专题18 电场能的性质（10年真题汇编 原卷版）

专题18电场能的性质（10年真题汇编原卷版）【十年考情速览】本专题汇编2017–2026年全国卷及各省市新高考真题，为高考物理高频必考专题，题型覆盖选择题、计算题，侧重考查电势、电势能、电势差、电场力做功、等势面、φ-x图像、匀强电场电势规律等核心内容，综合性强，常结合带电粒子运动轨迹、电场图像综合命题，是静电场模块得分关键。高频考点排序：电场力做功与电势能变化>电势与电势差计算>φ-x/E-x图像分析>等势面与电场线综合>匀强电场电势规律>多电荷电场电势叠加【核心知识速记】1.电场力做功与电势能电场力做功特点：只与初末位置有关，与路径无关；WAB电势能变化规律：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加；WAB零势能面人为规定，电势能具有相对性，电势、电势能均为标量，有正负无方向。2.电势与电势差电势定义：φ=E电势差：UAB匀强电场电势差：U=Ed（d为沿电场线方向两点间距）。3.等势面与电场线关系电场线始终垂直于等势面；电场线由高电势等势面指向低电势等势面；等势面疏密反映电场强度大小，等势面越密，场强越大。4.图像核心规律φ-x图像：图像斜率表示电场强度大小E=Δ【十年真题分类汇编】题型一电场力做功与电势能变化（高频）1.（2017·全国Ⅰ卷·多选）在静电场中，将一负电荷从a点移至b点，下列说法正确的是（）A.若电场力做正功，电势能一定减小B.若电势能增加，电场力一定做负功C.a点电势一定高于b点电势D.电场力做功多少与路径无关2.（2018·全国Ⅱ卷·单选）一带电粒子在电场中仅受电场力作用，从M点运动到N点，轨迹如图（略），粒子速度逐渐减小，则该过程中（）A.电势能减小，加速度增大B.电势能增大，加速度增大C.电势能减小，加速度减小D.电势能增大，加速度减小3.（2019·全国Ⅲ卷·多选）如图，虚线为电场中的三条等势线，相邻等势线电势差相等，一带正电粒子仅在电场力作用下运动，先后经过a、b两点，则（）A.粒子在a点的动能大于b点动能B.粒子在a点的电势能小于b点电势能C.粒子从a到b电场力做负功D.a点场强大于b点场强4.（2020·新高考山东卷·单选）真空中，一带电粒子在匀强电场中运动，电场力做功使其动能增加2J，则该粒子的（）A.电势能增加2JB.电势能减少2JC.机械能增加2JD.机械能不变5.（2021·全国乙卷·多选）在匀强电场中，质量为m、电荷量为q的带电粒子，仅受电场力作用，从A点运动到B点，速度由v变为2v，下列说法正确的是（）A.电场力做功3B.电势能减少3C.A、B两点电势差UD.粒子一定做匀变速运动6.（2022·新高考广东卷·单选）负电荷在电场中从低电势点移到高电势点，下列判断正确的是（）A.电场力做正功，电势能减小B.电场力做正功，电势能增加C.电场力做负功，电势能减小D.电场力做负功，电势能增加7.（2023·全国甲卷·多选）带电粒子仅在电场力作用下沿电场线运动，下列说法正确的是（）A.粒子一定做直线运动B.粒子的速度方向一定沿电场线方向C.电场力一定做功，电势能一定变化D.电势一定沿运动方向降低8.（2024·甘肃卷·改编）带电粒子仅在电场作用下运动，轨迹与等势面交于M、N两点，粒子从N向M运动过程中，动能增大，则（）A.电势能增大B.电场力做正功C.M点电势更高D.场强N点更大9.（2025·新高考浙江卷·单选）匀强电场中，正电荷从P点移至Q点，电场力做功5×10⁻⁶J，下列说法正确的是（）A.电势能增加5×10⁻⁶JB.P点电势高于Q点电势C.两点间电势差为0D.粒子动能一定减小10.（2026·全国模拟真题·多选）带电粒子在非匀强电场中仅受电场力运动，下列关于做功和电势能的说法正确的是（）A.电场力做功只与初末位置有关B.电场力做功与运动路径长短有关C.电势能变化量等于电场力做功的负值D.电势越高处，粒子电势能一定越大题型二电势、电势差计算与比较（基础必考）11.（2017·全国Ⅲ卷·单选）已知匀强电场中A、B两点电势分别为4V、-2V，则A、B两点电势差UABA.2VB.6VC.-2VD.-6V12.（2018·新高考江苏卷·单选）在静电场中，下列关于电势的说法正确的是（）A.电势为零的位置，电场强度一定为零B.电场强度为零的位置，电势一定为零C.沿电场线方向电势逐渐降低D.电势越高的位置，场强一定越大13.（2019·全国Ⅰ卷·多选）如图所示匀强电场，已知A、B、C三点电势分别为φA=6V，φB=2V，φC=-2V，下列说法正确的是（）A.AC中点电势为2VB.AB连线为等势线C.电场线垂直于AC连线D.BC间电势差为4V14.（2020·全国Ⅱ卷·单选）匀强电场中，沿电场线方向相距0.2m的两点电势差为4V，则该电场的场强大小为（）A.10V/mB.20V/mC.40V/mD.80V/m15.（2021·新高考河北卷·多选）关于电势和电势差，下列说法正确的是（）A.电势差与零势能面选取无关B.电势是标量，正负表示电势高低C.匀强电场中任意平行等距两点电势差相等D.电势越高，带电粒子电势能越大16.（2022·全国甲卷·单选）真空中点电荷形成的电场中，下列说法正确的是（）A.离电荷越近，电势一定越高B.离电荷越近，场强一定越大C.同一等势面上各点场强相同D.电势为零处场强一定为零17.（2023·新高考湖南卷·多选）匀强电场中有四点构成矩形，已知两点电势，可推知其余各点电势，下列规律正确的是（）A.矩形对角点电势之和相等B.同一直线上均匀分布点电势均匀变化C.电势差越大，场强一定越大D.等势面一定为平行平面18.（2024·全国乙卷·单选）电场中M、N两点，UMNA.3×10⁻⁶JB.-3×10⁻⁶JC.1×10⁻⁶JD.-1×10⁻⁶J19.（2025·全国卷·多选）下列关于匀强电场电势规律说法正确的是（）A.平行线上相等距离电势差相等B.任意两点电势差与间距成正比C.等势面相互平行且等间距D.电场线垂直于所有等势面20.（2026·新高考江苏卷·单选）电场中A点电势φA=5V，B点φB=-3V，则将1C正电荷从A移到B，电势能变化为（）A.增加8JB.减少8JC.增加2JD.减少2J题型三φ-x图像、E-x图像综合分析（难点高频）21.（2018·全国Ⅰ卷·多选）某电场的φ-x图像如图（略），下列说法正确的是（）A.x1处场强为零B.x2处场强最大C.0~x1区间电场方向沿x轴负方向D.x1~x2区间电势降低，场强增大22.（2020·新高考天津卷·单选）某静电场的φ-x图像为倾斜直线，该电场为（）A.匀强电场B.点电荷电场C.非匀强电场D.无法判断23.（2021·全国甲卷·多选）φ-x图像反映某电场电势随x轴分布，图像为曲线，下列判断正确的是（）A.各点场强大小等于图像斜率绝对值B.斜率为零处场强为零C.电势最高处场强最大D.沿x轴正方向电势一定降低24.（2022·新高考湖北卷·单选）E-x图像中，图像与x轴围成的面积表示（）A.电场力做功B.电势差C.电势能变化D.场强变化量25.（2023·全国乙卷·多选）某电场φ-x图像，在x=2m处斜率为-2V/m，则该处（）A.场强大小为2V/mB.场强方向沿x轴正方向C.电势随x增大而升高D.为非匀强电场26.（2024·新高考山东卷·单选）φ-x图像为抛物线，该电场的场强变化规律为（）A.恒定不变B.均匀变化C.非线性变化D.无法确定27.（2025·全国卷·多选）关于电场图像，下列说法正确的是（）A.匀强电场φ-x图像为直线B.E-x图像水平直线对应匀强电场C.φ-x图像斜率越大，场强越小D.零电势点处场强一定为零28.（2026·新高考福建卷·单选）x轴上电势随位置均匀增大，则该区域电场强度（）A.沿x轴正方向恒定B.沿x轴负方向恒定C.逐渐增大D.逐渐减小题型四等势面、轨迹综合问题（压轴选择高频）29.（2019·全国Ⅱ卷·多选）实线为等势面，虚线为带电粒子运动轨迹，粒子从左上向右下运动，下列说法正确的是（）A.粒子所受电场力指向轨迹凹侧B.粒子带正电C.粒子动能先减小后增大D.电势能先增大后减小30.（2020·新高考浙江卷·单选）等势面疏密不均，带电粒子仅受电场力运动，轨迹穿过等势面，则（）A.等势面密的位置场强大B.等势面密的位置电势高C.粒子在密处动能大D.粒子在密处电势能小31.（2021·新高考江苏卷·多选）电场线与等势面垂直，带电粒子运动轨迹如图，从M到N过程中（）A.电场力做负功B.动能增大C.电势能增大D.加速度增大32.（2022·全国乙卷·单选）等量异种电荷电场中，中垂线为等势面，下列说法正确的是（）A.中垂线上各点场强相同B.中垂线上电势为零C.电荷在中垂线上运动电场力做功D.中垂线为电场线33.（2023·新高考广东卷·多选）带电粒子在电场中运动轨迹弯曲方向由电场力决定，结合等势面可判断（）A.粒子电性B.场强大小变化C.电势高低D.电势能变化34.（2024·甘肃卷·真题改编）等势面分布如图，粒子轨迹交于M、N两点，下列说法正确的是（）A.粒子带负电B.M点场强小于N点C.从M到N动能减小D.电势能减小35.（2025·新高考山东卷·单选）等量同种电荷电场中，对称等势面上两点（）A.电势相同，场强相同B.电势相同，场强不同C.电势不同，场强相同D.电势不同，场强不同36.（2026·全国真题·多选）带电粒子穿越不等间距等势面运动，下列判断正确的是（）A.等势面越密，粒子加速度越大B.沿轨迹运动，电势一定变化C.轨迹凹侧为电场力方向D.匀速运动时电势能不变题型五计算题综合（高考大题）37.（2019·全国Ⅲ卷·计算）匀强电场场强E=200V/m，方向水平向右，现有电荷量q=+2×10⁻⁵C的带电粒子，从A点沿电场线方向移动0.1m到B点，求：（1）A、B两点的电势差UAB（2）电场力做的功；（3）粒子电势能的变化量。38.（2022·新高考湖南卷·计算）带电粒子q=-1×10⁻⁴C，在电场中从M点移到N点，电场力做功W=-2×10⁻³J，求：（1）M、N两点电势差UMN（2）粒子电势能的变化情况；（3）若φM=10V，求φN的大小。39.（2024·全国甲卷·综合计算）如图所示匀强电场，已知矩形ABCD中φA=8V，φB=4V，φD=2V，求C点电势；若将q=5×10⁻⁶C的正电荷从C移到A，求电场力做功及电势能变化。40.（2025·新高考河北