高二物理上学期期末真题分类汇编《电场中的功能关系》含答案

高中物理专题04电场中的功能关系 1．（2024·周口期末）沿电场中某条直电场线方向建立坐标系，以x轴正方向为场强正方向，该电场线上各点的电场强度E随x的变化规律（图像）如图所示，x轴上的a、b、c、d四点间隔相等，一个带正电的点电荷沿x轴运动，则（）A．从b到d电势先降低后升高B．带正电的点电荷由a运动到d的过程中所受电场力先减小后增大C．带正电的点电荷由a运动到d的过程中电势能一直减小D．带正电的点电荷从b运动到a的过程中电场力做的功小于从c运动到b的过程中电场力做的功2．（2024·顺义期末）如图，在M、N处固定两个等量同种点电荷，两电荷均带正电。O点是M、N连线的中点，直线是的中垂线。现有一带正电的试探电荷q自O点以初速度沿直线向Q点运动。若试探电荷q只受电场力作用，则下列说法正确的是（

）A．q将做匀速直线运动 B．q的加速度将逐渐减小C．q的速度先增大后减小 D．q的电势能将逐渐减小3．（2024·潮州期末）如图所示为电子束焊接机，K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为，在两极之间加上高电压，两极之间形成了辐向分布的电场，图中带箭头的虚线代表电场线，、是电场中两点。有一电子在K极由静止被加速，不考虑电子重力，元电荷为，则下列说法正确的是（）A．A、K之间的电场强度均为 B．点电势小于点电势C．点电场强度大于点电场强度 D．电子由K到A的电势能增加了4．（2024·锡林郭勒盟期末）如图所示，在重力加速度为g的空间，有一带电量为+Q的场源电荷置于O点，B、C为以O为圆心，半径为R的竖直圆周上的两点，A、B、O在同一竖直线上，，O、C在同一水平线上。现在有一质量为m，电荷量为-q的有孔小球，沿光滑绝缘细杆AC从A点由静止开始下滑，滑至C点时的速度的大小为，下列说法正确的是（

）A．从A到C电场力对小球先做负功后做正功B．从A到C小球的机械能守恒C．A、C两点间的电势差为D．若从A点沿ABO自由释放，则下落到B点时的速度大小为5．（2024·广州期末）如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，其连线中点为O，在A、B所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直AB，以O为几何中心、边长为2R的正方形abcd平面垂直圆面且与AB共面，两平面边线交点分别为e、f，g为圆周上的一点，下列说法中正确的是（）A．b、d两点场强大小相等，方向不同B．e、O、f三点场强大小相等，方向相同C．将一正电荷由e点沿圆弧egf移到f点，电场力先做正功后做负功D．将一正电荷由a点分别移到圆心O和圆周上g点，电势能的变化量相同6．（2024·成都期末）静电透镜是电子透镜中的一种，广泛应用于电子显微镜中。静电透镜产生的电场线如下图，一电子仅在电场力的作用下，依次经过a、b、c三个点，在这个过程中，下列说法正确的是（）A．a、b、c三点中，a点处电势最高B．a、b、c三点中，c点处电场强度最大C．由a到c的过程中，电子的速度增大D．由a到c的过程中，电子的电势能一直增大7．（2024·湖北期末）带电荷量分别为、的、两个点电荷相距，固定在绝缘水平面上，连线中点为，中垂线上有与等间距的、两点，如图。下列说法正确的是（）A．、两点电场强度相同B．将电荷从点沿直线移动到点，电场力一直不做功C．点的电场强度大小为D．将电子从点移动到点，电势能增加8．（2024·浙江期末）水平光滑绝缘桌面上方空间存在着沿x轴方向的电场，将一个质量为m、电荷量为可视为点电荷的小球从坐标原点O静止释放，其加速度a随位置x变化的图像如图所示，设小球在运动过程中电荷不发生变化，则下列说法正确的是（）A．该电场为匀强电场 B．该电场的方向沿x轴正方向C．小球运动到x0位置时的速率为 D．从O到的过程，粒子的电势能减小了9．（2024·西安期末）如图所示，带正电小球A固定在绝缘天花板上，绝缘轻弹簧的下端固定在水平地面上，弹簧处于自由状态，现将与A完全相同的带正电小球B放在弹簧上端并由静止释放，若A、B球心和弹簧轴线始终在一条竖直线上，则小球B从释放到第一次运动到最低点的过程中，下列说法中正确的是（）A．小球B的机械能先增大后减小B．小球B的加速度先增大后减小C．小球B与弹簧组成系统的机械能先增大后减小D．小球A与B组成系统的电势能先增大后减小10．（2024·山东期末）如图所示，三个等量点电荷固定在正三角形三个顶点上，其中A、B带正电，C带负电。O点为BC边的中点，P、Q两点关于O点对称，下列说法正确的是（）A．P、Q两点电势相同B．P、Q两点电场强度相同C．试探电荷-q沿直线由O向A运动，电势能减少D．试探电荷-q沿直线由O向A运动，所受电场力不做功11．（2024·杭州期末）如图所示，质量均为m、带等量异种电荷的A、B两个小球放在光滑绝缘的固定斜面上，给B球施加沿斜面向上、大小为F=2mg（g为重力加速度）的拉力，结果A、B两球以相同的加速度向上做匀加速运动，且两球保持相对静止，两球间的距离为L，小球大小忽略不计，斜面的倾角θ=30°，静电力常量为k。则（

）A．运动过程中A、B两球之间的电势能在增大B．两球一起向上做加速运动的加速度大小为gC．A球所带的电荷量为D．撤去力F的瞬间，A的加速度将变大12．（2024·张家口期末）如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中A、B带正电，C带负电，O为AB边中点，M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是（）A．O点电场强度为零B．M、N两点电场强度相同C．一负电荷从M点移动到O点其电势能减小D．一正电荷在M点的电势能与在N点的电势能相等13．（2024·海淀期末）一个点电荷在电场中由A点移到B点的过程中，静电力做正功，则以下说法正确的是（）A．电荷的电势能一定增加B．电荷的电势能一定减少C．电荷在A点时所受的静电力一定比在B点时大D．电荷在B点时所受的静电力一定比在A点时大14．（2024·长春期末）如图（甲）所示，三个电量相等的点电荷位于等边三角形的三个顶点上，其中x=0处电荷带负电，其余两电荷带正电且关于x轴对称。一试探电荷沿x轴正方向运动，所受电场力随位置的变化图像如图（乙）所示（以x轴正向为电场力的正方向）。设无穷远处电势为零。则下列说法正确的是（）A．试探电荷带负电B．乙图中的x1与甲图中的x0相等C．在x轴正半轴上，x1处电场强度最小，电势最高D．在x轴正半轴上，x2处电场强度最大，试探电荷的电势能最低15．（2024·广州期末）（多）如图所示，绝缘的斜面体处在一个水平向右的匀强电场中，一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端，已知在金属块下滑的过程中动能增加了，克服电场力做功为，重力势能减少了，则以下说法正确的是（）A．金属块带负电荷B．电势能减少C．金属块克服摩擦力做功D．金属块的机械能减少16．（2024·邵阳期末）（多）下列关于电场力做功与电势能变化的关系的说法中，正确的是（

）A．电场力做正功，电势能一定减少 B．电场力做正功，电势能一定增加C．电场力做负功，电势能一定减少 D．电场力做负功，电势能一定增加17．（2024·渭南期末）（多）如图所示，实线为电场的等势线，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，、分别是运动轨迹与等势面、的交点，下列说法正确的是（）A．粒子带负电荷 B．粒子在点的电势能小于在点的电势能C．若粒子从点运动到点，则动能增大 D．点的电场强度比点的大18．（2024·玉林期末）（多）如图所示，为某两个点电荷产生的电场中，某个区域x轴上电势随x变化的图像，规定无限远处电势为零，一带电粒子在处由静止释放，只在电场力作用下沿x轴正向运动（粒子只在x轴上运动），则下列说法正确的是（

）A．粒子在处受到的电场力为0B．粒子在处电势能最大C．粒子在段过程中电场力做负功D．段带电粒子受到的电场力先增大后减小19．（2024·重庆期末）一带负电的粒子从电场中的A点运动到B点，该过程中，粒子受到的电场力做的功为W1（W1>0），粒子受到的重力做的功为W2（W2>0），除重力和电场力外的其他力做的功为W3（W3>0），关于该过程中功与能量变化的关系，下列说法正确的是（）A．电势能减少了W1 B．重力势能增加了W2C．机械能减少了 D．动能的变化量是W1+W2+W320．（2024·天津期末）如图所示，带电量为+q的小球被绝缘棒固定在О点，右侧有固定在水平面上、倾角为37°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面上A点由静止释放，滑到与小球等高的B点时加速度为零，滑到C点时速度为零。已知AC间的距离为s，重力加速度大小为g，静电力常量为k，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）OB的距离L；（2）从A到C，静电力对小滑块做功W；（3）AC之间的电势差UAC。21．（2024·徐州期末）一匀强电场，电场强度方向水平向左，如图所示，一个质量为m、带正电的小球以初速度从O点出发，在静电力与重力的作用下，恰能沿与电场强度的反方向成θ角的直线运动（如图所示）。求小球运动到最高点时的电势能与在O点时的电势能之差。22．（2024·南宁期末）如图所示，两个带有等量异种电荷的平行金属板之间相距如，N板接地，A、B为电场中的两点，A点距M板1cm，B点距N板2cm，将电荷量的试探电荷从电场中A点移到B点，克服静电力做的功为。求：（1）金属板M带什么电；（写出所带电性即可）（2）A、B间的电势差；（3）该试探电荷在A点时所具有的电势能。23．（2024·哈尔滨期末）如图所示，ABCD是边长为L的正四面体，虚线圆为三角形ABD的内切圆，M、N、P分别为BD、AB和AD边与圆的切点，O为圆心，正四面体的顶点A、B和D分别固定有电荷量为、和的点电荷，则（）A．M、P两点的电场强度相等B．将正试探电荷由C移动到M，电势能减少C．将B点放置的点电荷沿BC移动，电场力一直不做功D．M、O、N、P四点的电势24．（2024·南通期末）如图所示，绝缘轻杆两端固定带电小球a和b，一点电荷放在轻杆的左侧。现将轻杆绕中点O转动，在位置MN和位置EF时两小球的电势能总量刚好相等。则（）A．a、b两球带异种电荷B．a球的带电量比b球少C．a球由E转动到M，电场力对其一定做正功D．b球在N点的电势能一定小于F点的电势能25．（2024·东城期末）如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（）A．该电场一定是匀强电场B．A点的电势小于B点的电势C．电子由A点运动到B点的过程中做变加速直线运动D．电子运动过程在A点的速率大于在B点的速率26．（2024·杭州期末）将两点电荷A、B分别固定在x轴上，其坐标分别为xA=0m和xB=6m，B的电荷电量绝对值为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x=4m处电势最高，x轴上M、N两点的坐标分别为xM=3m和xN=5m，静电力常量为k，则下列说法正确的是（）A．两点电荷一定为异种电荷B．M点的电场强度大于N点的电场强度C．正的试探电荷由M点运动到N点的过程，电势能先减小后增大D．若在M点放一带电荷量为q的试探电荷，则试探电荷受到的电场力大小为27．（2024·广州期末）如图匀强电场中，有边长为5cm等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为φA=1V、φB=3V、φC=5V，以下说法正确的是（）A．O点电势为零B．匀强电场的场强大小为80V/m，方向由A指向CC．在三角形ABC外接圆的圆周上电势最低点的电势约为0.7VD．将电子由C点移到A点，电子的电势能减少了4eV28．（2024·重庆一模）如图所示，用轻绳连接的A、B两物体质量为分别为m1=2kg、m2=0.5kg，电荷量分别为、。B与所接触的平台竖直面动摩擦因数为，A为光滑物体。现锁定A、B使二者静止，再加上水平向左的匀强电场，同时解除锁定。设平台足够长，物体B不会碰到滑轮，不计滑轮质量以及与转轴之间摩擦，重力加速度g=10m/s2。（1）求加上电场后，A、B两物体的加速度大小；（2）求加上电场后，物体A电势能的变化量。29．（2024·广东期末）如右图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为和，A、B相距为2d，MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v0；已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g，求：（1）C、O间的电势差；（2）在O点处的电场强度E的大小；（3）小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度vD大小。

专题04电场中的功能关系 1．（2024·周口期末）沿电场中某条直电场线方向建立坐标系，以x轴正方向为场强正方向，该电场线上各点的电场强度E随x的变化规律（图像）如图所示，x轴上的a、b、c、d四点间隔相等，一个带正电的点电荷沿x轴运动，则（）A．从b到d电势先降低后升高B．带正电的点电荷由a运动到d的过程中所受电场力先减小后增大C．带正电的点电荷由a运动到d的过程中电势能一直减小D．带正电的点电荷从b运动到a的过程中电场力做的功小于从c运动到b的过程中电场力做的功【答案】D【详解】A．从a至d场强沿x轴负方向，则从b到d处逆着电场线方向移动，电势升高，选项A错误；B．带正电的点电荷由a运动到d的过程中，由图可以看出电场强度先增大后减小，故电场力先增大后减小，选项B错误；C．从a到d过程中逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷的电势能一直增大，选项C错误；D．由图可知，a和b之间的平均电场强度小于b和c之间的平均电场强度，根据公式可知，带正电的点电荷从b运动到a过程中电场力做的功小于从c运动到b过程中电场力做的功，选项D正确。故选D。2．（2024·顺义期末）如图，在M、N处固定两个等量同种点电荷，两电荷均带正电。O点是M、N连线的中点，直线是的中垂线。现有一带正电的试探电荷q自O点以初速度沿直线向Q点运动。若试探电荷q只受电场力作用，则下列说法正确的是（

）A．q将做匀速直线运动 B．q的加速度将逐渐减小C．q的速度先增大后减小 D．q的电势能将逐渐减小【答案】D【详解】A．等量正电荷周围部分电场线如图所示图像可知，在MN连线的中垂线PQ上，从O点到无穷远过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向。根据F=Eq故试探电荷所受的电场力是变化的，q由O向Q的运动做非匀加速直线运动，故A错误；B．以上分析可知，从O点到无穷远过程中电场强度先增大后减小，故电场力先增大后减小，由牛顿第二定律可知其加速度所以试探电荷加速度先增大后减小，故B错误；CD．从O到Q过程，正电的试探电荷所受电场力始终向右，故电场力始终做正功，故动能增大，电势能减小，故C错误，D正确。故选D。3．（2024·潮州期末）如图所示为电子束焊接机，K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为，在两极之间加上高电压，两极之间形成了辐向分布的电场，图中带箭头的虚线代表电场线，、是电场中两点。有一电子在K极由静止被加速，不考虑电子重力，元电荷为，则下列说法正确的是（）A．A、K之间的电场强度均为 B．点电势小于点电势C．点电场强度大于点电场强度 D．电子由K到A的电势能增加了【答案】B【详解】A．A、K之间的电场不是匀强电场，可知电场强度不等于，选项A错误；

B．沿电场线电势降低，可知点电势小于点电势，选项B正确；C．因C点电场线较B点密集，可知点电场强度小于点电场强度，选项C错误；D．电子由K到A电场力做正功，则电势能增减小了，选项D错误。故选B。4．（2024·锡林郭勒盟期末）如图所示，在重力加速度为g的空间，有一带电量为+Q的场源电荷置于O点，B、C为以O为圆心，半径为R的竖直圆周上的两点，A、B、O在同一竖直线上，，O、C在同一水平线上。现在有一质量为m，电荷量为-q的有孔小球，沿光滑绝缘细杆AC从A点由静止开始下滑，滑至C点时的速度的大小为，下列说法正确的是（

）A．从A到C电场力对小球先做负功后做正功B．从A到C小球的机械能守恒C．A、C两点间的电势差为D．若从A点沿ABO自由释放，则下落到B点时的速度大小为【答案】D【详解】A．小球从A到C的过程中，电势先升高后降低，则带负电的电荷电势能先降低后升高，则电场力先做正功后做负功，故A错误；B．A到C，除重力做功外，还有库仑力做功，所以机械能不守恒，故B错误；C．小球从A到C的过程中，重力和库仑力都做功，根据动能定理得解得故C错误；D．B和C在同一个等势面上，BC两点的电势相等。小球由A到B的过程中，重力和电场力做功。由动能定理有解得故D正确。故选D。5．（2024·广州期末）如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，其连线中点为O，在A、B所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直AB，以O为几何中心、边长为2R的正方形abcd平面垂直圆面且与AB共面，两平面边线交点分别为e、f，g为圆周上的一点，下列说法中正确的是（）A．b、d两点场强大小相等，方向不同B．e、O、f三点场强大小相等，方向相同C．将一正电荷由e点沿圆弧egf移到f点，电场力先做正功后做负功D．将一正电荷由a点分别移到圆心O和圆周上g点，电势能的变化量相同【答案】D【详解】A．根据等量异种点电荷周围的电场分布和对称性可知，b、d两点电场强度大小相等，方向相同，故A错误；B．根据等量异种点电荷周围的电场分布和对称性可知，e、f两点电场强度大小相等，方向相同，O点场强大于e、f两点的场强，故B错误；C．根据等量异种电荷周围电势分布特点可知圆弧egf为等势线，所以将一正电荷由e点沿圆弧egf移到f点，电场力做功为零，故C错误；D．根据等量异种电荷周围电势分布特点可知圆弧egfd和O点所在的平面为等势面，所以将一正电荷由a点分别移到圆心O和圆周上g点，电势能的变化量相同，故D正确。故选D。6．（2024·成都期末）静电透镜是电子透镜中的一种，广泛应用于电子显微镜中。静电透镜产生的电场线如下图，一电子仅在电场力的作用下，依次经过a、b、c三个点，在这个过程中，下列说法正确的是（）A．a、b、c三点中，a点处电势最高B．a、b、c三点中，c点处电场强度最大C．由a到c的过程中，电子的速度增大D．由a到c的过程中，电子的电势能一直增大【答案】C【详解】A．沿电场线电势逐渐降低，可知a点的电势低于b点，故A错误；B．电场线越密集的地方电场强度越大，b点的电场强度大于c点的电场强度，故B错误；CD．电子从a到c点，电场力做正功，动能增加，速度增大，电势能减小，故C正确，D错误。故选C。7．（2024·湖北期末）带电荷量分别为、的、两个点电荷相距，固定在绝缘水平面上，连线中点为，中垂线上有与等间距的、两点，如图。下列说法正确的是（）A．、两点电场强度相同B．将电荷从点沿直线移动到点，电场力一直不做功C．点的电场强度大小为D．将电子从点移动到点，电势能增加【答案】C【详解】A．电场可以看成是、的等量异种电荷和A处的一个+q形成的电场，在等量异种电荷电场中、电场大小相等，方向相同，但是在+q形成的电场中两点场强大小相等，方向不同，根据电场叠加可知，C处合场强偏向右上，D处合场强偏向右下，两点电场强度不同，A错误；B．电场可以看成是、的等量异种电荷和A处的一个+q形成的电场，在等量异种电荷电场中电荷从点沿直线移动到点，电场力一直不做功，但在+q形成的电场中，在这两点间移动电荷，电场力要做功，B错误；C．点的电场强度大小为C正确；D．根据B选项分析可知，在+q形成的电场中，将电子从点移动到点，电场力做正功，电势能减小，D错误。故选C。8．（2024·浙江期末）水平光滑绝缘桌面上方空间存在着沿x轴方向的电场，将一个质量为m、电荷量为可视为点电荷的小球从坐标原点O静止释放，其加速度a随位置x变化的图像如图所示，设小球在运动过程中电荷不发生变化，则下列说法正确的是（）A．该电场为匀强电场 B．该电场的方向沿x轴正方向C．小球运动到x0位置时的速率为 D．从O到的过程，粒子的电势能减小了【答案】D【详解】AB．根据牛顿第二定律，可得由图像知且不断减小，，故电场为非匀强电场，方向沿x轴负方向，故AB错误；C．由结合图像中图线与横轴的面积物理意义，可得则小球运动到x0位置时的速率为故C错误；D．依题意，从O到x0的过程，电场力做正功，粒子的动能增加，电势能减小，可得故D正确。故选D。9．（2024·西安期末）如图所示，带正电小球A固定在绝缘天花板上，绝缘轻弹簧的下端固定在水平地面上，弹簧处于自由状态，现将与A完全相同的带正电小球B放在弹簧上端并由静止释放，若A、B球心和弹簧轴线始终在一条竖直线上，则小球B从释放到第一次运动到最低点的过程中，下列说法中正确的是（）A．小球B的机械能先增大后减小B．小球B的加速度先增大后减小C．小球B与弹簧组成系统的机械能先增大后减小D．小球A与B组成系统的电势能先增大后减小【答案】A【详解】A．由于库仑力对小球B做的正功大于弹簧弹力做的负功，小球B的机械能增大，弹力逐渐增大时，弹力做负功大于库仑力做正功，小球B的机械能减小，故A正确；B．开始运动时，弹簧的弹力小于重力和库仑力之和，合力竖直向下，小球向下做加速运动，由于弹簧的弹力逐渐增大，合力减小，加速度减小。当合外力减小为0时，速度最大。之后弹簧的弹力大于重力与库仑力之和，合外力竖直向上，小球向下做减速运动，弹簧的弹力逐渐增大，合力竖直向上，加速度反向增大。因此小球B的加速度先减小后增大，故B错误；C．由于库仑力对小球B做正功，由功能关系可知，小球B与弹簧组成系统的机械能一定增大，故C错误；D．库仑力对小球B做正功，小球A与B组成系统的电势能一直减小，故D错误。故选A。10．（2024·山东期末）如图所示，三个等量点电荷固定在正三角形三个顶点上，其中A、B带正电，C带负电。O点为BC边的中点，P、Q两点关于O点对称，下列说法正确的是（）A．P、Q两点电势相同B．P、Q两点电场强度相同C．试探电荷-q沿直线由O向A运动，电势能减少D．试探电荷-q沿直线由O向A运动，所受电场力不做功【答案】C【详解】A．在只有B、C点电荷所形成的电场中，P点电势高于Q点电势，在只有A点电荷所形成的电场中，P、Q两点电势相同，则P点电势高于Q点电势，故A错误；B．由平行四边形定则可知，P、Q两点电场强度大小相等，方向不同，故B错误；CD．在只有B、C点电荷所形成的电场中，OA是一条等势线，A电荷的电场中O点到A点电势升高，因此试探电荷-q沿直线由O向A运动，电势升高，电势能减少，所受电场力做正功，故C正确，D错误。故选C。11．（2024·杭州期末）如图所示，质量均为m、带等量异种电荷的A、B两个小球放在光滑绝缘的固定斜面上，给B球施加沿斜面向上、大小为F=2mg（g为重力加速度）的拉力，结果A、B两球以相同的加速度向上做匀加速运动，且两球保持相对静止，两球间的距离为L，小球大小忽略不计，斜面的倾角θ=30°，静电力常量为k。则（

）A．运动过程中A、B两球之间的电势能在增大B．两球一起向上做加速运动的加速度大小为gC．A球所带的电荷量为D．撤去力F的瞬间，A的加速度将变大【答案】C【详解】A．运动过程中A、B两球之间的距离保持不变，所以A、B两球之间的电势能保持不变，故A错误；B．对两球整体分析，两球一起向上做匀加速运动，设加速度为，根据牛顿第二定律可得解得故B错误；C．设A球的带电量为，对A球研究，根据牛顿第二定律有解得故C正确；D．撤去力F的瞬间，A球的受力保持不变，所以A球的加速度保持不变，故D错误。故选C。12．（2024·张家口期末）如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中A、B带正电，C带负电，O为AB边中点，M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是（）A．O点电场强度为零B．M、N两点电场强度相同C．一负电荷从M点移动到O点其电势能减小D．一正电荷在M点的电势能与在N点的电势能相等【答案】D【详解】A．A与B电荷在O点电场强度大小相等，方向相反，合场强为0，C在O点场强方向竖直向上，所以O点电场强度不为零，故A错误；B．根据场强叠加以及对称性可知，M、N两点的场强大小相同，但是方向不同，故B错误；C．因负电荷从M到O，因A、B两电荷的合力对负电荷的库仑力从O指向M，则该力对负电荷做负功，C点的负电荷对该负电荷做负功，可知三个电荷对该负电荷的合力对其做负功，则该负电荷从M点移动到O点其电势能增大，故C错误；D．因在A、B处的正电荷在M、N两点的合电势相等，在C点的负电荷在M、N两点的电势也相等，则M、N两点电势相等，根据可知一正电荷在M点的电势能与在N点的电势能相等，故D正确。故选D。13．（2024·海淀期末）一个点电荷在电场中由A点移到B点的过程中，静电力做正功，则以下说法正确的是（）A．电荷的电势能一定增加B．电荷的电势能一定减少C．电荷在A点时所受的静电力一定比在B点时大D．电荷在B点时所受的静电力一定比在A点时大【答案】B【详解】AB．根据静电场中电场力做功与电势能变化的关系可知，静电力对电荷做正功，电荷电势能减少，A正确，B错误；CD．根据题目描述，无法确定A点和B点的场强E的大小关系，又因为静电力，所以无法比较电荷在AB两点所受静电力大小，CD均错误。故选B。14．（2024·长春期末）如图（甲）所示，三个电量相等的点电荷位于等边三角形的三个顶点上，其中x=0处电荷带负电，其余两电荷带正电且关于x轴对称。一试探电荷沿x轴正方向运动，所受电场力随位置的变化图像如图（乙）所示（以x轴正向为电场力的正方向）。设无穷远处电势为零。则下列说法正确的是（）A．试探电荷带负电B．乙图中的x1与甲图中的x0相等C．在x轴正半轴上，x1处电场强度最小，电势最高D．在x轴正半轴上，x2处电场强度最大，试探电荷的电势能最低【答案】C【详解】A．由题图可知，在x<x1时，三个点电荷对试探电荷的电场力向左，则该试探电荷带正电，故A错误；B．在x=x0时，试探电荷所受电场力向左，在x=x1时，试探电荷所受电场力为0，则乙图中的与甲图中的不相等，故B错误；CD．试探电荷沿x轴正方向运动，在0<x<x1时，试探电荷所受电场力做负功，电势能增大，在x>x1时，试探电荷所受电场力做正功，电势能减小，则试探电荷在x1处电势能最高，根据可知，试探电荷在x1处电场力为零，则该处场强为零，电场强度最小，x2处电场强度最大，但试探电荷的电势能不是最低，故C正确，D错误。故选C。15．（2024·广州期末）（多）如图所示，绝缘的斜面体处在一个水平向右的匀强电场中，一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端，已知在金属块下滑的过程中动能增加了，克服电场力做功为，重力势能减少了，则以下说法正确的是（）A．金属块带负电荷B．电势能减少C．金属块克服摩擦力做功D．金属块的机械能减少【答案】ACD【详解】AB．在下滑过程中金属块需克服电场力做功为0.5J，电势能增加0.5J，电场力水平向左，故金属块带负电，故A正确，B错误；C．在金属块滑下的过程中动能增加了0.3J，重力势能减少了1.5J，故重力做功1.5J，电场力做功为，根据动能定理得代入数据，解得故C正确；D．金属块除重力之外其他力做功为故机械能减少1.2J，故D正确。故选ACD。16．（2024·邵阳期末）（多）下列关于电场力做功与电势能变化的关系的说法中，正确的是（

）A．电场力做正功，电势能一定减少 B．电场力做正功，电势能一定增加C．电场力做负功，电势能一定减少 D．电场力做负功，电势能一定增加【答案】AD【详解】由电场力做功和电势能变化的关系AB．电场力做正功，电势能一定减少，故A正确，B错误；CD．电场力做负功，电势能一定增加，故C错误，D正确；故选AD。17．（2024·渭南期末）（多）如图所示，实线为电场的等势线，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，、分别是运动轨迹与等势面、的交点，下列说法正确的是（）A．粒子带负电荷 B．粒子在点的电势能小于在点的电势能C．若粒子从点运动到点，则动能增大 D．点的电场强度比点的大【答案】ABD【详解】A．根据电势沿电场线方向降落性质可知，电场方向为从a到d，粒子受力方向指向轨迹MN的凹侧，方向与场强方向相反，则粒子带负电，A正确；B．带负电粒子在电势低处电势能大，所以M电势能小于N点的电势能，B正确；C．粒子从M点运动到N点，电势差电场力做功由于粒子的电性为负，所以电场力做功为负，所以动能减小，C错误；D．场强越大的地方电势降落越快，M点等势面更密集，电势降落快，所以M点的场强大小大于N点的场强大小，D正确。故选ABD。18．（2024·玉林期末）（多）如图所示，为某两个点电荷产生的电场中，某个区域x轴上电势随x变化的图像，规定无限远处电势为零，一带电粒子在处由静止释放，只在电场力作用下沿x轴正向运动（粒子只在x轴上运动），则下列说法正确的是（

）A．粒子在处受到的电场力为0B．粒子在处电势能最大C．粒子在段过程中电场力做负功D．段带电粒子受到的电场力先增大后减小【答案】AC【详解】A．由电势位移图像斜率表示电场强度可知，x1处斜率为0，电场强度为0，所以电场力为0，故A正确；B．由功能关系可知，带电粒子在处由静止释放运动到x1处时，电场力做正功最多，故粒子在x1处电势能最低，故B错误；C．结合图像和粒子运动可知，x1左边电场方向和电场力均向右，且粒子带正电，x1右边电场方向向左，故电场力方向向左，故粒子在段过程中电场力做负功，故C正确；D．段，图像斜率先小后大，故场强先小后大，电场力先小后大，故D错误。故AC选。19．（2024·重庆期末）一带负电的粒子从电场中的A点运动到B点，该过程中，粒子受到的电场力做的功为W1（W1>0），粒子受到的重力做的功为W2（W2>0），除重力和电场力外的其他力做的功为W3（W3>0），关于该过程中功与能量变化的关系，下列说法正确的是（）A．电势能减少了W1 B．重力势能增加了W2C．机械能减少了 D．动能的变化量是W1+W2+W3【答案】AD【详解】A．功是能量变化的量度，根据可知，带电粒子从A点运动到B点的过程中，电场力做正功为W1，则电势能减少了W1，故A正确；B．重力做正功为W2，则重力势能减少了W2，故B错误；C．根据功能关系可知，除重力外，其它外力所做的功等于机械能的变化量，则有可知带电粒子的机械能变化了，故C错误；D．根据动能定理可得可知该过程中带电粒子动能的变化量为，故D正确。故选AD。20．（2024·天津期末）如图所示，带电量为+q的小球被绝缘棒固定在О点，右侧有固定在水平面上、倾角为37°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面上A点由静止释放，滑到与小球等高的B点时加速度为零，滑到C点时速度为零。已知AC间的距离为s，重力加速度大小为g，静电力常量为k，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）OB的距离L；（2）从A到C，静电力对小滑块做功W；（3）AC之间的电势差UAC。【答案】（1）（2）（3）【详解】（1）依题，在B点对小滑块受力分析如图由于小球加速度为零，由平衡条件可知解得（2）从A到C过程，由动能定理可知解得（3）由功能关系可知联立以上公式21．（2024·徐州期末）一匀强电场，电场强度方向水平向左，如图所示，一个质量为m、带正电的小球以初速度从O点出发，在静电力与重力的作用下，恰能沿与电场强度的反方向成θ角的直线运动（如图所示）。求小球运动到最高点时的电势能与在O点时的电势能之差。【答案】【详解】小球能沿直线运动，则合外力与初速度在同一直线，小球受力分析如图所示根据力的合成与分解，可得由牛顿第二定律可知，小球的加速度大小为设A点是小球运动的最高点，在A点的速度为0，由匀变速直线运动规律可得解得从到A电场力做的功为根据电场力做功与电势能的变化关系因此小球运动到最高点时的电势能与在O点时的电势能之差为。22．（2024·南宁期末）如图所示，两个带有等量异种电荷的平行金属板之间相距如，N板接地，A、B为电场中的两点，A点距M板1cm，B点距N板2cm，将电荷量的试探电荷从电场中A点移到B点，克服静电力做的功为。求：（1）金属板M带什么电；（写出所带电性即可）（2）A、B间的电势差；（3）该试探电荷在A点时所具有的电势能。【答案】（1）正电（2）30V（3）【详解】（1）负电荷从电场中A点移到B点，克服静电力做功，即负电荷受电场力向上，可知金属板M带正电；（2）A、B间的电势差（3）A与N板的电势差可知则试探电荷在A点时所具有的电势能23．（2024·哈尔滨期末）如图所示，ABCD是边长为L的正四面体，虚线圆为三角形ABD的内切圆，M、N、P分别为BD、AB和AD边与圆的切点，O为圆心，正四面体的顶点A、B和D分别固定有电荷量为、和的点电荷，则（）A．M、P两点的电场强度相等B．将正试探电荷由C移动到M，电势能减少C．将B点放置的点电荷沿BC移动，电场力一直不做功D．M、O、N、P四点的电势【答案】C【详解】A．正四面体的顶点A、B和D分别固定有电荷量为、和的点电荷，而电场强度是矢量，其叠加遵循平行四边形定则，根据平行四边形定则可知，在M、P两点的电场强度其方向不同，故A项错误；B．当仅考虑B处和D处的点电荷时，由等量异种电荷的等势面关系图可知，其C点和M点的电势为零，当正试探电荷由C移动到M，其在靠近A点处的正点电荷，其电场力做负功，所以电势能增加，故B项错误；C．当仅考虑A处和D处的点电荷时，由等量异种电荷的等势面关系图可知，其C点和B点的电势为零，即BC连线为等势面，当点电荷电荷由B移动到C，其电势能不发生变化，即电场力不做功，故C项正确；D．根据等量同种正点电荷空间等势面的分布特点可知，在A、B两处的正点电荷产生的电场中，M、P两点的电势相等，且N点电势高于O点的电势，O点的电势高于和M、P点的电势；在D点的负点电荷产生的电场中，N点的电势高于O点的电势，O点的电势高于M、P两点的电势，M、P两点的电势相等，综上所述，可知故D项错误。故选C。24．（2024·南通期末）如图所示，绝缘轻杆两端固定带电小球a和b，一点电荷放在轻杆的左侧。现将轻杆绕中点O转动，在位置MN和位置EF时两小球的电势能总量刚好相等。则（）A．a、b两球带异种电荷B．a球的带电量比b球少C．a球由E转动到M，电场力对其一定做正功D．b球在N点的电势能一定小于F点的电势能【答案】B【详解】A．根据题意，a、b两球电势能总量刚好相等，说明点电荷对a、b两球所做的总功为零，a、b两球电性一定相同，故A错误；B．若a球由E转动到M，则b球由F转到N，点电荷对两球做功大小相等，其中M，N两点电势相同，令点电荷带正电，则有则电场力做功因，则可得可得故B正确；C．若点电荷的电性与两球电性相反，则a球由E转动到M，电场力对其做负功，故C错误；D．若点电荷的电性与两球电性相同，则b球由N转动到F，电场力对其一定做正功，小球的电势能减小，所以b球在N点的电势能不一定小于F点的电势能，故D错误。故选B。25．（2024·东城期末）如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（）A．该电场一定是匀强电场B．A点的电势小于B点的电势C．电子由A点运动到B点的过程中做变加速直线运动D．电子运动过程在A点的速率大于在B点的速率【答案】D【详解】A．由于电场力做功等于电势能的减小量。所以图像斜率表示电场力的大小，即从图中可以看出斜率发生了变化，所以该电场不是匀强电场，A错误；B．从图中可看出电子从A点到B点电势能增加，所以电势降低，A点的电势大于B点的电势，B错误；C．从A点到B点的图像是直线，即斜率不发生变化，所以电子所受电场力不发生变化，加速度不变