高中物理破题致胜微方法（静电场相关方法集锦）十四、电势能大小的比较方法——电场线判断法

电势能大小的比较问题往往作为选择题出现在高考的试卷中。本专题将为大家总结判断电势能大小的三种方法。本讲与大家分享的是电场线判断法。 一． 经典例题 1. 在如图所示的负点电荷的电场中，把一负电荷放在A、B点，取无穷远处的电势能为零，则下列判断正确的是（　　） ①负电荷在A点的电势能比B点的大 ②负电荷在B点的电势能比A点的大 ③负电荷在A、B两点的电势能均为正值 ④负电荷在A、B两点的电势能均为负值． A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 2. 在地面上出入一对电极M和N，将两个电机与直流电源相连，大地中形成恒定电流和恒定电场．恒定电场的基本性质与静电场相同，其电场线分布如图所示，P、Q是电场中的两点．下列说法正确的是（　　） A．P点的电势比Q点的电势低 B．P点的电场强度比Q点的电场强度大 C．电子在Q点的电势能比在P点的电势能大 D．质子沿直线从M运动到N的过程中所受电场恒定不变 总结 电场线判断法： （1）正电荷顺着电场线方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线方向移动时，电势能逐渐增大。 （2）负电荷顺着电场线方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线方向移动时，电势能逐渐减小。 二．相关练习题 1. 下列说法中，正确的是（　　） A．沿着电场线的方向移动正电荷，电势能一定增大 B．沿着电场线的方向移动正电荷，电势能一定减少 C．沿着电场线的方向移动负电荷，电势能一定减少 D．沿着电场线的方向移动负电荷，电势能一定增大 2. （2007年山东高考真题）如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点．下列说法正确的是（　　） A．M点电势一定高于N点电势 B．M点场强一定大于N点场强 C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D．将电子从M点移到N点，电场力做正功 3. 图是某一电场中的一条直线电场线，A、B是这条电场线上的两点，下列说法中正确的是（　　） A．A点的电势能比B点的大 B．A点的场强比B点的大 C．取B点的电势能为零时，负电荷在A点具有的电势能一定为负 D．取B点的电势能为零时，正电荷在A点具有的电势能一定为负 4. 真空中有两个带等量正电的点电荷，在它们所在平面内的中央任意取一个矩形路径，如图所示，则（　　） A．边ab上各位置，从a到b，电场强度一定先减小后增大 B．边ab上各位置，从a到b，电势一定先降低后升高 C．带负电的试探电荷，沿边ab，电势能可能先减小后增大 D．沿边ab和边bc，从a到b再到c，a、c间电势差一定为0 5. 如图所示，实线为一匀强电场的电场线，一个带负电的粒子射入电场后，留下一条从a到b虚线所示径迹，重力不计，下列判断正确的是（　　） A．b点电势高于a点电势 B．场强方向向左 C．粒子在a点的动能大于在b点的动能 D．粒子在a点的电势能小于在b点的电势能 6. （2014年海南高考真题）如图（a），直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v﹣t图线如图（b）所示，设a、b两点的电势分别为φa、φb，场强大小分别为Ea、Eb，粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb，不计重力，则有（　　） A．φa＞φb B．Ea＞Eb C．Ea＜Eb D．Wa＞Wb 7. 一正电荷在电场中沿某条电场线由M点移动到N点，在此过程中： ①电场力可能不断变大； ②电场力大小有可能保持不变； ③电荷克服电场力做功； ④电荷的电势能不断变小． 以上说法中正确的有（　　） A．①②④ B．①②③ C．③④ D．②③④ 8. 如图所示，a、b、c、d是匀强电场的等势面，它们与水平面的夹角为30°，一带负电液滴在电场中恰能沿水平方向运动，先后经过b面上的A点和c面上的B点，A点电势为U1，B点电势为U2，液滴经过A点时速度为v1，电势能为E1； 经过B点时速度为v2，电势能为E2，在下列所做判断中正确的是（　　） A．U1＜U2，v1＜v2，E1＞E2 B．U1＜U2，v1＞v2，E1＜E2 C．U1＞U2，v1＜v2，E1＞E2 D．U1＞U2，v1＞v2，E1＜E2， 一. 相关练习题答案 1. 答案： BD 解析： AB、正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同，沿着电场线的方向移动正电荷时，电场力做正功，电势能一定减少，故A错误，B正确． CD、负电荷所受的电场力方向与电场强度方向相反，沿着电场线的方向移动负电荷时，电场力做负功，电势能一定增大，故C错误，D正确． 故选：BD 2. 答案见二维码 4. 答案：CD 解析： A、B两个等量正点电荷周围的电场线和等势面的分布如图所示，在两个电荷连线的垂直平分线上有三个临界点： 一是垂足，电场强度为0，电势极大；二、三是存在关于连线对称的两个点，电场强度