第二节电场能的性质-2023年高考物理一轮系统复习学思用

【能力提升练】第二节电场能的性质

1.（2022•高考河北卷）如图，真空中电荷量为2q和-q（4>0）的两个点电荷分别位于加

点与N点，形成一个以MN延长线上。点为球心，电势为零的等势面（取无穷处电势为零）,

P为连线上的一点，S为等势面与直线的交点，T为等势面上的一点，下列说法

正确的是（）

,丁一、w

24

----■,/-q\—

A.P点电势低于S点电势B.T点电场强度方向指向。点

C.除无穷远处外，MN直线上还存在两个电场强度为零的点D.将正试探电荷外从

7点移到P点，静电力做正功

【解析】A.在直线MN匕左边正电荷在M右侧电场强度水平向右，右边负电荷

在直线上电场强度水平向右，根据电场的叠加可知MN间的电场强度水平向右，沿着

电场线电势逐渐降低，可知P点电势高于等势面与MV交点处电势，则P点电势高了S点

电势，故A错误；

C.由于正电荷的电荷量大于负电荷电荷量，可知在N左侧电场强度不可能为零，则N

右侧，设距离为L,根据上竺=驾，可知除无穷远处外，直线MN电场强度为

2

（L+d）（d）2

零的点只有一个，故C错误；

D.由A选项分析可知：T点电势低于P电势，则正电荷在T点的电势能低于在尸电

势的电势能，将正试探电荷为从7点移到P点，电势能增大，静电力做负功，故D错误；

B.设等势圆的半径为H,4N距离为x,MN距离为L,如图所示，根据/=色，

X

结合电势的叠加原理A、S满足幺蝮，k，2q=上一，解得x=[,R=@,

L—xxL+2/?—x2/?—x33

由于电场强度方向垂直等势面，可知7点的场强方向必过等势面的圆心，O点电势

%=勺号—苧=_震，可知%>夕。，可知7点电场方向指向O点，故B正确。故选

LH——

33

Bo

2q-q

MpA\Nois

【答案】B

2.（2022•广东省名校高三（下）开学测试）中医药文化是我国优秀传统文化的重要组成部

分，中药的保存常常需要做干燥处理。如图所示是利用高压电场干燥中药的基本原理，在大

导体板MN上铺一薄层中药材，针状电极。和平板电极MN接高压直流电源，其间产生非

匀强电场E;水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电荷，另一端带等量负电

荷；水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去，在鼓风机的作用下飞离电场区域

从而达到快速干燥的目的。已知虚线4BCO是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹，

则下列说法正确的是（）

高

压

直

流

电

源

A.水分子在8处时，上端带正电荷，下端带负电荷

B.水分子在B处时，带负电荷一端受到的电场力大于带正电荷一端受到的电场力

C.水分子运动轨迹上B、C和力点的电势大小关系为叩）.8>仪

D.如果把高压直流电源的正负极反接，水分子从A处开始将向下运动

【解析】A.由正负电荷在电场中的受力特点可知，水分子在8处时，上端带负电荷,

下端带正电荷，A错误；

B.水分子在8处时，由于带负电荷一端电场线更密，电场强度更大，故受到的电场力

大于带正电荷一端受到的电场力，B正确：

C.水分子在电场力作用下加速离开，则电场力做正功，水分子带负电，则电势增大，

故<pb><pc>（PB'C错误;

D.如果把高压直流电源的正负极反接，产生的电场方向发生反转，但水分子是一端带

正电，另一端带等量负电，故水分子的正负端发生反转，水分子还是从A处开始将向上运

动，D错误。故选B。

【答案】B

3.（2022•北京一零一中学高三（下）入学考试）如图表示某电场等势面的分布情况。将某

一试探电荷先后放置在电场中的A点和2点，它所受电场力的大小分别为FA、FB，电势能

分别为EPA、EPB，下列关系式正确的是（）

A.FA>FaB.FA<FRC.£PA>EPBD.EPA<EPB

【解析】AB.因A点的等差等势面较8点密集，可知A点的场强大于8点，则试探

电荷在A点受电场力大于B点，即分>跖，选项A正确，B错误；

CD.因A8两点在同一等势面上，则电势相等，试探电荷在A8两点的电势能相等，即

EPA=EPB，选项CD错误。故选A。

【答案】A

4.（2022•辽宁省沈阳市第二中学高三（下）四模）如图所示为某稳定电场的电场线分布情

况，A、8、C、。为电场中的四个点，8、C点为空心导体表面两点，人。为电场中两点，4、。

两点所在电场线沿竖直方向，且电场线分布关于竖直方向对称。下列说法中正确的是（）

A.B点的电势低于A点的电势

B.8、A两点的电势差小于两点的电势差

C.B点场强大于A点场强

D.电子在。点的电势能大于在4点的电势能

【解析】A.沿电场线方向电势降低，则B点的电势高于A点的电势。故A错误；

B.空心导体表面电势处处相等，有外=外，根据电势差的公式，可得

UBA=%—（PA>0,UCII=（pc~（pR=0,可知，氏A两点的电势差大于两点的电势差。

故B错误；

C.8点电场线较A点密集，可知3点场强大于A点场强。故C正确：

D.同理，可得外〉以，根据电势能的公式，有Ep=q（p,又q<。,联立，可得

EpD<EpA,易知电子在。点的电势能小于在A点的电势能。故D错误。故选C。

【答案】C

5.（2022•重庆市第八中学高三（下）冲刺四）（多选）两个等量同种电荷固定于光滑水平面

上，其连线的中垂线（在水平面内）上有4、8、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2xl（）Tc、

质量为1g的小物块从C点静止释放，其运动的u—f图象如图乙所示，其中8点处为整条图

线的切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（）

I

A.小物块带正电

B.A、2两点间的电势差UAB=—500V

C.小物体由C点到A点电势能先减小再增大

D.B点为中垂线上电场强度最大的点，场强七=100V/m

【解析】A.根据物块的运动的丫一/图象可知，小物块带正电，A正确；

B.从速度时间图象可知，A、B两点的速度分别为VA=6m/s,VB=4ITI/S,再根据动能定

理得4力8=3加%一（根丫；=（乂1*10-3乂（42-62”,解得力8=-500V,B正确；

C.从速度时间图象可知，由C到A的过程中，物块的速度-直增大，电场力对物块做

正功，电势能一直减小，C错误；

D.带电粒子在3点的加速度最大，为a„,=」一m/s2=2m/s2,所受的电场力最大为

002

工=mam=0.00lx2N=0.002N,则场强最大值为丸=箍=0,N/C=1N/C,D

""q2x10-3

错误。故选AB。

【答案】AB

6.（2022•成都外国语学校高三（下）二模）A、B、C是真空中一静止的点电荷产生的电场

中的三点，AB=BC,A.8两点电场强度的方向与它们的连线分别成户30。、〃=60。，如图

所示，已知A点的场强大小为瓦，以下说法正确的是（）

A.场源电荷带正电

B.电子在4点的电势能高于B点的电势能

C.B点的场强大小为34

D.电势差〃

【解析】A.由题意可知，电场由点电荷产生的，因此沿A、8两点电场强度的方向

上延长线的交点O应为点电荷的位置，如图所示，由此可知场源电荷带负电，A错误;

O

B.电子受到排斥力，所以电子从A到电场力做负功，电子的电势能增大，因此电

子在A点的电势能低于B点的电势能，B错误；

C.由解析图和几何关系可知，AB=BC=BO=CO,由正弦定理可得

-一-=解得8。sm（180叫=40,则有BO=^AO,设

sin（180-0）sin«sina3

点电荷的电荷量是Q，由题设条件可有4=左系■=[,由点电荷的场强公式E=A乌，

可得B点的电场强度大小为EB=ICg=k-2_=k乌=3鲸，C正确；

BBO2（CVAO2°

1—3AOJ

D.由解析图可知，8点电势等于C点电势，所以以产UAC，D错误。故选C。

【答案】C

7.（2022•四川省石室中学高三（下）第五次专家联测卷）在x轴上坐标为-3L和3L的两点

固定电荷量不等的两点电荷，坐标为九处电荷带正电，电荷量大小为Q。两点电荷连线上

各点电势「随x变化的关系如图所示，其中产L处电势最低，x轴上M、N两点的横坐标分

别为-2L和2L,贝女）

A.两点电荷为异种电荷

B.坐标为-3L处电荷的电荷量大小为2。

C.负检验电荷在原点0处受到向左的电场力

D.负检验电荷由M点运动到N点的过程，电势能先减小后增大

【解析】A.正电荷周围的电势为正，负电荷周围的电势为负，因此由图可知，两点

电荷均为正电荷，故A错误；

BC.在x=L处电势最低，此处图线的斜率为0,即该点的合场强为0,设坐标为-3L

处电荷的电荷量大小为受!一等？二°，得Q'=4Q,故原点出的场强大小为

坐4-一丝=坐，方向向右，负检验电荷在原点。处受到的电场力向左，故B错误，

（3L）2（3L）23L2

C正确；

D.由何点到N点电势先减小后增大，所以负检验电荷由M点运动到N点的过程，电

势能先增大后减小，故D错误。故选C。

【答案】C

8.（2022•湖南省长沙市第一中学高三第六次月考）（多选）如图所示，两个固定的点电荷A、

B,其中A所带电荷量为以=+4q,8所带电荷量为%=-4（4>0），AB间的距离为/,

将一个试探电荷放在C点时，试探电荷所受电场力为0,规定无穷远处电势为0。则下列说

法正确的是（）

+W-q

------------O---------------------------------OO—

ABC

A.B、C两点之间的距离为/

B.A8直线上A、B之间必有一个电势为0的点，而8、C之间没有电势为0的点

C.空间中除无穷远的点电势为0外，还有一个以8为球心的球面为零等势面

D.C点的电势是直线AB上8点右侧各点中最高的

【解析】A.由C处试探电荷受力平衡，可得左」^^=与，解得％=/,故A正

（/+x）2%2

确：

B.A8直线上A、8之间必有一个电势为0的点，而B、C之间也有电势为0的点，B

错误；

C.由不等量异种电荷的电场线分布特点，作出等势面，可知以3点为球心的球面电势

不相等，不是等势面，C错误；

D.C点的电势是直线AB上8点右侧各点中最高的，D正确。故选AD。

【答案】AD

9.（2022•云南省昆明市第一中学高三（下）第八次适应性训练）（多选）空间存在一沿x轴方

向的静电场，一正电荷由。点开始仅在电场力的作用下沿x轴的正方向运动，该过程中电

荷的电势能关于位移X的变化规律如图所示，电荷运动到X3处时速度为0。其中图像0-X2

为顶点在X的开口向上的抛物线，X以后的图线为倾斜的直线。则下列说法正确的是（）

A.电荷由X2位置运动到X3的位置做匀加速直线运动

B.汨处的电势最低、X3处的电势最高

C.电荷的初动能为Ep3-Ep2

D.该电场沿x轴的正方向

【解析】A.因Ep-x图像的斜率等于电场力，因X2~X3段图像的斜率不变，则电荷受

的电场力不变，加速度不变，则该过程电荷做匀变速直线运动，但该电荷在尤2~冷段电势能

增加，动能减小，即电荷做匀减速运动，选项A错误；

B.根据电势能与电势的关系Ep=qe，可知为处的电势最低、口处的电势最高，选项

B正确：

C.由于电荷只受电场力，电荷运动过程中动能与电势能之和不变，则

Eko+与2=0+Ep3，则纥0=Ep3-Ep2，则选项C正确:

D.由以上分析可知，制左侧电荷的电势能减小，电场力做正功，则电场沿x轴的正方

向，同理可知XI右侧的电场沿x轴的负方向，选项D错误。故选BC。

【答案】BC

10.（2022•四川省成都市中学高三（下）第七次测试）（多选）如图所示，矩形的四个顶

点分别固定有带电荷量分别为q的正负点电荷，水平直线AC将矩形分成面积相等的两部分,

8为矩形的中心.一质量为机的带正电微粒（不计重力）沿直线AC从左向右运动，到A点时

的速度为W，到B点时的速度为逐vo.取无限远处电势为零，则

+q-q

ABC

+q-----------------q

A.微粒在A、C两点的加速度相同

B.微粒从4点到C点的过程中，电势能先减少后增大

C.微粒最终可以返回B点，其速度大小为石比

D.4、C两点间的电势差为叫b

q

【解析】根据对称性可知在A、C两点的合场强相同，故微粒受到的电场力相同，即

加速度相同，A正确；根据矢量叠加原理可知四个点电荷在4c之间的电场强度方向水平向

右，即微粒从A到C过程中电场力做正功，电势能一直减小，动能一直增大，C点以后的

某点电场方向发生变化，改为水平向左，故微粒到达该点后开始做减速运动，减速到零后反

向加速，即向左做加速运动，由于过程中只有电场力做功，动能和势能相互转化，所以微粒

会返回8点，并且速度为后%，B错误C正确；根据对称性可知UAC=2UAB，根据动能

定理可得=（逐％J—优，由于不知道微粒的电荷量，故无法计算力。间的

电势差，D错误.

【答案】AC

11.（2022•湖南师范大学附属中学一模）一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内心

尻c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（)

y/cm

2

O246

A.电场强度的大小为2.5V/cm

B.坐标原点处的电势为2V

C.电子在a点的电势能比在6点的小7eV

D.电子从。点运动到。点，电场力做功为16eV

【解析】A.电场沿着x轴方向电场分量纥=£△£U&=t26~V-^102V=2V/cm,电场

x8cm

△U26V-17V

沿着y轴方向电场分量纥=--=----------=1.5V/cm,因此电场强度

y6cm

E=《E；+E；=2.5V/cm,故A正确;

B.由图，根据题意可知，ac之间电势差与0%两点间的电势差相等，则

（p0-（ph=（pa~乳，解得%=1V,故B错误;

C.根据公式耳=阳可知，电子在a点的电势能为耳.=一维,=-10eV,电子在。点

的电势能为Ep.=—e%=-17eV,则"一综=7eV,电子在。点的电势能比在b

点的大7eV,故C错误；

D.电子从b点运动到O点，根据电场力做功公式W=可得电场力做功为

W,o=-16eV,故D错误。故选A。

【答案】A

12.（2022•重庆市育才中学高三（下）入学考试）（多选）如图所示，匀强电场中有一圆心角

为120。的扇形OAB,且扇形所在的平面平行于电场线、半径R为2m,C点为弧A8的中点。

规定O点电势为零，把一个电荷量为lxl（y7c的负点电荷从O点移动到A点电势能增加

2xlO7J,将该电荷沿圆弧从A移到C电场力做功4xl(y7j,则()

A

A.A点的电势高于0点的电势

B.C点的电势为2V

C.该电荷在8点的电势能为4X10-7J

D.电场强度大小为2V/m

【解析】A.把一个电荷量为lxlO〃C的负点电荷由电势为。的。点移动到A点电势

能增加2xl(y7j,即克服电场力做功2X1O7J,故A点的电势为

^OA=(PO-<PA=­="2X104V=2V,则%=-2V,A点的电势低于。点的电势,

q-1x10-

选项A错误;

=还=_4义10=_4V,则夕=2V,故B正确;

B.同理

q-IxlO-7©

C.因AO平行且等于CB,则叫一%=<PC-(PK，可得已,=4V,则该电荷在B点的

电势能为£=eBq=4x(TxlO-7)J=-4xl(r7j,选项C错误；

D.因AC中点的电势为零，等于O点的电势，则连接O点与AC中点(设为D点)为等

(J4

势线，则因BO_LOD,则场强方向沿BO方向，则场强大小为E="=2V/m=2V/m,

R2

故D正确；故选BD。

【答案】BD

13.(2022•重庆市第七次质检)为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强，某同学进行了

如下操作：取电场内某一位置为坐标原点。建立x轴，选取x轴上到。点距离为7•的尸点,

以O为圆心、，为半径作圆，如图甲所示，从P点起沿圆周逆时针测量圆上各点的电势0和

转过的角度。，可以用此数据绘制9-6图，当半径r分别取为、2%、3%时，分别绘制出

如图乙中所示的三条曲线，三条曲线均在6=4时达到最大值，最大值分别为8。、2%、

3(p。,下列说法正确的是()

A.曲线①对应的，取值为石

B.坐标原点0的电场强度为0

C.电场强度的大小为冬

D.半径为乙的圆周上，电势为0的位置只有一处

【解析】A.由题目所给信息可知，三条曲线均在6=4时，电势最大，如图所示,

可见半径越大，电势的最大值越大，图线①对应半径为34，选项A错误；

BC.由于沿电场方向电势降低，故电场方向由上图中的电势最大位置指向电势最小位

置，由对称性可知，半径为石对应的电势最小值为-外，故电场的电场强度为

£；=且=也=竺，选项C正确，B错误：

d2“r（｝

D.山中-。图像可知，半径为花的圆周上，电势为0的位置有两处，选项D错误；故

选C。

【答案】C

14.（2022•重庆市第八中学第六次月考）如图所示，空间有一正三棱锥0ABe，点A、B'、

C'分别是三条棱的中点。现在顶点。处固定一负的点电荷，则下列说法正确的是（）

A.ABC所在平面为等势面

B.A，、B\C三点的电场强度相同

C.若4点的电势为%v，A点的电势为巴，则44连线中点。处的电势仍，一定小于

心+%

2

D.将一正的试探电荷从A点沿直线移到9点，静电力对该试探电荷先做正功后做

负功

【解析】A.A、B、C三点到场源电荷的距离相等，在同一等势面，但-ABC所在平

面内其他点到场源电荷的距离与4、B、C三点到场源电荷的距离不等，故&A8C所在平面

不是等势面，故A错误；

B.A\B'、。三点到O点的距离相等，根据点电荷的场强公式后=女乌，分析可知4、

r

C三点的电场强度大小相等，但方向不同，故B错误；

C.由于A'D间场强大于DA间场强，由U=Ed,知4、D间的电势差大于D、A间的

电势差，由于。处为负点电荷，沿A。直线从A到。电势逐渐降低，则有外一0V＞（PA-（PD＞

得＞包产2,故C错误；

D.将一正的试探电荷从4点沿直线移到距点，电势先降低后升高，电势能先减小

后增大，则静电力对该试探电荷先做正功后做负功，故D正确。故选D。

【答案】D

15.（2022•云南省昆明市第一中学第七次仿真模拟）（多选）如图所示，在真空中点电荷的

电场中有线段MN,P是MN的中点，。位于MN上且M。：QN=3：1。现将两个电荷量相

等的试探电荷分别置于M、N两点，两试探电荷所受电场力相互垂直且尸2=3Q下列说法中

正确的有（）

A.P与N点的电势相等B.P与M点的电势相等

C-电势差电势差

【解析】两试探电荷所受电场力相互垂直且尸2=3Q,说明点电荷在M、N两点场强

之比为1：3

由点电荷场强公式后=左马，可得如。：2。=有：1,由几何关系可得下图为直角三形,

并且OP=ON

AB.由点电荷等势面的分布情况可知，到点电荷距离相等的点电势相同，则OP=OM

产与N点的电势相等，0P力OM,P与M点的电势不相等，所以A正确；B错误；

CD.点电荷电场中。、P、M、N四点的电势关系为%＞夕“，则电势差关

系有|外加卜•2户|=K23,所以C正确；D错误；故选AC。

【答案】AC

16.（2022•四省区八校高三（下）开学考试）（多选）如图所示为某静电场中x轴上各点电势

分布图线为O-P-。，A、B、C分别为x轴上的三个点，且A为08的中点。一个带电粒子在

坐标原点O由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正向运动，则下列说法正确的是（）

ABCx

A.粒子一定带正电

B.粒子运动到坐标轴上A处速度最大

C.粒子从坐标轴上A处运动到C处，粒子电势能增加

D.粒子从A处到B处可能存在与。处到A处相同的加速度

【解析】A.由于沿着电场线电势逐渐降低，因此0-A逆着电场线，带电粒子从静止

开始，逆着电场线运动，一定带负电荷，A错误；

B.粒子从。/做加速运动，从A-C顺着电场线，粒子做减速的运动，因此粒子运动

到坐标轴上A处速度最大，B正确；

C.粒子从坐标轴上A处运动到C处，电场力做负功，电势能增加，C正确；

D.从。处到A处，粒子做加速运动，加速度沿x正半轴，而从A处到B处，粒子做

减速运动，加速度方向沿x负半轴，因此这两段不可能存在相同的加速度，D错误。故选

BC»

【答案】BC

17.（2022•四川省成都高三（下）二模）（多选）如图所示，真空中两等量异种点电荷+公

-q固定在y轴上。。仪力为等腰梯形，。乩A边与y轴垂直且被y轴平分。下列说法正确的

是（）

小

a............:;d

b.......c

oI

A.将电子从d点移动到匕点，电势能减小

B.。点电势高于〃点电势

C.将质子从。点移动到c点，电场力做负功

D.b、c场强相同

【解析】A.如图为等量异种电荷周围的电场线，对比该图可知，b点的电势高于d

点，由■知，将电子从"点移动到b点，电势能减小，A正确;

B.由对称性可知，。点电势等于d点电势，B错误；

C.因a点电势低于。点，则将质子从“点移动到c点，电势能增加，电场力做负功，

C正确；

D.由对称性可知，b、c场强大小相同，方向不同，D错误。故选AC。

【答案】AC

18.（2022•西北工业大学附属中学高三（上）第四次适应性训练）AB为处于真空的均匀带

电细棒，C为AB棒附近的一点，CB垂直于AB.AB棒上电荷形成的电场中C点的电势为佻，

已知真空点电荷电场电势的公式0=%2（取无穷远为电势零点），则AC连线中点C处的电

r

势为（）

bl

/

/

，/!

.................山

A.9oB.当

C.2（poD.4仍）

【解析】仰可以等效成AB棒上电荷集中于AB的中点P处、带电量为+。的点电荷

所形成的电场在C点的电势，PC的距离为K,电势表示为%=%£，设AP的中点为。，

P8的中点为E,将AB棒平均分成AP和PB两段，并看成电荷量均为旦，分别置于。、E

2

处的两个点电荷，由几何关系可知。C'=EC'=LPC=LR,则这两个电荷在C'处的电势

22

-Q

均为臼=〃彳一=%，则两个点电荷在AC连线中点C'处的电势为2仰。故选A。

【答案】C

19.（2022•陕西省西安市第一中学高三（上）期中）静电场方向平行于x轴,其电势0随x的

分布可简化为如图所示的折线.一质量为用、带电量为+4的粒子（不计重力），以初速度%

从。点进入电场，沿x轴正方向运动.下列叙述正确的是（）

A.粒子从O运动到演的过程中，速度逐渐增大

B.粒子从石运动到犬3的过程中，电势能先减小后增大

C.要使粒子能运动到超处，粒子的初速度%至少为2

16M

D.,粒子在运动过程中的最大速度为

m

【解析】A.粒子从O运动到M的过程中，电势升高，场强方向沿x轴负方向，粒

子所受的电场力方向也沿x轴负方向，粒子做减速运动.故A错误.

B.粒子从M运动到X3的过程中，电势不断降低，根据正电荷在电势高处电势越大，

可知，粒子的电势能不断减小.故B错误.

C.当粒子恰好运动到用处时，由动能定理得式0-%）=0-3根说，解得%=J萼1

要使粒子能运动到X4处，粒子的初速度W至少为j型2■.故C错误.

Vm

D.若%=2」如，粒子运动到冷处电势能最小，动能最大，由动能定理得

Vm

^[0-（-例）]=mv；n--mvl，解得最大速度为v„,=隹竺，故D正确.

22Vtn

【答案】D

20.（2022♦山东省泰安第一中学高三（下）一模）如图所示，A、B、C为直角三角形的三

个顶点，NA=30°,。为AB的中点.在A、C两点分别放置一个点电荷以、打后，使

得8点的场强方向竖直向上.下列说法正确的是（）

公、

P\

I、、

iI、'，D\

II\、

:\

C;-----------

A.将一负检验电荷从B点移到。点，电势能增加

B.4A一定是正电荷，在一定是负电荷

C.。点电势高于3点电势

D.。|=4鼠|

【解析】B.根据B点的场强方向竖直向上，将8点场强沿着直线A8和直线CB所

在方向分解，得到电荷4A和qc的场强以和&,如图所示，根据正点电荷场强方向远离正

电荷，负点电荷场强方向指向负电荷，故分是负电荷，英是正电荷，故B错误；

D.根据点电荷场强公式E=华，EA=2EC,rA=2rc,所以以=殳4=§,所

rQcEcrc1

以0A=8gc，故D错误；

AC.因为冢带正电且距离8。两点的距离相等，则建在8Q两点产生的电势相等；而

4A带负电，则行在8点的电势高于在。点产生的电势，可知B点电势高于Q点电势；将

一负检验电荷从B点移到。点，电势能增加，选项C错误，A正确。故选A。

【答案】A

21.（2022•银川一中第六次月考）（多选）已知均匀带电圆环轴线上各点场强随距环心距离

变化的图象如图甲所示。图乙中。、匕为两个相同的均匀带电圆环，分别带有+。、-Q的电

荷，两环圆心0、0,共轴，P为0、。，的中点。则以下分析正确的是（）

A.在连线0、0,之间，尸点电场强度一定最大

B.从。点到0,点，电势逐渐降低

C.过P点垂直于。、。，的平面为等势面

D.从P点由静止释放一个不计重力的正粒子，粒子将一直向右加速

【解析】A.由图甲可知，均匀带电圆环轴线上各点电场强度随距环心距离增大先增

大后减小，则P点电场强度的矢量合不一定最大，故A错误；

B.a为正电荷，为负电荷，则从。到。，〃与b产生的电场的电场强度的方向都是

向右，沿电场强度的方向电势降低，所以从。点到。'点，电势逐渐降低，故B正确；

C.结合图甲可知，均匀带电圆环轴线上各点电场强度的方向都是沿轴线的方向，结合

。带正电，b带负电可知，“与人产生的电场，在沿轴线上的0、0,之间的各点的电场

强度的合矢量的方向一定都是沿00'方向向右；“与〃的形状相同，带电量大小相同，结合

库仑定律可知，二者在过P点垂直于。。'连线上的各点产生的电场强度的大小一定相等，结

合儿何关系以及平行四边形定则，还可以判断出a与b产生的电场强度的矢量合在过P点

垂直于00,连线上的各点的电场强度的合矢量的方向都是向右的，与00,的方向平行，所以

过P点垂直于。。’的平面为等势而，故C正确；

D.结合C的分析可知，在沿00,轴线上。、。，之间的各点电场强度的合矢量的方向一

定都是沿0（7方向向右，但在b的右侧某一点开始再向右的各点合场强的方向向左，所以从

P点由静止释放一个不计重力的正粒子，则带正电荷的粒子受到的电场力的方向先向右后向

左，所以粒子将先向右加速，后向右做减速运动，故D错误。故选BC。

【答案】BC

22.（2022•银川一中第五次月考）匀强电场中有一与电场方向平行的扇形A0B区域，如

图所示，圆心角8=120。，半径R=lm,其中C、。、尸将圆弧AB四等分。已知外=9V,%=°，

%=3V,以下说法正确的是（）

F

D,

1B

c

A

A.电场场强的大小为6V/m

B.（pF-4V

C.电子在。点的电势能比在F点高3eV

D.电场方向沿4B连线方向

【解析】连接"、OC、OO、OE,交点分别为/、，、G,_0/G为等边三角形，.加、

△08G为等腰三角形，如图所示，由几何关系可得A/=/G=GB,即/、G为AB的三等分点，

由于匀强电场电势均匀变化，可得夕,=6V,心=37,故。尸为电势3V的等势面，由几

何关系可得。/连线垂直于04,与O尸平行，为电势6V的等势面，即%,=6V,9F=3V,

所以，根据耳=qe，可知电子在。点的电势能比在尸点低3eV；根据电场方向垂直于等

势而且指向电势较低一侧，所以场强方向沿A。连线方向，场强大小为E=〃m=6V/m,

R

故选A。

【答案】A

23.（2022•辽宁省沈阳市第二中学高三（下）二模）（多选）如图所示，倾角为30°的绝缘粗

糙斜面固定在水平面上，斜面上方有与斜面平行向上的匀强电场，一带正电的物块（可视为

质点）以一定的初速度沿斜面向上运动，加速度大小为3m/s2,方向沿斜面向下，重力加速

度g=10m/s2,则在物块运动过程中，下列说法正确的是（）

E

—30。I

A.物块的机械能和电势能之和保持不变

B.物块电势能的减少量大于物块克服摩擦力做的功

C.电场力做的功小于物块克服摩擦力和重力做的功

D.物块的机械能减少

【解析】A.物体受摩擦力，所以机械能和电势能之和减小，A错误；

BC.设物体质量为m,电场力为F电，受到的摩擦力为力根据牛顿第二定律有

mgsin0+/一4a=ma，代入数据可得耳u-7=2m,所以耳艮＞f,mgsin0+f＞Ft]1,

做功公式W=&,故电场力与摩擦力做功的关系有迄x＞力:，摩擦力和重力做的功与电

场力做的功的关系有Ongsin6+电势能的减少量等于电场力做的功，B,C正

确；

D.物体受到的外力中，电场力大于摩擦力，整体做正功，所以整体机械能增加，D错

误；故选BC。

【答案】BC

24.（2022•沈阳市第二中学高三（上）二模）如图所示，正六边形的两个顶点尸、。上固定

等量异号电荷，则下列说法正确的是（）

A.C点电场强度小于B点电场强度

B.若带正电的粒子仅在电场力作用下沿直线从F运动到。，其加速度先变大后变小

C.将一个正电荷从A点移到C点电场力做功等于将其从A点移到E点电场力做功的2

D.将一个正电荷从B点移到O点电场力做功小于将其从B点移到E点电场力做的功

【解析】等量异种电荷电场线如图所示，由图可知越靠近电荷的地方电场线越密，场

强越大，越远离电荷的地方，电场线越疏，场强越小。

A.由图可知，C点离电荷的距离小于8点到电荷的距离，故C点电场强度大于8点电

场强度，故A错误；

B.若带正电的粒子仅在电场力作用下沿直线从尸运动到O,由图可知，电场线先变疏

后变密，所以场强先减小后增大，故加速度先变小后变大，故B错误；

C.连接BE、AC,因为BE为中推线为等势面，A、C点关于8E对称，则有=2UAE，

根据可知，将一个正电荷从A点移到C点电场力做功等于将其从A点移到E点

电场力做功的2倍，故C正确；

D.因为8、。、E三点均在同一等势面上，根据W=可知，将一个正电荷从8

点移到。点电场力做功等于将其从B点移到E点电场力做的功，且做的功均为零，故D错

误。故选Co

【答案】C

25.（2022•江西省新余市第一中学高三（上）第三次段考）如图所示，点