高考物理：电场能的性质 -高考三轮突破训练解析版

专题13电场能的性质

目录

专题13电场能的性质............................................................................1

考向一电场线的理解和应用.....................................................................1

考查方式一等量异(同)种电荷电场线的分布..................................................2

考查方式二电场线中带电粒子的运动分析....................................................2

考查方式三根据粒子运动情况判断电场线分布................................................3

考向二电势差与电场强度的关系.................................................................4

考查方式一在匀强电场中由公式〃=切得出的“一式二结论”.................................4

考查方式二〃=&/在非匀强电场中的应用......................................................5

考向四电场线、等势线(面)及带电粒子的运动轨迹问题............................................6

考查方式一带电粒子运动轨迹的分析.........................................................7

考查方式二等势面的综合应用...............................................................7

考向五几种常见图象的特点及规律...............................................................8

考查方式一v-I图象.......................................................................8

考查方式二Of图象......................................................................9

考查方式二E—x图象.......................................................................9

考查方式四Ep—x图象.....................................................................10

【题型演练】...................................................................................12

考向一电场线的理解和应用

1.电场线的用途

(D判断电场力的方向一一正电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相同，负电荷的受力方向和电场线在

该点切线方向相反.

(2)判断电场强度的大小(定性)一一电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，进而可判断电荷受力

大小和加速度的大小.

(3)判断电势的高低与电势降低的快慢一一沿电场线的方向电势逐渐降低，电场强度的方向是巨势降低最快

的方向.

(4)判断等势面的疏密一一电场线越密的地方，等差等势面越密集；电场线越疏的地方二等差等势面越稀疏.

2.两种等量点电荷的电场

比较等量异种点电荷等量同种点电荷

电场线分布图

1

1

在电荷连线上，中点。的电场强度

连线中点。的电场强度为零

最小，指向负电荷一方

连线上的电场强度大小沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大

沿中垂线由。点向外电场强度

。点最大，向外逐渐减小。点最小，向外先变大后变小

大小

关于〃点对称的力与0、8与

等大同向等大反向

的电场强度

考查方式一等量异（同）种电荷电场线的分布

【典例1】如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷+。和一Q.直线J相是两点电荷连线的中垂线，

。是两点电荷连线与直线就V的交点.a、》是两点电荷连线上关于。的对称点，c、d是直线朗V上的两个点.下

列说法中正确的是（）

,M

A.a点的场强大于〃点的场强；将一检验电荷沿觑V由c移动到"，所受电场力先增大后减小

B.a点的场强小于。点的场强：将一检验电荷沿由c移动到&所受电场力先减小后增大

C.a点的场强等于。点的场强；将一检验电荷沿业V由。移动到&所受电场力先增大后减小

D.a点的场强等于0点的场强：将一检验电荷沿腑由。移动到一，所受电场力先减小后增大

【答案】C

【解析】•在两电荷的连线上，由场强的叠加原理可知，中点。场强最小，从。点到a点或〃点，场强逐渐

增大，由于a、〃是两点电荷连线上关于。的对称点，场强相等，选项A、B错误；在两电荷连线的中垂线

上，中点。的场强最大，由。点到c点或d点，场强逐渐减小，所以沿从。点到d点场强先增大后减小，

因此检验电荷所受电场力先增大后减小，所以C正确、D错误.

考查方式二电场线中带电粒子的运动分析

（1）“运动与力两线法”一一画出“速度线”（运动轨迹在初始位置的切线）与“力线”（在初始位置电场线

的切线方向），从二者的夹角情况来分析曲线运动的情况.

（2）“三不知时要假设”一一电荷的正负、场强的方向（或等势面电势的高低）、电荷运动的方向，是题意中

相互制约的三个方面.若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知（三不知），则

要用“假设法”分别讨论各种情况.

【典例2］如图所示，尸是固定的点电荷，虚线是以尸为圆心的两个圆.带电粒子0在〃的电场中运动，运

动轨迹与两圆在同一平面内，a、坟c为轨迹上的三个点.若。仅受夕的电场力作用，其在日、〃、c点的加

速度大小分别为a,、为、孤，速度大小分别为匕,、丫八匕，贝ij（）

O

为二/

A.a>a〉a。、匕〉匕〉片B.a>a〉a^,va

C.a>&》4,匕，D.a»a>a»,匕）%>%

【答案】D.

【解析】由点电荷电场强度公式月=启可知，离场源点电荷P越近，电场强度越大，。受到的电场力越大,

r

由牛顿第二定律可知，加速度越大，由此可知，&>%>&,A、B选项错误；由力与运动的关系可知，。受到

的库仑力指向运动轨迹凹的一侧，因此。与〃带同种电荷，0从。到。的过程中，电场力做负功，动能减少，

从5到日的过程中电场力做正功，动能增加，因此。在人点的速度最小，由于。、6两点的电势差的绝对值

小于a、。两点的电势差的绝对值，因此0从。到b的过程中，动能的减少量小于从。到a的过程中动能的

增加量，。在。点的动能小于在a点的动能，即有v〉v>Vb,C选项错误、I）选项正确.

考查方式三根据粒子运动情况判断电场线分布

【典例3】一负电荷从电场中力点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到8点，它运动的『一£图

象如图所示，则力、8两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的（）

【答案】C.

【解析】由『一£图象可知负电荷在电场中做加速度越来越大的加速运动，故电场线应由夕指向力且力到夕

的方向场强变大，电场线变密，选项C正确.

考向二电势差与电场强度的关系

1.公式£=%勺三点注意

(1)只适用于匀强电场.

(2)d为某两点沿电场强度方向上的距离，或两点所在等势面之间的距离.

(3)电场强度的方向是电势降低最快的方向.

2.电场线、电势、电场强度的关系

(1)电场线与电场强度的关系：电场线越密的地方表示电场强度越大，电场线上某点的切线方向表示该点的

电场强度方向.

(2)电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势较高的等势面指向电势较低的等势面.

(3)电场强度大小与电势无直接关系：零电势可人为选取，电场强度的大小由电场本身决定，故电场强度大

的地方，电势不一定高.

3.夕在非匀强电场中的三点妙用

d

距离相等的两点间的电势差，/:・越大，。越大，进

判断电势差大小及旦势高低

而判断电势的高低

0-X图象的斜率4=¥=+反，斜率的大小

判断场强变化

表示场强的大小，正负表示场强的方向

判断场强大小等差等势面越密，场强越大

4.解题思路

考查方式一在匀强电场中由公式〃=£d得出的“一式二结论”

(1)“一式"；其中d是沿电场线方向上的距离.

⑵“二结论”

结论1：匀强电场中的任一线段四的中点。的电势力=必手，如图甲所示.

结论2：匀强电场中若两线段力〃〃微且力4=微则砺=小(或血一3=血一》〃)，如图乙所示.

A

【典例4】如图，同一平面内的a、b、c、"四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，"为a、。连线

的中点，N为b、d连线的中点.一电荷量为g(q>0)的粒子从a点移动到6点，其电势能减G生若该粒

子从。点移动到d点，其电势能减小限下列说法正确的是

A.此匀强电场的场用方向一定与a、6两点连线平行

B.若该粒子从材点移动到，V点，则电场力做功一定为"2

C.若c、d之间的距离为，则该电场的场强大小一定为与

qL

D.若#;=%,则a、J/两点之间的电势差一定等于6内两点之间的电势差

【答案】BD

【解析】结合题意，只能判定%>0、90,但电场方向不能得出，A错误；根据电场力做功与电势能

变化量的关系有册=g(九一九)①,伤=g(0L0)②，%V=q(0L0。③,根据匀强电场中“同一条直线

上两点间的电势差与两点间的距离成正比”的规律可知，lkv=U*,即九一。产八一人，可得点尸"0"

④，同理可得2⑤,联立①②©④⑤式可得幅="生，B项正确；电场强度的方向只有沿c-d

血乙:“"乙

施

时，场强£=-7,但本题中电场方向未知，故C错误；若果=%则九一。产。「一九，结合④⑤两式可推

qL

出</>.,—力1，=<t>b-0.0D正确.

考查方式二〃=雨在非匀强电场中的应用

【典例5］如图所示，在某电场中画出了三条电场线，。点是A,〃连线的中点.已知A点的电势为办=30V,

A点的电势为血，=-20V,则下列说法正确的是()

A.C点的电势必=5VB.。点的电势血＞5V

C.。点的电势0K5VD.负电荷在1点的电势能大于在4点的电势能

【答案】C.

【解析】从电场线的分布情况可以看出血一叽＞加一如，所以有血＜5V,C正确，A、B错误；因为负电荷

在电势高的地方电势能较小，所以D错误

考向四电场线、等势线（面）及带电粒子的运动轨迹问题

1.等势线总是和电场线垂直，已知电场线可以画出等势线，已知等势线也可以画出电场线.

2.几种典型电场的等势线（面）

电场等势线（面）重要描述

隹1笋势面

A

-

匀强电场-A垂直于电场线的一簇平面

-->

--A

--A

电矍才势面

点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面

1/

逢

等量异种点电荷的

连线的中垂线上电势处处为零

电场

•1\

▼▼、、-

等量同种（正）点电连线上，中点的电势最低；中垂线上，中点的电势最

荷的电场高

3.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法

（1）从轨迹的弯曲方向判断受力方向（轨迹向合外力方向弯曲），从而分析电场方向或电荷的正负.

（2）结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和日势差的变化

等.

(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况.

考查方式一带电粒子运动轨迹的分析

(1)判断速度方向：带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为粒子在该点处的速度方向.

(2)判断电场力(或场强)的方向：仅受电场力作用时，带电粒子所受电场力方向指向轨迹的凹侧，再根据粒

子的正、负判断场强的方向.

(3)判断电场力做功的正、负及电势能的增减：若电场力与速度方向成锐角，则电场力做正功，电势能减少；

若电场力与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势能增加.

【典例6】如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点

户的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知()

A.。点的电势比尸点高B.油滴在。点的动能比它在尸点的大

C.油滴在0点的电势能比它在少点的大D.油滴在0点的加速度大小比它在产点的小

【答案】AB.

【解析】根据带负电的油滴在竖直面内的轨迹可知，油滴所受合外力一定向上，则所受电场力一定向上，

且电场力大于重力，故匀强电场的方向竖直向下，0点的电势比尸点高，选项A正确；油滴从P点运动到。

点，根据动能定理，合外力做正功，动能增大，所以油滴在。点的动能比它在尸点的大，选项B正确；油

滴从严点运动到。点，电场力做正功，电势能减小，油滴在。点的电势能比它在尸点的小，选项C错误；

由于带电油滴所受的电场力和重力均为恒力，所以油滴在。点的加速度和它在P点的加速度大小相等，选

项D错误.

考查方式二等势面的综合应用

【典例7】图中虚线a、氏c、d、F代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面。上的电势为2v.一

电子经过a时的动能为10eV,从a到"的过程中克服电场力所做的功为6eV.下列说法正确的是()

A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面F

C.该电子经过平面d时，其电势能为4eVI).该电子经过平面〃时的速率是经过"时的2倍

【答案】AB.

【解析】电子在等势面6时的电势能为夕=40=-2eV,电子由a到d的过程电场力做负功，电势能增加

6e7,由于相邻两等势面之间的距离相等，故相邻两等势面之间的电为差相等，则电子由a到6、由力到c、

由。到"、由"到/.电势能均增加2eV,则电子在等势面。的电势能为零，等势面。的电势为零，A正确;

由以上分析可知，电子在等势面d的电势能应为2eV,C错误；电子在等势面〃的动能为8eV,电子在等

势面d的动能为4eV,由公式&=；//"可知，该电子经过平面”时的速率为经过平面d时速率的筐倍•，I)

错误；如果电子的速度与等势面不垂直，则电子在该匀强电场中做曲线运动，所以电子可能到之不/平面/•

就返回平面a,B正确.

考向五几种常见图象的特点及规律

根据图象中速度变化、斜率确定电荷所受合力的方向与合力大小变化，确定电场

一£图象

的方向、电势高低及电势能变化

(1)电场强度的大小等于小图线的斜率大小，电场强度为零处，少图线存在极

值，其切线的斜率为零；

(2)在0-*图象中可以直接判断各点电势的高低，并可根据电势高低关系确定电场强

0r图象

度的方向；

(3)在。-x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用加=q外,进而分析生的正负，

然后做出判断

(1)反映了电场通度随位移变化的规律；(2)£>0表示场强沿x轴正方向，£V0表示场

强沿X轴负方向；

占X图象

(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电

势高低根据电场方向判定

(1)反映了电势能随位移变化的规律；

耳-x图象(2)图线的切线斜率大小等于电场力大小；

(3)进一步判断场强、动能、加速度等随位移的变化情况

考查方式一v-t图象

【典例8】(多选)光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有力、8、。三点，如图甲所

示.一质量m=1g的带正电小物块由力点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过8、。两点(图

中未画出)，其运动过程的r-t图象如图乙所示，其中图线在4点位置时斜率最大，根据图线可以确定()

A.中垂线上〃点电场强度最大B.力、〃两点之间的位移大小

C.8点是连线中点，。与力点必在连线两侧D.a•>如

【答案】AD.

【解析】『一£图象的斜率表示加速度，可知小物块在8点的加速度最大，所受的电场力最大，所以8点的

电场强度最大，A正确；小物块由力运动到8的过程中，由图可知月、8两点的速度，己知小物块的质量，

则由动能定理可知〃小=；勿宓-）而，由上式可求出小物块由力运动到片的过程中电场力所做的功因

乙乙

为电场强度的关系未知，则不能求解力、8两点之间的位移大小，B错误；中垂线上电场线分布不是均匀的，

8点不在连线中点，C错误；在小物块由力运动到8的过程中，根据动能定理有

Q扇=；加林一%冠=gx1X10-,X4?-0）J=8X10-iJ,同理，在小物块由8运动到C的过程e,有

乙乙乙

qU8i=^：mvc—}:niV8=（^X1X10-3X72—1X10-iX42）J=16.5X10-iJ,对比可得窈砺，D正确.

考杳方式二。一才图象

【典例9】在坐标一照到照之间有一静电场，x轴上各点的电势。随坐标x的变化关系如图所示，一电荷量

为2的质子从一照处以一定初动能仅在电场力作用下沿X轴正向穿过该电场区域.则该质子（）

A.在一刖〜0区间一直做加速运动B.在0〜m区间受到的电场力一直减小

C.在一刖〜0区间电势能一直减小D.在一段〜。区间也势能一直增加

【答案】D

【解析】从一见到0,电势逐渐升高，意味着该区域内的场强方向向左，质子受到的电场力向左，与运动方

向相反，所以质子做减速运动，A错误；设在x〜x+A>,电势为0〜。+△。，根据场强与电势差的关系

式G=b，当八*无限趋近于零时，丁工表示*处的场强大小（即。图线的斜率），从0到灰区间，图

线的斜率先增加后减小，所以电场强度先增大后减小，根据，'=麻，质子受到的电场力先增大后减小，B错

误；在一而〜0区间质子受到的电场力方向向左，与运动方向相反，电场力做负功，电势能增加，C错误，D

正确.

考查方式三E—x图象

【典例10］（多选）某电场中沿x轴上各点的电场强度大小变化皿图所示.场强方向与x轴平夕亍，规定沿x

轴正方向为正，一负点电荷从坐标原点。以一定的初速度沿x轴负方向运动，到达小位置时速度第一次为

零，到达也位置时速度第二次为零，不计点电荷的重力.下列说法正确的是（）

A.点电荷从汨运动到的的过程中，速度先保持不变，然后均匀增大再均匀减小

B.点电荷从。沿x轴正方向运动到吊的过程中，加速度先均匀增大再均匀减小

C.电势差仇4<如2

D.在整个运动过程中，点电荷在汨、也位置时的电势能最大

【答案】BD.

【解析】点电荷从小运动到此的过程中，将运动阶段分成两段：点电荷从乂运动到。的过程中，初速度为

FFa

0,根据牛顿第二定律有电场强度少不变，所以加速度a不变，点电荷做匀加速运动；点电荷从

pPa

。运动到短的过程中，根据牛顿箕二定律有a=-=-A电场强度£先均匀增大再均匀减小，所以加速度a

mm

先均匀增大再均匀减小，速度不是均匀变化的，故A错误，B正确；点电荷从0运动到用的过程中，根据动

能定理有队q=0—%?/,点电荷从。运动到生的过程中，根据动能定理有424?=0一%?/，所以电势差心।

=5、故C错误；点电荷在运动过程中仅有电场力做功，动能和电势能之和保持不变，点电荷在汨、在位

置动能最小，则电势能最大，D正确.

考查方式四Ep-x图象

【典例11】一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能6随位移x变化的关系如图所示，

其中0〜加段是关于直线》=加对称的曲线，&〜热段是直线，则下列说法正确的是()

A.汨处电场强度最小，但不为零

B.粒子在0~即段做匀变速运动，生~才3段做匀速直线运动

C.在()、M、/2、*3处电势入、61、。2、03的关系为。3>02="〉0】

D.>2〜小段的电场强度大小、方向均不变

【答案】D

【解析】.根据E=g0，E=¥，得夕='・¥，由数学知识可知瓦一彳图象切线的斜率等于芸，小处

&xq、xAx

切线斜率为零，则知汨处电场强度为零，故A错误；由题图看出在0〜加段图象切线的斜率不断减小，由上

式知电场强度减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动，乂〜用段图象切线的斜率不断

增大，电场强度增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动，用〜M段斜率不变，电场强度不变，即电

场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故B错误，D正确;

根据民=q6,粒子带负电，＜7＜0,则知，电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有曲＞弧=内）＞例，

故C错误.

【题型演练】

I.如图所示，实线为等量异种点电荷周围的电场线，虚线为以一点电荷为中心的圆，”点是两点电荷连线

的中点，若将一正试探点电荷从虚线上N点移动到M点，则电荷所受电场力（）

A.大小不变B.方向不变

C.逐渐减小D.逐渐增大

【答案】D

【脩析】由电场线的分布情况可知，N点电场线比M点电场线疏，则N点电场强度比M点电场强度小，由

电场力公式产=4后可知正点电荷从虚线上N点移动到M点的过程中，电场力逐渐增大，电场力方向与点所

在的电场线的切线方向一致，所以一直在变化，故D正确.

2.如图，三个固定的带电小球〃、〃和c,相互间的距离分别为向=5cm,bc=3cm,ca=4cm.小球c所

受库仑力的合力的方向平行于。、〃的连线.设小球。、〃所带电荷量的比值的绝对值为八则（）

A.。、b的电荷同号，k=wB.〃、〃的电荷异号，k=w

6464

C.。、。的电荷同号，左=于7D.〃的电荷异号，攵=57

【答案】D

【解析】对小球c所受库仑力分析，画出。对c的库仑力和〃芯c的库仑力，若。对c的库仑力为排斥力，

。、C的电荷同号，则。对C的库仑力为吸引力，〃、C电荷为异号，4、。的电荷为异号；若。对C的库仑力

为引力，4、C的电荷异号，则力对C•的库仑力为斥力，〃、C•电荷为同号，“、〃的电荷为异号，所以“、b

的电荷为异号.设。。与，力的夹角为〃，利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得，%=嘴患Fbc

=瞳詈，tan0=土，tan。=聋，4、〃电荷量的比值仁工联立解得仁*,选项D正确.

3.（多选）如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球，带电荷量分别为一外Q、一外。.四个小球构

成一个菱形，一八一q的连线与一q、Q的连线之间的夹角为a.若此系统处于平衡状态，则正确的关系式可

能是（）

B.eV]

A.cos%或Csi』符

【答案】AC

【解析】设菱形边长为。，则两个。之间距离为2asina,则两人一夕之间距离为2acosa.选取一q作为研究

对象，由库仑定律和平衡条件得2呼cos解得cos3a=*,故A正确，B错误；选取。作为

研究对象，由库仑定律和平衡条件得2型sin。=七右，解得sin3a=四，故C正确，D错误.

4.如图所示，边长为〃的正方体的顶点4处有一电荷量为一。的点电荷，其他7个顶点各有一电荷量为+

Q的点电荷，体心。处有一个电荷量为一“的点电荷，静电力常量为々，则。点处的点电荷受到的电场力大

小为（）

【答案】A

【解析】.根据库仑定律可得电场力/=翠，。点到正方体顶点的距禽/•=多，则正方体任一顶点上的点

电荷对。点处的点电荷的库仑力大小均为“=人节»=弩单；库仑力方向沿两电荷连线方向，正方体体对

角线两端的两个电荷电性相同时，两个库仑力等大反向；正方体体对角线两端的两个电荷电性相反时，两

个库仑力等大同向.根据矢量叠加定理可知，。点处的点电荷受到的电场力大小为2/=鬻，A选项正确

5.一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中平行实线可能是电场线也可

能是等势线，则以下说法正确的是（）

A.无论图中的实线是电场线还是等势线，。点的电场强度都比〃点的电场强度小

B.无论图中的实线是电场线还是等势线，。点的电势都比b点的电势高

C.无论图中的实线是电场线还是等势线，电子在。点的电势能都比在点的电势能小

D.如果图中的实线是等势线，电子在。点的速率一定大于在〃点的速率

【答案】D.

【解析】根据电场线和等势线的特点及两者的关系可知，无论图中的实线是电场线还是等势线，，、〃两点

的电场强度都相等；若图中实线是电场线，则根据做曲线运动的物体一定受到指向轨迹凹侧的合外力，可

知电子受到的电场力方向水平向右，电场线方向水平向左，。点的电势比》点的电势低，电子从。点运动到

%点的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增大，电子在。点的电势能比在〃点的电势能大，电子在

〃点的速率一定小于在b点的速率：若图中实线是等势线，则根据电场线和等势线垂直的关系和物体做曲线

运动的条件，可知电子受到的电场力方向竖直向下，电场线方向竖直向上，。点的电势比〃点的电势高，电

子从“点运动到〃点的过程中,电场力做负功，电势能增加.动能减小,电子在〃点的电势能比在〃点的

电势能小，电子在。点的速率一定大于在〃点的速率.综上所述，选项D正确.

6.如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨

迹，设M点和N点的电势分别为0M、（PN，粒子在M和N时加速度大小分别为内八ON，速度大小分别为山八

VN，电势能分别为品“、Ep”.下列判断正确的是（）

A.VM〈VN，B.（PMV@N

C.EpM<EpND.EpM<EpN

【答案】D

【解析】电场线越密，电场强度越大，同一个粒子受到的电场刀越大，根据牛顿第二定律可知其加速度越

大，故有。若粒子从M运动到N点，根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的

电场力方向和速度方向如图所示，故电场力做负功，电势能增大，动能减小，即VA/>VAr,EpMEpN,负电

荷在低电势处电势能大，故

M

若粒子从N运动到M,根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方

向如图所示，故电场力做正功，电势能减小，动能增大，即3,加，EpM<EpN，负电荷在低电势处电势能

大,故

综上所述，D正确.

7.如图所示，水平面内有A、B、C、。、E、尸六个点，它们均匀分布在半径为R=2cm的同一圆周上，

空间有一方向与圆平面平行的匀强电场.已知A、C、E三点的电势分别为你=（2—小）V、9c=2V、g）E=

（2+小）V,下列判断正确的是（）

%.....s

&o}D

">…-

A.电场强度的方向由A指向DB.电场强度的大小为IV/m

C.该圆周上的点电势最高为4VD.将电子从D点沿。EF移到尸点，静电力做正功

【答案】C

【解析】在匀强电场中AE连线的中点G的电势9G=%9八+然）=2V=9C，所以直线COG/为等势线，在

匀强电场中等势线相互平行，电场线与等势线相互垂直，且由电势高的等势线指向电势低的等势线，可知

直线48、直线。E分别为等势线，直线。8、直线£4分别为电场线，可知电场强度的方向由E指向4或由

A

。指向B）,故A错误；E、A两点间的电势差（/以=8£—以=2小V,沿电场方向的距离1=小/?=告m,

电场强度E=^=100V/m,故B错误；过圆心。做E4的平行线，与圆的交点〃处电势最高，UHO=ER

=2V,由%o=9〃一伙）可得：最高电势9〃=U〃O+0O=4V,故C正确；将电子从。点移到尸点，静电力

先做正功再做负功，故D错误.

8.图中虚线是某电场的一组等势面.两个带电粒子从P点沿等势面的切线方向射入电场，粒子仅受电场力

作用，运动轨迹如实线所示，。、匕是实线与虚线的交点.下列说法正确的是（）

A.两粒子的电性相同B.。点的场强小于少点的场强

C.〃点的电势高干〃点的电势D.与夕点相比两个粒子的电势能均增大

【答案】B

【脩析】根据轨迹的弯曲方向可知，。粒子受到中心电荷的斥力，而》粒子受到中心电荷的引力，说明。与

中心电荷电性相同，b与中心电荷的电性相反，则两粒子的电性相反，故A错误；由等势面的分布可知，

该电场是点电荷产生的，由场强公式七=店可知，。点的场强小于〃点的场强，故B正确；由于中心电荷

的电性无法判断，电场线方向无法判定，则不能比较。、。的电势高低，故C错误；电场力对两粒子均做正

功，则两个粒子的电势能均减小，故D错误.

9.如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=cd=L,ad=

bc=2L,电场线与矩形所在的平面平行.已知。点电势为20V,〃点电势为24V,d点电势为12V.一个

质子从8点以速度i，o射入此电场，入射方向与加成45。角，一段时间后经过。点.不计质子的重力.下列

判断正确的是（）

c

A.。点电势高于。点电势B.场强的方向由力指向d

C