高考物理复习：电场能的性质（附解析）

电场能的性质

（选择题1-12题每小题5分，共60分）

口基础达标练f

1.（2024海南海口一模）电鳗是放电能力极强的淡水鱼类，具有“水中高压线”的称

号。电鳗体内从头到尾都有一些类似小型电池的细胞，这些细胞就像许多叠在一

起的叠层电池，这些电池（每个电池电压约0.15V）串联起来后，在电鳗的头和尾之

间就产生了很高的电压,此时在电鳗的头和尾的周围空间产生了类似于等量异种

点电荷（O为连线的中点）的强电场。如图所示，虚线为该强电场的等势线分布，实

线A8C。为以。点为中心的正方形，点A和。、点8和。分别在等势线上。则

下列说法正确的是（）

A.电鳗的头部带正电

B.A点与B点的电场强度相同

C.B点与D点的电场强度相同

D.负电荷沿正方形对角线从C点向A点运动过程中，电势能减小

2.（2023湖北卷）在正点电荷。产生的电场中有M、N两点,其电势分别为"八

eM电场强度大小分别为Ew、EN。下列说法正确的是（）

A.若9M>源,则M点到正点电荷Q的距离比N点的远

B.若则例点到正点电荷Q的距离比N点的近

C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功，则

D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功，则EM>EN

3.（多选汝I图甲所示为某品牌负离子空气净化器，其产生负离子的原理如图乙所

示，针状电极M和弧形电极N之间加上直流高压，使其间的空气发生电离,产生的

负离子通过鼓风装置排出。在MN连线上，下列说法正确的是（）

A.离M点越近，场强越大，电势越低

B.离M点越近，同一正离子的加速度越小

C.离M点越近，同一负离子的电势能越大

D.各点的电势都大于零

4.（多选）如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为外、供、

怨和外,相邻等势面间的电势差相等，一带负电的粒子，重力不计，在该电场中运动

的轨迹如虚线所示,A、B、C、。是其运动轨迹与等势面的四个交点，则可以判断

)

A.州等势面上各点场强处处相同

B.四个等势面的电势关系是砂＜92＜依＜夕4

C.粒子从A运动到D的过程中静电力一直做负功

D.粒子在A、B、。、。四点的速度大小关系是

5.（2024安徽合肥三模）如图所示，在真空中正方形区域A3C。的顶点A固定一电

荷量为+4的点电荷，顶点。固定一电荷量为p的点电荷。已知从厂两点分别

为AB、八。边的中点工、C两点的连线水平，下列说法正确的是（）

A.顶点8、。处的电场方向均水平向左

B.E、b两点的电势相等

C若电子由B点垂直于纸面向里射入之后将做匀速圆周运动

D.使电子由E点沿直线移动至产点，其电势能先增大后减小

6.（多选）（2024福建泉州二模）如图,两个固定的相同圆环a、4分别均匀带有+Q

和-Q的电荷，两环圆心0、O'在同一中心轴线上，尸为OO'的中点。下列判断正确

的是（）

・■——代T■卜■■■■■■■■■■■■■■■.■行——•一.。

A.沿中心轴线从O点到。点,电势逐渐降低

B.过P点垂直于。。'的平面为等势面

C.0点与0,点的电场强度相同

D.两环间距越小,P点的电场强度一定越大

口能力提升练［

7.（2024山东泰安模拟）如图,距离为2L的A、B两点分别固定有等量异种点电荷

+Q、-Q。。是AB的中点,0C。是以B为圆心、上为半径的半圆。石是4B廷长

线上的一点,QE间的距离为Lo将一正点电荷夕从E点沿EDCO移动到。点，则

下列说法正确的是（）

A.从E到D的过程，电荷q的电势能一直增大

B.从£1到D的过程，电荷q受到的静电力先减小后增大

C.从D到。的过程，电荷q的电势能一直增大

D.从D到。的过程，电荷q受到的静电力先增大后减小

8.（2024河北唐山二模）如图所示，三个正点电荷均匀分布在半径为R的竖直圆周

上，电荷量均为Q。以圆心O为坐标原点建立垂直圆面的x轴,P为x轴上一点,

规定无限远处电势为零，则下列说法正确的是（）

A.在x轴上只存在一个电场强度最大值的点

B.在x轴上存在三个电场强度最大值的点

C.若使尸点电势为零，可在工轴上放一带负电的点电荷，且其位置唯一确定

D.若使尸点电势为零，可在工轴上放一带负电的点电荷，可有两个确定的位置

9.（2024山西太原模拟）如图所示,匀强电场中的六个点A、B、C、D、E、R为正

八面体的六个顶点。已知BE中点。的电势为零,A、B、C三点的电势分别为7

V、-IV、3V,则E、/两点的电势分别为（）

A.2V、-2VB.1V、-3V

C.1V、-5VD.2V、-4V

10.（多选）（2024山东济南二模）如图所示，在坐标系xQy中，弧3。。是以A点为圆

心、4B为半径的一段圆弧,A8=L,A0j。点是圆弧跟），轴的交点。当在。点和

A点分别固定电荷量为-Qi和+。2的点电荷后，。点的电场强度恰好为零。下列说

法正确的是（）

A©2=4QI

B.8点与C点场强相同

C.圆弧BDC上的各点中,。点的电势最低

D.电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中,电势能先增大后减小

11.（2024沏北武汉二模）如图所示，立方体的A、B、G、”四个顶点各固定着一个

带正电的点电荷，电荷量相同,0点是立方体的中心。现将处于A点的点电荷沿着

AO连线向。点移动，在这个过程中，下列说法正确的是（）

A.O点的电场强度减小

B.E点的电势先增大后减小

C.C点的电势先增大后减小

D.B点的点电荷受到的电场力减小

【素养拔高练f

12.（多选）如图所示，空间存在范围足够大与长方形A8CD所在平面平行的匀强电

场，已知AO2AB=473cm,A、B、。三点的电势分别为12V、8V、4Vo一带

电粒了从A点以与成30°夹角斜向右上方、大小为vo-2u】/s的初速度射入

电场，恰好经过。点。不计粒子的重力。下列说法正确的是（）

4冬......

京........工幺

A.O点电势为8V

B.电场强度大小为竺衿V/m

C.粒子过C点的速度与初速度方向间夹角的正切值为2V3

D.粒子过C点的速度为4V3m/s

参考答案

1.C【解析】根据等量异种点电荷的电场线由正电荷发出,终止于负电荷，沿电

场线方向电势降低，电场线与等势线垂直,可知电鳗尾部带正电，故A错误M点与

B点关于中垂线左右对称，电场强度大小相等，方向不同，故B错误/点与。点关

于。点对称乃点与D点的电场强度相同，故C正确；负电荷从。点沿对角线运动

到A点过程中,电场力做负功，电势能增大，故D错误。故选C。

2.C【解析】在正电荷产生的电场中,离正电荷越近，电势越高，由9M可

知,M点到正点电荷Q的距离近，选项A错误。根据E岑知，若EM<EN,可知M点

到正点电荷Q的距离近，选项B错误。若把带负电的试探电荷从M点移到N点,

电场力做正功，电势能减小，电势增加，故有9M<9N,'迷项C正确。若把带正电的试

探电荷从M点移到N点，电场力做负功，电势能增加，逆着电场线运动，根据正点电

荷Q产生的电场特点可知EM〈EN,选项D错误。

3.AC【解析】高压供电装置正极接地,针状电极接电源负极，而弧形电极接地,

可知弧形电极N点的电势高于针状电极M点的电势，且离M点越近电势越低，而

针状电极尖端处电荷的密集程度大，因此离M点越近，电场强度越大，故A正确;离

M点越近，场强越大，由=得可知，离M点越近，同一正离子的加速度越大，故

B错误;带负电的粒子在电势越低的地方电势能越大，因此可知离M点越近，同一

负离子的电势能越大，故C正确;因为弧形电极N接地，电势为零，而MN连线各点

上的电势都小于N点的电势，因此可知连线上各点（不包括N点）的电势都小

于零，故D错误。故选AC。

4.BD【解析】由图可得，等势面的疏密不同，所以四等势面上各点电场强度大

小并不相同，故A错误;做曲线运动的带负电粒子,受力的方向指向凹侧，因此受力

斜向右下，电场线斜向左上,沿着电场线电势降低，所以四个等势面的电势关系是

9i<S2<83<04,故B正确;粒子从A运动到C的过程中,轨迹电势降低，粒子带负电，

则电势能增大，静电力一直做负功，电场中由于C、。两点电势相等，从。到。的

过程中，电场力先做负功后做正功，故C错误;由C项分析可得,根据动能定理，粒子

在A、B、C、。四点的速度大小关系是也故D正确。故选BD。

5.B【解析】根据等量异种电荷周围的电场分布可知，顶点&D处的电场方

向均水平向右，故A错误;£、F两点到两电荷的距离都相等，根据对称性可知两点

的电势相等，故B正确;B点电场力大致向左,电子白3点垂直于纸面向里射入之

后受到的电场力大小方向均改变，电子不会做匀速圆周运动，故C错误;使电子由

E点沿直线移动至F点，电场力先做正功，再做负功，其电势能先减小后增大，故D

错误。

6.ABC【解析】由电场强度的叠加可知从。点到0'点场强方向一直向右，因

此电势一直降低，故A正确;由场强的叠加可知电场线垂直于过P点且垂直于

00的平面，在此平面上移动电荷时电场力不做功,因此该平面为等势面，故B正

确;+Q在。点产生场强为零,0点的场强由和其距离决定，同理。'点的场强由

+Q和其距离决定，由几何关系结合场强叠加知。点与。'点场强大小相等，且方向

均向右，故C正确;两环间距越小时,P点的电场强度不一定越大，比如当两环均向

P靠拢且间距无穷小时,P点场强近似为零，故D错误。

7.C【解析】等量异种点电荷电场分布如图所示，结合场强的叠加原理可

知,OE处的场强水平向左,正电荷q从七到D的过程中,电场力做正功，电势能减

小，故A错误;从E到D的过程，场强逐渐增大,故电荷q受到的电场力不断增大，

故B错误;以-Q来看，圆弧OCO为等势面，电势不变，以+Q来看，从D到C到。，电

势升高，故正电荷q的也势能一直增加，故C正确;以来看，圆弧DCO场强大小

不变，以+Q来看，从。到C到。场强增大，且在O处，两电荷的场强方向相同，场

强最大，电荷受到的电场力最大,故电荷“受到的电场力不可能先增大后减小，故

D错误。

8.D【解析】0点电场强度为零，无穷远处电场强度为零，从0点到无穷远电

场强度先变大后变小，极据点电荷产生的电场及矢量叠加可知在无轴上存在两个

电场强度最大值的点，分布在与圆环对称的两侧，故A、B错误;根据异种电荷的

电势分布特点可知，若使P点电势为零，可在x轴上P点右侧放一带负电的点电

荷，根据电势的公式8二半可知也可以在圆环左侧关于P点对称放置一负点电荷,

叠加后使得P点电势为零，故C错误,D正确。

9.B【解析】如图所示，设的中点为M,M0平行于AE,且4E=2MO,根据

U=Ed可知沿着AE方向电势变化量是沿M0方向的2倍，而M点电势为3V,即

UMO=3V,故有UAE=6V,由此可知E点电势为1V;根据正八面体的特点可知,AE

平行于CF,故沿CF方句电势降低为UCF=6V,由此可得尸点电势为-3V,故B正

确,A、C、D错误。

10.ACD【解析】D点的电场强度恰好为零，有屿=警，解得Q2=4QI,故A

助

项正确;根据对称性可知,8、。两点电场强度大小相等，方向不同，故B项错误;对

。2来说圆弧是一个等势面,所以各点电势高低由Qi决定，根据沿电场线方向电势

降低，离负电荷越近，电势越低，所以D点电势最低，故C项正确;电子沿着圆弧从B

点运动到。点的过程中，电势先降低后升高，有EpFQ所以电势能先增大后减小，

故D项正确。故选ACD。

11.B【解析】B、H两点的点电荷在。点的合电场强度为（）,初始时4、G两

点的点电荷在O点的合电场强度也为（）,则在A点的点电荷沿着AO连线向。点

移动,根据电场强度叠加原理可知。点的电场强度逐渐增大，故A错误;由于电势

是标量,3、G、〃三点的点电荷在E点的电势不变，处于A点的点电荷沿着4。

连线向。点移动，该点电荷与E点的距离先减小后增大，且点电荷带正电，所以E

点的电势先增大后减小，故B正确;B、G、，三点的点电荷在C点的电势不变，处

于A点的点