人教版高中物理精講精練-必修3專題強化一：電場能的性質綜合問題解析版

專題強化一：電場能的性質綜合問題題型歸納題型一：電勢能綜合的問題1．（2023春·山西·高二校聯(lián)考期末）圖為陰極射線示波管內的聚焦電場，圖中實線為電場線，虛線為等勢面，a、b為電場中的兩點，下列說法正確的是（）

A．a(chǎn)點的電場強度大于b點的電場強度B．a(chǎn)點的電勢高于b點的電勢C．正電荷在a點的電勢能大于在b點的電勢能D．負電荷從a點移動到b點，電場力做正功【答案】D【詳解】A．因b點的電場線較a點密集，可知b點的場強大于a點的場強，故A錯誤；BC．沿電場線電勢降低，可知a點的電勢低于b點的電勢；因正電荷在低電勢點電勢能較小，則電子在a點的電勢能小于在b點的電勢能，故BC錯誤；D．負電荷從a點移動到b點，電場力方向和運動方向夾角為銳角，故電場力做正功，故D正確。故選D。2．（2023春·陜西榆林·高二統(tǒng)考期末）粒子以某一初速度接近重金屬核，其運動軌跡如圖所示，為軌跡上的三點，點離重金屬核最近，點比點離重金屬核更遠。在重金屬核產(chǎn)生的電場中，下列說法正確的是（）

A．點的電場強度比點大B．點的電勢最低C．粒子從點運動到點過程中，電勢能一直增大D．粒子從點運動到點過程中，速度一直增大【答案】B【詳解】A．由點電荷電場的電場強度公式可得離重金屬核最近的N點電場強度最大，故A錯誤；B．離正點電荷場源最近的N點的電勢最高，最遠的Q點電勢最低，故B正確；CD．α粒子為氦原子核，故帶正電，又因為所以從M點運動到Q點過程中，電場力先做負功再做正功，α粒子的速度先減小再增加，電勢能先增大再減小，故CD錯誤。故選B。3．（2023春·福建福州·高二?？计谀┤鐖D，A、B、E、F四點共線，O為AB連線的中點，C、D在AB連線的中垂線上，且EO=OF，CO=OD。A、B兩點分別固定電荷量為+3Q和-2Q的點電荷，則（）A．C、D兩點的電場強度相同B．EO兩點間的電勢差與OF兩點間的電勢差相等C．將一正試探電荷從C點沿著中垂線移到D點過程中，電勢能先增加后減少D．將一正試探電荷從C點沿著中垂線移到D點過程中，電場力始終不做功【答案】C【詳解】A．由場的疊加原理可知C、D兩點的電場強度大小相等，方向不同，故A錯誤；B．不等量異種電荷電場線左密右疏，EO間電勢差大于OF間電勢差，故B錯誤；CD．不等量異種電荷+3Q和-2Q，可拆分成一對等量異種電荷+2Q、-2Q，和一個A處帶+Q的點電荷；等量異種電荷+2Q和-2Q連線的中垂線上個各點電勢相等，而在點電荷+Q所產(chǎn)生的電場中，離+Q越近的點，電勢越高，即沿著中垂線從C點到D點，電勢先升高后降低，正試探電荷的電勢能先增加后減少，電場力先做負功后做正功。故C正確，D錯誤。故選C。題型二：電勢的綜合問題4．（2023春·廣東揭陽·高二統(tǒng)考期末）一學習小組對電鰻進行研究，如圖甲所示，以電鰻頭部上某點O為原點，以指向其尾部的方向為x軸正方向建立x軸，該小組測得x軸上的電勢φ在x軸上的分布如圖乙所示。已知該靜電場可視為由x軸上兩個靜止的點電荷產(chǎn)生，處的電勢為0。取無窮遠處的電勢為0，下列說法正確的是（）

A．兩個點電荷可能為同種點電荷B．處電場強度為0C．、處電場強度方向相同D．一負的試探電荷在處的電勢能大于其在處的電勢能【答案】C【詳解】A．由圖象可知左側的點電荷為正電荷，右側的點電荷為負電荷，故A錯誤；B．圖象的斜率大小表示電場強度的大小，可知處電場強度不為0，故B錯誤；C．圖象的斜率正負表示電場強度的方向，、處電場強度方向相同，故C正確；D．根據(jù)電勢能公式可知一負的試探電荷在處的電勢能小于其在處的電勢能，故D錯誤。故選C。5．（2023春·湖北武漢·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，兩個帶等量正電的點電荷分別位于、點，A為的中點，以為球心，為半徑作球面，直徑AB、CD、MN兩兩垂直。下列說法正確的是（）

A．A點的電勢比B點的電勢小B．A點的電場強度比B點的電場強度大C．C、D、M、N四個點的電勢相等D．C、D、M、N四個點的電場強度相同【答案】C【詳解】A．若僅存在的正點電荷，在A點的電勢與B點電勢的相等，若僅存在的正點電荷，在A點的電勢大于B點電勢，電勢為標量，故兩個帶等量正電的點電荷周圍的A點的電勢比B點的電勢高，A錯誤；B．兩等量同種電荷的連線的中點的電場強度為0，故A點的電場強度比B點的電場強度小，B錯誤；C．若僅存在的正點電荷，C、D、M、N四個點的電勢相等，若僅存在的正點電荷，C、D、M、N四個點的電勢也相等，故兩個帶等量正電的點電荷周圍的C、D、M、N四個點的電勢相等，C正確；D．C、D、M、N四個點的電場強度大小相等，方向不同，故電場強度不同，D錯誤。故選C。6．（2023秋·廣東肇慶·高二統(tǒng)考期末）一個帶負電荷的絕緣金屬球，固定在正方形的中央。正方形內的p點到a、b兩點間的距離相等，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、c兩點的電場強度相等B．p點的電場強度小于c點的電場強度C．a(chǎn)點的電勢大于b點的電勢D．p、a兩點間的電勢差等于p、b兩點間的電勢差【答案】D【詳解】A．根據(jù)a、c兩點的電場強度大小相等，但方向不同，故A錯誤；B．離帶電金屬球越近，電場越強，p點的電場強度大于c點的電場強度，故B錯誤；C．a(chǎn)、b、c、d在同一等勢面上，a點的電勢等于b點的電勢，故C錯誤；D．根據(jù)對稱性可知，p、a兩點間的電勢差等于p、b兩點間的電勢差，故D正確。故選D。題型三：電勢差的綜合問題7．（2022秋·江西宜春·高二上高二中?？计谥校┤鐖D所示，圓心為O點，半徑R=0.1m的圓處于勻強電場中，電場方向與圓平面平行，ab和cd為該圓的直徑。將電荷量為q=+0.1C的粒子從a點移動到b點，電場力做功為2J；若將該粒子從c點移動到d點，電場力做功為4J。下列說法正確的是（）A．該勻強電場的場強方向與ab平行B．電場強度的大小E=200V/mC．a(chǎn)點電勢高于c點電勢D．將該粒子從d點移動到b點，電場力做功為-2J【答案】B【詳解】A．根據(jù)題意可知：粒子從a點移動到b點，電場力做功為2J；若將該粒子從c點移動到d點，電場力做功為4J，移動距離ab在電場方向的投影dab，移動距離cd在電場方向的投影dcd，根據(jù)電場力做功表達式W電=qEd可知dcd是dab的兩倍，如圖由幾何關系得ab在cd方向的投影等于R，即dcd是dab的兩倍，所以電場線的方向由c指向d，場強方向與cd平行，故A錯誤；B．粒子從c到d做的功為W電=qEdcd代入數(shù)據(jù)解得E=200V/m故B正確；C．沿電場方向電勢逐漸降落，c點電勢高于c'點電勢，a與c'為等勢點，所以c點電勢高于a點電勢，故C錯誤；D．將該粒子從d點移動到b點，電場力做功為故D錯誤。故選B。8．（2022秋·湖南長沙·高二校考期中）兩個等量同種點電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點，如圖甲所示，一個電荷量為C，質量為0.1kg的小物塊從C點靜止釋放，其運動的圖像如圖乙所示，其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置（圖中標出了該切線），不計電荷的重力則下列說法正確的是（）A．由到A的過程中物塊的電勢能先減小后變大B．由點到A點電勢逐漸升高C．A，B兩點間的電勢差D．B點為中垂線上電場強度最大的點，場強E=100V/m【答案】D【詳解】A．據(jù)v?t圖可知，由C到A的運動中帶電物塊的速度逐漸增大，電場力做正功，電勢能減小，A錯誤；B．據(jù)兩個等量的同種正電荷，其連線中垂線上電場強度方向由O點沿中垂線指向外側，則由C點到A點的電勢逐漸減小，B錯誤；C．據(jù)v?t圖可知，A、B兩點的速度大小分別為，，由動能定理可得電場力做功為則有

C錯誤；D．據(jù)v?t圖斜率表示加速度，可知帶電粒子在B點的加速度最大為所受的電場力最大為據(jù)電場強度的定義式可得可知B點的場強最大為100V/m，D正確。故選D。9．（2022秋·四川成都·高二校聯(lián)考期末）如圖，空間中存在平行于三角形ABC所在平面的勻強電場。已知，，。將一電荷量為的電荷從A點移到B點，電場力做功為0。從B點移到C點，電場力做功為，則（）A．將該電荷從B點移到C點，其電勢能減小B．A點的電勢高于B點的電勢C．該勻強電場的場強大小為，方向垂直于AB斜向下D．將該電荷從A點移到C點，電場力做功為【答案】C【詳解】A．將該電荷從B點移到C點，電場力做負功，其電勢能增大，故A錯誤；B．勻強電場中，將一電荷從A點移到B點，電場力做功為0，AB的連線是一條等勢線，A點的電勢等于B點的電勢，故B錯誤；C．將一正電荷從B點移到C點，其電勢能增大且AB的連線是一條等勢線，勻強電場的方向垂直于AB斜向下，根據(jù)題意勻強電場中故C正確；D．A點和B點的電勢相等，故將該電荷從A點移到C點，電場力做功也為，故D錯誤。故選C。題型四：等勢面的綜合問題10．（2023春·浙江杭州·高二校聯(lián)考期中）如圖表示某電場等勢面的分布情況，下列說法正確的是（）A．將試探電荷放在電場中的A點，試探電荷受的靜電力的方向沿該處曲線的切線方向B．在電場中的A、B兩點放置相同試探電荷，試探電荷受到時的靜電力大小相等C．在電場中的A、B兩點放置相同試探電荷，試探電荷電勢能的大小相等D．把電子從b等勢面移動到e等勢面，電子的電勢能增加了15eV【答案】C【詳解】A．電場線方向和等勢線垂直，將試探電荷放在電場中的A點，試探電荷受的靜電力的方向沿該處曲線切線的垂線方向，故A錯誤；B．根據(jù)等勢線的分布情況可知A、B兩點的電場線疏密程度不同，電場強度大小不同，則在電場中的A、B兩點放置相同試探電荷時，根據(jù)可知試探電荷受到時的靜電力大小不相等，故B錯誤；C．同一等勢面電勢相同，則在電場中的A、B兩點放置相同試探電荷，根據(jù)可知試探電荷電勢能的大小相等，故C正確；D．把電子從b等勢面移動到e等勢面，電場力做功為電場力做正功，電子的電勢能減少了15eV，故D錯誤。故選C。11．（2022秋·廣西北?！じ叨y(tǒng)考期末）如圖所示，勻強電場中有一圓心角為的扇形OAB，電場方向平行于扇形平面，O點為扇形的圓心，C點為AB弧的中點，半徑。將一點電荷從A點以某一初速度射出，此后能以相同大小的速度經(jīng)過B點，若再將一個電荷量為的負點電荷由O點移到C點，克服靜電力做功。不計點電荷的重力，則（

）A．電場強度的大小為，方向由A指向BB．電場強度的大小為，方向由A指向BC．電場強度的大小為，方向由O指向CD．電場強度的大小為，方向由O指向C【答案】C【詳解】點電荷從A點以某一初速度射出，此后能以相同大小的速度經(jīng)過B點，根據(jù)動能定理有可得AB兩點處的電勢差等于零，即AB兩點處電勢相同，如圖連接AB為一等勢線，過O點做AB的垂線為場強方向所在的直線，因為將一個電荷量為的負點電荷由O點移到C點，克服靜電力做功，所以可得場強方向由O指向C，OC間電勢差為所以有故選C。12．（2022秋·陜西西安·高二長安一中?？计谥校┤鐖D所示，勻強電場中的平面平行于電場方向，C點為AB的中點，D點為PB的中點。將一個帶負電的粒子從P點移動到A點，電場力做功；將該粒子從P點移動到B點，電場力做功。則下列說法正確的是（）A．直線PC為等勢線B．點P的電勢高于點A的電勢C．電場強度方向與AD平行D．若將該粒子從P點移動到C點，電場力做功為【答案】D【詳解】AD．設帶負電的粒子的電荷量大小為，根據(jù)題意有若將該粒子從P點移動到C點，電場力做功為可得由于粒子從P點移動到C點，電場力做功，可知直線PC不是等勢線，故A錯誤，D正確；B．將一個帶負電的粒子從P點移動到A點，電場力做正功，則有可得故B錯誤；C．將該粒子從P點移動到D點，電場力做功為可知A點電勢等于D點電勢，直線AD為等勢線，則電場強度方向與AD垂直，故C錯誤。故選D。題型五：電勢差和電場強度的綜合問題13．（2023春·廣東汕頭·高二統(tǒng)考期末）為倡導“綠色出行”的理念，汕頭市新能源公交車充電電路如圖，某實驗小組為分析電容器的性能，對電容器進行測量分析，若電容器的電容為C，兩極板間的距離為d，充電電壓為U，兩極板間有M、N兩點，且MN間距為L，MN連線和極板A成角。若充電完成后，以下說法正確的是（

）

A．電容器所帶電荷量為 B．兩極板間勻強電場的電場強度大小為C．M、N兩點間的電勢差為 D．若B板接地，N點電勢為【答案】C【詳解】A．電容器所帶電荷量為故A錯誤；B．兩極板間勻強電場的電場強度大小為故B錯誤；C．M、N兩點間的電勢差為故C正確；D．若B板接地，N點電勢為故D錯誤。故選C。14．（2023春·安徽黃山·高二統(tǒng)考期末）某電子束焊接機的工作原理示意圖如圖所示，在直流高壓作用下，陰極（接地）與陽極之間形成輻向電場，虛線為電場線，在同一電場線上有三點，。一電子以某一初速度從點沿直線運動到點。不計電子所受的重力。下列說法正確的是（）

A．兩點間的電勢差等于兩點間的電勢差B．點的電勢C．電子在點時的電勢能小于在點時的電勢能D．電子從點到點做加速度逐漸減小的加速運動【答案】C【詳解】AB．電場線越密的地方場強越大，所以B、C兩點間的電場強度大于C、D兩點間的電場強度，由U=Ed可得B、C兩點間電勢差大于C、D兩點間電勢差，即變形得故AB錯誤；C．電子帶負電，把電子從B點移到D點，電場力做負功，電子的電勢能增大，所以電子在B點時的電勢能小于在D點時的電勢能，故C正確；D．電場線越密的地方場強越大，所以從B點到D點電場強度逐漸減小，電子從B到D加速度逐漸減小，又因電場力做負功，所以電子做加速度減小的減速運動，故D錯誤。故選C。15．（2023春·湖南·高二校聯(lián)考期中）如圖所示，半徑為R的圓內，有一內接矩形，，空間有一范圍足夠大的勻強電場，場強方向與圓O所在平面平行，電量為q的帶正電微粒以相同的初動能沿著各個方向從A點進入圓形區(qū)域中，只在電場力作用下運動，可從圓周上不同點離開圓形區(qū)域，其中從D點離開圓形區(qū)域的帶電微粒的動能最大為，則（）A．場強的方向沿AD方向B．D點的電勢最高C．場強大小為D．BC兩點的電勢差為【答案】C【詳解】AB．據(jù)題意，帶電微粒僅在電場力作用下從A點進入，離開D點的動能最大，則D點是沿電場強度方向離A點最遠，所以電場線與過D的切線相垂直，由于帶電微粒是帶正電，故勻強電場的方向沿BD方向。沿電場線電勢降低，可知D點的電勢最低，故AB錯誤；C．從A到D由動能定理解得選項C正確；D．BC兩點的電勢差為選項D錯誤。故選C。專題強化一、單選題16．（2023春·湖南衡陽·高二校聯(lián)考期末）圖為陰極射線示波管內的聚焦電場，圖中實線為電場線，虛線為等勢面，a、b為電場中的兩點，下列說法正確的是（）

A．a(chǎn)點的電場強度大于b點的電場強度B．a(chǎn)點的電勢高于b點的電勢C．負電荷在a點的電勢能大于在b點的電勢能D．正電荷從a點移動到b點，電場力做正功【答案】C【詳解】A．根據(jù)電場線越密電場強度越大，電場線越疏電場強度越小，由圖可知，a點的電場強度小于b點的電場強度，故A錯誤；B．根據(jù)沿電場線方向電勢降低，由圖可知，a點的電勢低于b點的電勢，故B錯誤；CD．根據(jù)公式可知，負電荷在a點的電勢能大于在b點的電勢能，正電荷在a點的電勢能小于在b點的電勢能，則正電荷從a點移動到b點，電勢能增加，電場力做負功，故D錯誤，C正確。故選C。17．（2023春·浙江臺州·高二統(tǒng)考期末）將不帶電的金屬球B靠近帶正電的金屬球A，系統(tǒng)達到靜電平衡狀態(tài)后，紙面內的電場線和等勢面分布如圖所示，下列說法正確的是（）

A．a(chǎn)、b兩點的電場強度相同B．c點的電勢大于d點的電勢C．將一帶正電的點電荷從a點移到f點，電勢能減小D．將一帶負電的點電荷從d點移到f點，電場力做正功【答案】C【詳解】A．a(chǎn)、b兩點的電場強度方向不相同，故A錯誤；B．系統(tǒng)達到靜電平衡狀態(tài)后，整個導體是一個等勢體，c點的電勢等于d點的電勢，故B錯誤；C．沿著電場線電勢降低，a點的電勢大于f點的電勢，根據(jù)可知將一帶正電的點電荷從a點移到f點，電勢能減小，故C正確；D．沿著電場線電勢降低，d點的電勢大于f點的電勢，根據(jù)可知將一帶負電的點電荷從d點移到f點，電勢能增大，則電場力做負功，故D錯誤。故選C。18．（2023春·廣東·高二校聯(lián)考期末）靜電紡紗利用了高壓靜電場使單纖維兩端帶異種電荷，其電場分布如圖所示，下列說法正確的是（）

A．虛線可能是等勢線B．電場強度C．負電荷在A點的電勢能小于其在點的電勢能D．在點靜止釋放一電子，它將在電場力作用下沿著虛線運動【答案】C【詳解】A．電極是等勢體，其表面是等勢面，根據(jù)電場線與等勢面垂直可知虛線應是電場線，故A錯誤；B．由電場線的疏密表示電場強度的大小可知故B錯誤；C．電場線由高壓電源的正極到負極，所以A點的電勢高，C點的電勢低，由可知，負電荷在C點的電勢能大于其在A點的電勢能，故C正確；D．CD電場是曲線，在C點靜止釋放一電子，在電場力作用下不會沿著虛線CD運動，故D錯誤。故選C。19．（2023春·遼寧朝陽·高二統(tǒng)考期末）靜電除塵器是利用高壓電場使粉塵發(fā)生電離，然后粉塵在電場的作用下被吸附到筒壁上；如圖所示為某靜電除塵器的簡易圖，外筒壁為正六邊形，其中O點為正六邊形的中心，中心有一帶負電的高壓電極，則在筒壁與電極之間產(chǎn)生輻射狀且分布均勻的電場，電極將粉塵電離后粉塵被吸附到筒壁，在m處有兩個電荷量相等的帶負電的粉塵，僅在電場力的作用下分別運動到n點和a點，已知n點為af的中點.則下列說法正確的是（）

A．a(chǎn)點的電勢低于m點的電勢B．由m到n的粉塵在運動過程中的加速度大小保持不變C．由m到a粉塵動能的變化量大于由m到n粉塵的動能變化量D．a(chǎn)、O兩點的電勢差等于n、O兩點的電勢差【答案】C【詳解】A．因為中心O有一帶負電的高壓電極，則筒壁帶正電，電場線由筒壁指向中心O，沿電場線電勢逐漸降低，可知a點的電勢高于m點的電勢，選項A錯誤；B．因距離O點越近的位置電場線越密集，場強越大，可知由m到n的粉塵在運動過程中受電場力逐漸減小，則加速度逐漸減小，選項B錯誤；C．因a點距離O點較n點遠，a點電勢高于n點，則，由m到a電場力對粉塵做的功大于由m到n電場力對粉塵做的功，則由m到a粉塵動能的變化量大于由m到n粉塵的動能變化量，選項C正確；D．a(chǎn)點距離O點較n點遠，a點電勢高，則a、O兩點的電勢差大于n、O兩點的電勢差，選項D錯誤。故選C。20．（2023春·浙江衢州·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，在邊長為L的立方體表面中心G、F處固定電荷量均為＋q的點電荷，表面中心E、H處固定電荷量均為－q的點電荷。下列說法正確的是（）A．立方體中心處的電場強度為0B．A、C＇兩點的電勢不相等C．若移去E點的電荷，F(xiàn)點的電荷所受電場力大小為D．若移去E點的電荷，將F點的電荷從F沿直線移到E的過程中，電場力不做功【答案】D【詳解】A．E、F處的點電荷在立方體中心處的電場強度方向豎直向上，G、H處的點電荷在立方體中心處的電場強度方向水平向右，根據(jù)電場強度的疊加可知立方體中心處的電場強度不為0，故A錯誤；B．A、C＇兩點關于立方體中心處對稱，根據(jù)電場線的對稱分布可知A、C＇兩點的電勢相等，故B錯誤；C．若移去E點的電荷，F(xiàn)點的電荷所受電場力大小為故C錯誤；D．若移去E點的電荷，將F點的電荷從F沿直線移到E的過程中，根據(jù)電場強度的疊加可知F點的電荷受到的電場力一直水平向右，速度方向與電場力方向一直垂直，故電場力不做功，故D正確。故選D。21．（2023春·河南開封·高二統(tǒng)考期末）電子束焊接技術是將高能電子束作為加工熱源，用高能量密度的電子束轟擊焊件接頭處的金屬，使其快速熔融，然后迅速冷卻來達到焊接的目的。電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復性好及熱變形量小的優(yōu)點而廣泛應用于航空航天、原子能、國防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業(yè)。電子束焊接機的核心部件內存在如圖甲所示的高壓輻向電場，帶箭頭的虛線表示電場線。一電子僅在電場力作用下由A沿直線運動到B。下列說法正確的是（）

A．該電場為勻強電場B．電子經(jīng)過各點的電勢φ隨位移x的變化如乙圖所示C．電子運動過程中加速度逐漸增大D．電子運動過程中電勢能逐漸增大【答案】C【詳解】A．勻強電場的電場線疏密程度相同，方向也相同，由甲圖中電場線分布可知，該電場為非勻強電場，A項錯誤；B．乙圖斜率表示電場強度，由圖知斜率逐漸變小，而甲圖可知電場強大逐漸變大，B項錯誤。C．由甲圖中電場線分布和牛頓第二定律可知，電子在加速過程中電場力逐漸變大，因此加速度逐漸變大，C項正確；D．由于電子帶負電，當它從A沿直線運動到B時，電場力做正功，則電勢能減小，D項錯誤；故選C。22．（2023春·北京石景山·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，真空中兩個等量異號的點電荷和分別位于A點和點，以連線中點O為原點建立直角坐標系Oxy，B、C、P是坐標軸上的3個點，且BO=OC。下列說法正確的是（

）

A．沿x軸從B點到C點電勢先增大再減小B．B、O兩點間的電勢差與O、C兩點間的電勢差相等C．P點與O點的電場強度大小相等D．P點與O點的電場強度方向垂直【答案】B【詳解】A．根據(jù)等量異種電荷的電場線分布可知，x軸上和之間的電場線方向為沿x軸正方向，沿電場線電勢降低，所以沿x軸從B點到C點電勢逐漸減小，故A錯誤；B．根據(jù)等量異種電荷的電場線分布可知，B和C關于O點對稱，則有而O點處電勢為0，因此B、O兩點間的電勢差與O、C兩點間的電勢差相等，故B正確；C．據(jù)等量異種電荷的電場線分布可知，從O點開始沿y軸正方向場強逐漸減小，P點電場強度小于O點電場強度，故C錯誤；D．據(jù)等量異種電荷的電場線分布可知，從O點開始沿y軸正方向的場強方向水平向右；x軸上和之間的電場線方向為沿x軸正方向（即水平向右），則P點與O點的電場強度方向相同，故D錯誤。故選B。23．（2023秋·安徽蚌埠·高二統(tǒng)考期末）如圖是靜電除塵原理圖，M、N是直流高壓電源的兩極，設法使電場中的塵埃帶上負電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達到除塵目的。圖示位置的a、b、c三點在同一直線上，且ab=bc。下列說法正確的是（）

A．M是直流高壓電源的正極B．a(chǎn)點的電勢高于c點的電勢C．a(chǎn)點的電場強度大于c點的電場強度D．c、b間的電勢差等于b、a間的電勢差【答案】C【詳解】A．因到達集塵極的塵埃帶負電荷，那么電場強度的方向向左，因此電場線方向向左，則知M是直流高壓電源的負極，故A錯誤；B．由于電場強度的方向向左，根據(jù)沿著電場線方向電勢是降低的，因此電場中a點的電勢低于c點的電勢，故B錯誤；C．電場方向由集塵極指向放電極，電場線的分布由集塵極會聚于放電極，結合電場線的疏密來體現(xiàn)電場的強弱，那么電場中c點的場強小于a點的場強，故C正確；D．假設電場是勻強電場，由于|ab|=|bc|，那么b、a間的電勢差Uba等于c、b間的電勢差Ucb，但由于電場是非勻強電場，且有即沿著ca方向，電場強度越來越大，由電勢差與電場強度的關系式有可知電場中c、b間的電勢差Ucb小于b、a間的電勢差Uba，故D錯誤。故選C。24．（2023春·陜西西安·高二長安一中?？计谀┛臻g中有兩個固定點電荷A和B，帶電荷量的絕對值分別為QA和QB，以點電荷A、B連線上某點為原點，以點電荷A和B所在的直線為x軸建立直角坐標系，分別作出部分和圖像，如圖所示，無窮遠處電勢為零。則下列說法正確的是（）A．A為正點電荷，B為負點電荷，且QA<QBB．A為負點電荷，B為正點電荷，且QA=QBC．1是圖像，2是圖像D．1是圖像，2是圖像【答案】D【詳解】AB．因為在接近正電荷處電勢趨向于正無窮大，所以可知B為正電荷，同時根據(jù)圖像可知點電荷B右側有場強為零的點，根據(jù)電場的疊加原理可知A為負電荷；因為場強為零處位置離B近，根據(jù)點電荷場強公式可知，故AB錯誤；CD．根據(jù)公式可知圖像的斜率表示場強，圖像的斜率為零時該處的場強為零，結合圖像中最右側虛線位置可知1是圖像，2是圖像，故C錯誤，D正確。故選D。二、多選題25．（2023春·山西朔州·高二?？计谀┤鐖D所示，在坐標系xOy中，弧BDC是以A點為圓心、AB為半徑的一段圓弧，，，D點是圓弧跟y軸的交點。當在O點和A點分別固定電荷量為和的點電荷后，D點的電場強度恰好為零。下列說法正確的是（）

A．B．圓弧BDC上的各點中，D點的電勢最低C．電子沿著圓弧從B點運動到C點的過程中，電勢能先減小后增大D．電子沿著圓弧從B點運動到C點的過程中，電勢能先增大后減小【答案】BD【詳解】A．電荷量為點電荷在D點的電場強度大小為方向沿DO方向；電荷量為的點電荷在D點的電場強度大小為方向沿AD方向，D點的電場強度恰好為零，則有解得故A錯誤；B．對圓弧是等勢面，所以圓弧上各點電勢由決定，沿著電場線方向電勢逐漸降低，離負電荷越近電勢越低，所以圓弧BDC上的各點中，D點的電勢最低，故B正確；CD．根據(jù)對稱性可知，B、C電勢相等，電子沿著圓弧從B點運動到C點的過程中，電勢先減小后增大，電場力先做負功后做正功，電勢能先增大后減小，故C錯誤，D正確。故選BD。26．（2023春·內蒙古興安盟·高二烏蘭浩特市第四中學校考期中）如圖所示，紙面內固定兩個等量同種點電荷，它們之間距離為4R。以其連線中點O為圓心，以R為半徑畫圓，A、B、C、D為圓周上四點，A、B兩點在兩點電荷連線上，C、D兩點在兩點電荷連線的中垂線上。下列判斷正確的是（）A．A、B兩點的電場強度大小相等，C、D兩點的電場強度方向相反B．若自A點由靜止釋放一質子，將沿A、B直線一直加速C．A、C之間電勢差等于B、D之間電勢差D．將一電子自A沿直線到O再沿直線到C，電勢能先增加后不變【答案】AC【詳解】A．由題意可知A、B兩點關于中點O對稱，根據(jù)等量同種點電荷電場線的分布規(guī)律可知，A、B兩點的電場強度大小相等方向相反，C、D兩點的電場強度大小也相等，方向也相反，故A正確；B．若自A點由靜止釋放一質子，在O點右側，質子所受電場力方向向右，質子向右加速，越過O點后，在O點右側，質子所受電場力方向向左，質子向右減速，故B錯誤；C．根據(jù)等量同種點電荷的電勢分布規(guī)律可知，由于，可知A、C之間電勢差等于B、D之間電勢差，故C正確；D．根據(jù)等量同種點電荷電場線的分布規(guī)律可知，將一電子自A沿直線到O再沿直線到C，電子所受電場力方向始終與移動方向相反，即電場力始終做負功，電勢能始終增大，故D錯誤。故選AC。27．（2023春·貴州銅仁·高二統(tǒng)考期末）電子顯微鏡通過電子束和電子透鏡代替光束和光學透鏡，使物質的細微結構在非常高的放大倍數(shù)下成像。一種電子透鏡的電場分布如圖所示，虛線為等差等勢面，一電子在其中運動的軌跡如圖中實線所示，a、b是軌跡上的兩點，則（）

A．a(chǎn)點的電勢高于b點的電勢B．b點電場強度的方向水平向右C．a(chǎn)點的電場強度大于b點的電場強度D．電子在a點的電勢能小于在b點的電勢能【答案】AD【詳解】A．根據(jù)曲線運動的合力位于軌跡凹側，可知電子受到的電場力偏右，由于電子帶負電，則電場方向偏左，根據(jù)沿著電場方向電勢降低，可知a點的電勢高于b點的電勢，故A正確；B．由于電場方向偏左，且與等勢面垂直，可知b點電場強度的方向水平向左，故B錯誤；C．等差等勢面越密集的地方場強越大，a點處等差等勢面比b點處稀疏，則a點的電場強度小于b點的電場強度，故C錯誤；D．根據(jù)a點的電勢高于b點的電勢，但由于電子帶負電，所以電子在a點的電勢能小于在b點的電勢能，故D正確。故選AD。28．（2023春·云南昆明·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，、為圓的兩條相互垂直的直徑，在、、三點處分別固定帶電量為、、的點電荷，位于直徑、上的點、、、到圓心的距離相等。下列說法正確的是（）

A．g點的場強小于h點的場強B．e點場強小于f點場強C．將電子從g點移動到h點，電場力做負功D．將電子從e點移動到f點，電場力做正功【答案】BC【詳解】A．由點電荷的電場強度公式，可得三個點電荷在g、h點產(chǎn)生的電場強度，如圖所示，由圖可知，A、C兩點的點電荷分別在g、h兩點產(chǎn)生的電場強度的合場強大小相等，方向都向下，B點的點電荷在g、h兩點產(chǎn)生的電場強度有，由電場強度的疊加原理可知，g點的場強大于h點的場強，A錯誤；

B．由點電荷的電場強度公式，可得三個點電荷在e、f點產(chǎn)生的電場強度，如圖所示，由圖可知，A、C兩點的點電荷分別在e、f點產(chǎn)生的電場強度的合場強大小相等，方向都向下，由圖可知，B點的點電荷在e、f點產(chǎn)生的電場強度大小相等，方向不同，B點的點電荷在e點產(chǎn)生的電場強度方向與A、C兩點的點電荷在e點產(chǎn)生的電場強度的合場強方向的夾角大于B點的點電荷在f點產(chǎn)生的電場強度方向與A、C兩點的點電荷在f點產(chǎn)生的電場強度的合場強方向的夾角，由電場強度的疊加原理可知，e點的場強小于f點的場強，B正確；

C．由電場強度的疊加原理可知，由于g、h點的總合場強方向斜向右下方，因此將電子從g點移動到h點，運動方向與總合場強方向的夾角小于90°，即電子從高電勢向低電勢方向運動，則有電場力做負功，C正確；D．由電場強度的疊加原理可知，e、f點的總合場強方向都是斜向下，將電子從e點移動到f點時，電子運動方向與合場強方向的夾角小于90°，即電子從高電勢向低電勢方向運動，電場力做負功，D錯誤。故選BC。29．（2023春·云南玉溪·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，邊長為4cm的正方形abcd處在勻強電場中，電場方向與abcd平面平行。a點有粒子源，可沿紙面內任意方向發(fā)射電子，發(fā)射的電子初動能均為40eV，電子經(jīng)過b點時動能為28eV，經(jīng)過d點時動能為24eV。運動過程中電子僅受電場力作用，且不計電子間的相互作用力。下列說法正確的是（）

A．正方形abcd上c點電勢最低B．a(chǎn)、b兩點間電勢差為C．電子通過c點時動能為15eVD．勻強電場的電場強度大小為5V/cm【答案】AD【詳解】A．運動過程中電子僅受電場力作用，設是邊的中點，為邊的中點，a點動能均為40eV，d點動能為24eV，根據(jù)對稱性可得e點動能為32eV，同理f點動能為28eV，可得b、f點在等勢面上，連接bf，做bf的垂線，可知電場強度方向為垂直bf向下，根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知，正方形abcd上c點電勢最低，故A正確；B．a(chǎn)、b兩點間根據(jù)動能定理有解得a、b兩點間電勢差為故B錯誤；D．根據(jù)幾何關系得勻強電場的電場強度大小為故D正確；C．b、c兩點間電勢差為b、c兩點間根據(jù)動能定理有解得電子通過c點時動能為故C錯誤。故選AD。30．（2023春·上海閔行·高二?？计谀┤鐖D，平行板電容器（兩極板與水平地面平行）與電動勢為E的直流電源（內阻不計）連接，下極板接地。一帶電粒子位于容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下移動一小段距離，則（）

A．粒子帶正電B．P點的電勢降低C．帶電粒子豎直向上運動D．帶電粒子運動過程中其電勢能不斷減小【答案】CD【詳解】A．帶電粒子開始處于靜止狀態(tài)，受重力和電場力平衡，知電場力方向向上，電場強度方向向下，則粒子帶負電。故A錯誤；B．將上極板豎直向下移動時，d減小，電容器的電壓U不變，由得知，板間場強增大，P點到下極板的距離不變，而E增大，由知，P點與下極板間電勢差增大，由于下極板接地，P點的電勢大于零，則P點的電勢升高，故B錯誤；C．由板間場強增大，則粒子所受電場力增大，粒子將沿豎直向上運動。故C正確；D．由于P點的電勢升高，又粒子帶負電，根據(jù)可知，帶電粒子的電勢能將減少。故D正確。故選CD。31．（2023春·廣西南寧·高二南寧三十六中校考期末）在O點處固定一個正點電荷，P點在O點右上方。從P點由靜止釋放一個帶負電的小球，小球僅在重力和該點電荷電場力作用下在豎直面內運動，其一段軌跡如圖所示。M、N是軌跡上的兩點，OP>OM，OM=ON，則小球（

）

A．在運動過程中，電勢能先增加后減少B．在P點的電勢能大于在N點的電勢能C．在M點的機械能等于在N點的機械能D．從M點運動到N點的過程中，電場力始終不做功【答案】BC【詳解】ABC．由題知，OP>OM，OM=ON，則根據(jù)點電荷的電勢分布情況可知φM=φN>φP則帶負電的小球在運動過程中，電勢能先減小后增大，且EpP>EpM=EpN則小球的電勢能與機械能之和守恒，則帶負電的小球在M點的機械能等于在N點的機械能，A錯誤、B