m区域内电势均降低，故A错误； B．在0~0.4m区域内，电场均为正方向，电场力一直做正功，速度一直在增加，故B错误； C．根据E-x图线与坐标轴所围面积表示电势差可知，0.1m处与0.2m处的电势差为 0.2m处与0.4m处电势差为，所以0.1m处与0.2m处的电势差等于0.2m处与0.4m处电势差，故C错误； D．由图可知0~0.4m区域内的电势差为 若一电子由原点仅在电场力的作用下沿x轴正方向运动，根据动能定理 解得 即电子到0.4m处的速度为0，故D正确。 故选D。 变式2、（多选）一带正电的粒子只在电场力作用下沿轴运动，其电势能随位移变化的关系如图所示，如果电场是由固定在轴上两点的点电荷、共同产生的，在轴上有等间距的、、、四点，下列说法正确的是（     ） A．和一定带有同种电荷 B．和处的电场强度相同 C．从到，带电粒子的加速度一直减小 D．从到，带电粒子的速度一直减小 【答案】CD 【详解】A．由图像知a处的电势等于零，所以和带有异种电荷，故A错误； B．图像中直线或曲线某处切线的斜率表示电场力的大小，电荷在b和d处所受电场力不同，根据可知电荷在b和d处的电场强度不相同，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。所以从a到c粒子受到的电场力逐渐减小，根据牛顿第二定律可知其加速度也逐渐减小，故C正确； D．只在电场力作用下粒子的动能与电势能之和不变，从a到c电势能一直增大，可知从a到c粒子的动能一直减小，其速度一直减小，故D正确。 故选CD。 知识点2 电场中的功能关系综合 重 知●识●解●构 1.动能定理：，电场中常需同时考虑重力、摩擦力等做的功。 2.能量守恒：只有静电力做功时，动能与电势能之和保持不变，即。 3.机械能变化：除重力与弹力外只有静电力做功时，机械能的变化量等于静电力做的功，即。 4.图像结合：图线的斜率表示合外力，（机械能）图线的斜率表示静电力。 5.有耗散力时：存在摩擦力等耗散力时，，摩擦产生的热量。 例题8、如图甲所示，虚线表示在竖直平面内的匀强电场中的等势面，等势面与水平地面平行，质量为m、电荷量为q的带电小球从距离地面高处、以某一初速度水平向右抛出，以抛出点为坐标原点、以竖直向下为正方向建立y轴，运动过程中小球的动能和机械能E随坐标y的变化关系如图乙中图线a、b所示，图中为已知量，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．小球的初速度大小为 B．小球抛出时的重力势能为 C．电场强度的大小为 D．小球落地时，速度方向与水平方向的夹角为30° 【答案】C 【详解】A．机械能与动能之差为重力势能，随增大而减小，故曲线表示，曲线表示，初始状态 解得，故A错误； B．初始机械能为，初始动能为，所以初始重力势能，故B错误； C．设电场强度大小为，由曲线，可知机械能减少量为，由功能关系得 由曲线，可知动能增加量为，由动能定理得 联立解得，故C正确； D．小球所受合力沿竖直方向，水平分速度保持 落地时 解得，设落地速度方向与水平方向的夹角为，则 整理得，故D错误。 故选C。 变式1、（多选）空间存在竖直向上的匀强电场，一带电量为的小球在距地面某高度从静止开始下落，其机械能和动能随下落位移的变化如图中直线所示。不计空气阻力，设地面为重力势能的零势能面，取重力加速度。则（　　） A．小球的质量为 B．匀强电场的大小为 C．小球开始下落时距离地面的高度为 D．小球下落过程中电势能增加了 【答案】ACD 【详解】AB．电场力对小球做负功，小球的机械能减少多少，电场力就对小球做多少负功，取小球下落10m处，则有 则有 根据动能定理，有 解得，A正确，B错误； C．小球刚开始下落时，机械能即为重力势能，即 解得，C正确； D．小球下落10m的过程中，电场力做功为 电场力做负功，电势能增加，则电势能增加40J，D正确。 故选ACD。 变式2、（多选）如图甲所示，粗糙、绝缘的水平地面上，一质量m=1kg的带负电小滑块（可视为质点）在x=1m处以=2m/s的初速度沿x轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.04。在x=0及x=5m处有两个电性未知，电荷量分别为、的点电荷场源，滑块在不同位置所具有的电势能如图乙所示，P点是图线最低点，其切线水平，虚线AB是图像在x=1m处的切线，g=10m/，则（     ） A．滑块在x=3m处所受合外力等于0.4N B．两场源电荷均带负电，且||＜|| C．滑块向右运动过程中，速度始终减小 D．滑块向右一定可以经过x=4m处的位置 【答案】AD 【详解】A．-x图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小，滑块在x=3m处所受电场力为0，所受合外力，故A正确； B．在x=3m处电场力为0，电场强度为0，则 由于，所以 滑块在x=3m处电势能最低，因为滑块带负电，所以x=3m处的电势最高，两场源电荷均带负电，故B正确； C．滑块在x=1m处所受电场力大小为 所以在处，滑块所受电场力与滑动摩擦力方向相反，电场力大于摩擦力，则滑块加速运动，故C错误； D．滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等，根据能量守恒定律，若滑块能够经过x=4m处，则应满足 由于， 可知滑块一定可以经过x=4m处的位置，故D正确。 故选AD。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·天津·高考真题）（多选）如图所示，在一固定点电荷形成的电场中，一试探电荷仅在静电力作用下先后经过a、b两点，图中箭头方向表示试探电荷在a、b两点处的受力方向，则（　　） A．a点电势一定高于b点电势 B．试探电荷与场源电荷电性一定相同 C．a点电场强度一定大于b点电场强度 D．试探电荷的电势能一定先减小后增大 【答案】BC 【详解】AB．根据点电荷电场分布特点和试探电荷受力情况，试探电荷轨迹如图所示， 可知，点电荷位于O点，两电荷带同种电荷，由于电性无法判断，所以点电荷周围电场方向无法判断，a点电势和b点电势高低无法判断，故A错误，B正确； C．由于a点离点电荷较近，由可知，a点电场强度一定大于b点电场强度，故C正确； D．由轨迹图可知，电场力方向与运动方向的夹角先为钝角，后为锐角，所以电场力先做负功，后做正功，试探电荷的电势能一定先增大后减小，故D错误； 故选BC。 2．（2026·江苏·高考真题）某电场的等势面如图所示，、两点位于同一等势面上，一个带正电的点电荷沿直线从移动到的过程中（     ） A．所受的电场力保持不变 B．所受的电场力一直做负功 C．电势能先减小后增大 D．经过的各点电势先增大后减小 【答案】C 【详解】A．等差等势面的疏密反映电场强度大小，越靠近中心等势面越密，电场强度越大，可知粒子所受电场力是变化的，A错误。 CD．由图可知，等势面越靠近中心电势越低，粒子沿直线从右侧外部向左侧运动，过程中电势先减小，后增大，粒子带正电，因此电势能先减小后增大，故C正确，B错误； B．电势能先减小后增大，说明电场力先做正功后做负功，故B错误； 故选C 。 3．（2026·湖南·高考真题）如图，三个足够大的金属板、、平行放置，板到、板的距离分别为、，。点到、板的距离相等，点到、板的距离相等。、板均接地，板带电。关于、两点的电场强度、和电势、，下列关系正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AB．A、C板均接地，电势为0，B板是等势体，因此BA间、BC间的电势差相等，都等于 平行板内部为匀强电场，电场强度满足，已知，故，故A正确，B错误； CD． a点到A板的距离为，电势 b点到C板的距离为，电势 因此，故CD错误。 故选A。 4．（2026·甘肃·高考真题）如图，圆所在的空间存在平行于圆面的匀强电场，圆心为、半径为，，。将正电荷从点移到点，静电力做功；从点移到点，静电力做功。下列说法正确的是（     ） A．、两点间的电势差为 B．电场强度的大小为 C．电场强度的方向与的夹角为 D．将从点移到点，静电力做功 【答案】B 【详解】A．将正电荷从点移到点，静电力做功，由于点为的中点，所以将正电荷从点移到点，静电力做功；将正电荷从点移到点，静电力做功，则将正电荷从点移到点，静电力做功，可知、两点电势相等，则、两点间的电势差为0，故A错误； BC．、连线为等势线，所以电场强度的方向与垂直指向点，根据几何关系可知电场强度的方向与的夹角为；设电场强度的大小为，则有 解得，故B正确，C错误； D．将从点移到点，静电力做功，由于、两点电势相等，所以将从点移到点，静电力做功，故D错误。 故选B。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $