27届秋季高二上人教版物理复习题-电势能和电势差

第1页（共1页）27届秋季高二上人教版物理复习题——电势能和电势差一．选择题（共11小题）1．（2025秋•河南月考）如图所示，光滑绝缘圆环轨道固定在水平地面上，圆心为O，直径CD上关于O点对称的A、B两点分别固定着等量异种电荷A、B（A带正电，B带负电），EF为垂直于CD的另一直径，一带负电的小球置于E点，现给其一个向左的初速度，使小球能够在环形轨道内做完整的圆周运动，小球运动过程中电量不发生变化，以下说法正确的是（）A．小球由E到C过程中速度先减小后增大 B．小球在C、D两点所受电场力等大反向 C．小球在E、F两点受力等大反向 D．小球运动一周过程中，电势能先减小后增大再减小2．（2025秋•天水月考）如图所示，空间中存在未知电场，带电粒子仅在电场力作用下从A点沿直线运动至B点，粒子的动能增大。下列说法正确的是（）A．该过程中粒子受到的电场力一定增大 B．该过程中粒子受到的电场力方向一定平行于A、B点的连线 C．该过程中粒子的电势能可能先减小后增大 D．A点的电势一定比B点的电势高3．（2026•成都开学）如图所示，PQ是电场中的一条电场线，a、b是该电场线上相距x＝5m的两点，a点的电场强度大小为1.0×105N/C。现将一电荷量为+2.0×10﹣8C的点电荷从a点由静止释放，电荷仅在电场力作用下运动到b点。下列说法正确的是（）A．a点的电势低于b点的电势 B．从a点到b点，电荷做匀加速直线运动 C．从a点到b点，电场力对电荷做的功为0.01J D．电荷在a点的电势能一定大于在b点的电势能，但电势能差值的绝对值不一定大于0.01J4．（2027•新乡一模）图甲中直线PQ表示电场中的一条电场线，质量为m、电荷量为q的带电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动，经过P点时速度为v0，到达Q点时速度减为零，粒子从P到Q运动的v﹣t图像如图乙所示。下列判断正确的是（）A．P点电势一定高于点Q电势 B．Q点场强小于P点场强 C．P、Q两点间的电压为mvD．带电的粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能5．（2026•广东校级开学）如图所示，原长为l、劲度系数为k的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一质量为m且带正电的小球相连。小球套在竖直固定的光滑绝缘杆上。杆上M、N两点到O点的距离均为2l，P点到O点的距离为l，OP与杆垂直。若在O点放一点电荷，则小球位于杆上M点时恰好能保持静止，重力加速度大小为g。现使小球以某一初速度v从M点向下运动到N点，在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（）A．点电荷带负电 B．小球在M点受到的静电力F电C．小球从M点运动到N点的过程中，电势能一直增大 D．小球在N点的动能等于在M点的动能6．（2026•黄石开学）如图所示，有一对等量异种电荷分别位于空间中的a点和f点，以a点和f点为顶点作一正立方体。现在各顶点间移动一试探电荷，以下判断正确的是（）A．试探电荷在b点和d点受电场力相同 B．试探电荷在c点和h点电势能不相等 C．将负试探电荷沿任何路径从a移到f，电场力都做正功 D．在a点和f点连线的中点电场强度为零7．（2025秋•榆林月考）如图所示，一带负电的点电荷固定在真空中的O点，虚线是以O点为圆心、半径分别为r和3r的2个虚线圆，实线是一带电粒子M仅在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是实线与虚线的交点，下列说法正确的是（）A．M带负电荷 B．M在b点处的加速度大小是c点的9倍 C．a、b两点处的电场强度与电势均相同 D．M在a点的动能比在c点处动能小8．（2025秋•衢江区校级期末）如图所示，a、b是同一电场线上的两个点，下列说法正确的是（）A．电场可能是由一个负点电荷产生的 B．质子在a点的加速度小于在b点的加速度 C．a点电势低于b点电势 D．电子在a点的电势能大于在b点的电势能9．（2025秋•湖南月考）真空中的点电荷在其周围产生电场，电场中某点的电势与点电荷的电量成正比，与该点到点电荷的距离成反比，即φ＝kQr，式中Q为点电荷的电荷量，r为该点到点电荷的距离，k为静电力常量。如图，真空中电荷量为2q和﹣q（q＞0）的两个点电荷分别位于M点与N点，形成一个以MN延长线上O点为球心，电势为零的等势面（取无穷远处电势为零），P为MN连线上的一点，S为等势面与直线MN的交点，下列说法正确的是（A．电子在P点的电势能大于在S点的电势能 B．除无穷远处外，MN直线上还存在两个电场强度为零的点 C．若MN＝a，按照题目所给条件，电势为零的等势面半径为2a3D．若MN＝a，按照题目所给条件，电势为零的等势面与MN交点的电场强度大小为k27q10．（2026秋•嘉兴月考）如图所示，某空间放置有一带电的甲球，将另一不带电的金属球乙靠近甲球，最终形成稳定电场，其中实线为电场线，虚线为等势线，A、B、C、D为电场中的四个点。则（）A．甲球带负电荷 B．乙球的电势处处相等 C．A点电场强度大于D点的电场强度 D．负电荷从C移到B最后移到D，电势能先减小再增大11．（2025秋•平遥县校级期中）某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场力作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，运动轨迹与等势面d在P点相切，则下列说法正确的是（）A．粒子带负电荷 B．M点的电场强度比N点的电场强度大 C．粒子在P点的电势能比在M点的电势能小 D．粒子在P点的动能比在M点的动能小二．解答题（共4小题）12．（2026秋•孙吴县校级月考）如图所示，在匀强电场中，A、B为同一条电场线上的两点。已知A、B两点的电势大小为φA＝200V，φB＝100V。（1）求A、B两点之间的电势差UAB；（2）将电荷量q＝+1.0×10﹣8C的试探电荷沿电场线由A点移至B点，求在此过程中静电力对试探电荷所做的功W。13．（2026•模拟）如图所示，有a、b、c三点处在匀强电场中，ab＝5cm，ac＝20cm，其中ab与电场方向平行，ab与ac成θ＝120°角，一电子从a移到c静电力做了3.2×10﹣18J的负功，已知元电荷e＝1.6×10﹣19C。（1）求匀强电场的电场强度大小及方向；（2）设a点电势φa＝0，则电子在b点的电势能为多少？14．（2026春•荆州期末）在如图甲所示的平面直角坐标系xOy中，有一矩形OABC，其中OA＝8m，OC＝6m。一匀强电场与坐标系所在平面平行，两个坐标轴方向上的电势变化如图乙所示，已知φ﹣x图像的斜率可以表示电场强度。求：（1）该匀强电场在x和y轴方向上的电场强度的大小和方向；（2）将一电荷量为q＝﹣5×10﹣6C的粒子由电场中的B点移动到A点，静电力做的功W。15．（2026春•甘井子区校级期末）如图所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距d＝6cm，C、D为电场中的两点，C距A板x1＝1cm，C、D两点间的距离x2＝4cm，CD连线和场强方向的夹角为θ＝60°，已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10﹣17J，求：（1）匀强电场的场强；（2）A、B两点间的电势差UAB；（3）若A板接地，D点电势为多少？

答案一．选择题（共11小题）1．（2025秋•河南月考）如图所示，光滑绝缘圆环轨道固定在水平地面上，圆心为O，直径CD上关于O点对称的A、B两点分别固定着等量异种电荷A、B（A带正电，B带负电），EF为垂直于CD的另一直径，一带负电的小球置于E点，现给其一个向左的初速度，使小球能够在环形轨道内做完整的圆周运动，小球运动过程中电量不发生变化，以下说法正确的是（）A．小球由E到C过程中速度先减小后增大 B．小球在C、D两点所受电场力等大反向 C．小球在E、F两点受力等大反向 D．小球运动一周过程中，电势能先减小后增大再减小【答案】D【分析】先分析等量异种电荷电场分布，结合负小球受力，用电场力做功判断速度、电势能变化，对比各点电场矢量。【解答】解：A、由E到C，电势升高，小球的电势能减小，动能增大，故A错误；B、小球在C、D两点受力等大同向，方向都向右，故B错误；C、小球在E、F两点所受电场力等大同向，方向都向左，故C错误；D、小球运动一周过程中，电势先升高后降低再升高，因此电势能先减小后增大再减小，故D正确。故选：D。【点评】本题考查等量异种点电荷电场特点，综合电场力做功与电势能、动能变化，需要空间电场矢量分析。2．（2025秋•天水月考）如图所示，空间中存在未知电场，带电粒子仅在电场力作用下从A点沿直线运动至B点，粒子的动能增大。下列说法正确的是（）A．该过程中粒子受到的电场力一定增大 B．该过程中粒子受到的电场力方向一定平行于A、B点的连线 C．该过程中粒子的电势能可能先减小后增大 D．A点的电势一定比B点的电势高【答案】B【分析】粒子沿直线运动，合力（电场力）必须与速度共线；动能增大说明电场力总功为正，电场力做功与电势能变化关联，电势高低取决于粒子电性。【解答】解：BCD、带电粒子仅在电场力作用下从A点沿直线运动至B点，则该过程中粒子受到的电场力方向一定平行于A、B点的连线，粒子的动能增大，电场力做正功，粒子所受电场力方向由A→B，粒子的电势能减小，不知道粒子的正负，无法判断电场方向，则无法确定A点的电势与B点的电势的高低，故CD错误，B正确；A、只有一条电场线，无法确定电场强度的变化情况，则无法确定该过程中粒子受到的电场力变化情况，故A错误。故选：B。【点评】本题考查带电粒子在电场中的直线运动条件，易错点在于忽略粒子电性对电势高低判断的影响。3．（2026•成都开学）如图所示，PQ是电场中的一条电场线，a、b是该电场线上相距x＝5m的两点，a点的电场强度大小为1.0×105N/C。现将一电荷量为+2.0×10﹣8C的点电荷从a点由静止释放，电荷仅在电场力作用下运动到b点。下列说法正确的是（）A．a点的电势低于b点的电势 B．从a点到b点，电荷做匀加速直线运动 C．从a点到b点，电场力对电荷做的功为0.01J D．电荷在a点的电势能一定大于在b点的电势能，但电势能差值的绝对值不一定大于0.01J【答案】D【分析】由正电荷运动方向判断电场力方向，结合电场线性质判断电势高低，区分匀强电场与非匀强电场，依据电场力做功与电势能变化关系逐项判断选项。【解答】解：A、PQ是电场中的一条电场线，一个正电荷从a点由静止释放，向b点运动，可知电场线方向由P→Q，又沿电场线电势降低，所以a点的电势高于b点的电势，故A错误；B、只有一条电场线，无法判断是不是匀强电场。如果电场不是匀强电场，从a点到b点运动过程中，电荷所受电场力大小变化，结合F＝ma，电荷的加速度变化，电荷运动不是匀加速直线运动，故B错误；C、电场为匀强电场，从a点到b点，电场力对电荷做的功为W＝Eqx代入数据可得W＝0.01J，只有一根电场线，不一定是匀强电场，电场力做功不一定等于0.01J，故C错误；D、电势能Ep＝qφ由于φa＞φb，q＞0所以Epa＞Epb电场为匀强电场，从a点到b点，电场力对电荷做的功为W＝Eqx代入数据可得W＝0.01J从a点到b点，电场强度逐渐减小，则电场力对电荷做的功小于0.01J，电势能差值的绝对值小于0.01J；从a点到b点，电场强度逐渐增大，则电场力对电荷做的功大于0.01J，电势能差值的绝对值大于0.01J，故D正确。故选：D。【点评】本题考查电场线、电场力做功与电势能变化，易错点是误把单条电场线当成匀强电场。4．（2027•新乡一模）图甲中直线PQ表示电场中的一条电场线，质量为m、电荷量为q的带电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动，经过P点时速度为v0，到达Q点时速度减为零，粒子从P到Q运动的v﹣t图像如图乙所示。下列判断正确的是（）A．P点电势一定高于点Q电势 B．Q点场强小于P点场强 C．P、Q两点间的电压为mvD．带电的粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能【答案】B【分析】由v﹣t图像斜率判断加速度变化，进而判断电场强度变化；由电场力方向判断场强方向，再判断电势高低。【解答】解：A、由于粒子的电性未知，所以无法判断P、Q的电势高低，故A错误；B、根据v﹣t图像可知粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度，即粒子在P点所受电场力大于在Q点所受电场力，所以Q点场强小于P点场强，故B正确；C、根据题意分析可知，粒子从P到Q的过程，根据动能定理有，电场力对粒子做功为W=-故P、Q两点间的电压为UPQ故C错误；D、粒子从P到Q的过程，电场力对粒子做负功，粒子电势能增大，故粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能，故D错误。故选：B。【点评】本题关键：v﹣t图像斜率表示加速度，加速度减小意味着场强减小；电场力做负功导致速度减小，电势能增加。注意电势高低还需结合粒子电性判断。5．（2026•广东校级开学）如图所示，原长为l、劲度系数为k的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一质量为m且带正电的小球相连。小球套在竖直固定的光滑绝缘杆上。杆上M、N两点到O点的距离均为2l，P点到O点的距离为l，OP与杆垂直。若在O点放一点电荷，则小球位于杆上M点时恰好能保持静止，重力加速度大小为g。现使小球以某一初速度v从M点向下运动到N点，在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（）A．点电荷带负电 B．小球在M点受到的静电力F电C．小球从M点运动到N点的过程中，电势能一直增大 D．小球在N点的动能等于在M点的动能【答案】B【分析】A、M点小球静止，受力分解判断库仑力为斥力，O点电荷和小球同种；B、对M点受力正交分解，弹簧伸长，列出沿杆方向平衡方程求解静电力；C、M、N到O距离相等，电势相同；从M到N，先靠近O再远离O，电势能先增后减；D、M、N两点弹簧形变量相同，弹性势能相等；两点电势相等，电势能相等；重力势能N更小，动能不等。【解答】解：A、小球在M点的受力情况如图所示要使带正电的小球在M点受力平衡，静电力必须斜向右上方，库仑力为斥力，故点电荷带正电，故A错误；B、设静电力与竖直方向夹角θ，由几何关系可知θ＝30°，此时弹簧形变量为l对小球，根据平衡条件F电cosθ＝mg+Fcosθ解得小球在M点受到的静电力F电=2C、小球从M点运动到N点的过程中，静电力先做负功后做正功，小球的电势能先增大后减小，故C错误；D、小球在M点和在N点的电势能相同，弹性势能也相同，小球从M点运动到N点，重力势能减小，故动能增大，小球在N点的动能大于在M点的动能，故D错误。故选：B。【点评】本题综合了库仑力、弹簧弹力的受力平衡，电场力做功与电势能变化、功能关系等多个考点，几何条件设置巧妙，需要借助对称性分析电场和弹簧势能，对受力分解和能量守恒的综合运用能力要求较高，容易忽略M、N两点的对称性带来的势能特点，是一道典型的力学电场综合选择题。6．（2026•黄石开学）如图所示，有一对等量异种电荷分别位于空间中的a点和f点，以a点和f点为顶点作一正立方体。现在各顶点间移动一试探电荷，以下判断正确的是（）A．试探电荷在b点和d点受电场力相同 B．试探电荷在c点和h点电势能不相等 C．将负试探电荷沿任何路径从a移到f，电场力都做正功 D．在a点和f点连线的中点电场强度为零【答案】B【分析】先明确等量异种电荷空间电场、电势分布特点。A、利用立方体几何对称性，判断b、d两点场强大小和方向，场强相同则试探电荷受力相同；B、分别计算c、h两点到正负电荷的距离，判断两点电势高低，电势不等，同一试探电荷电势能就不相等；C、a是正电荷位置、f是负电荷位置，判断负试探电荷从a移到f过程中电场力方向与位移总体的夹角，确定电场力做功正负；D、等量异种电荷连线上各点场强方向都由正电荷指向负电荷，中点处两个电荷场强同向叠加，合场强不为零。【解答】解：A、根据等量异种电荷电场线的分布情况和对称性可知，b点和d点场强大小相等、方向不同，则试探电荷在b点和d点受力大小相等，方向不同，故A错误；D、a点和f点连线的中点即为等量异种电荷所连直线中点，二者连线中点处两个电荷产生的电场强度大小相等、方向相同，合场强不为零，故D错误；B、根据等量异种电荷的电势分布，c点和h点电势不相等，因此试探电荷在两点的电势能不相等，故B正确；C、负试探电荷在a点电势能低，在f点电势能高，所以负试探电荷沿任何路径从a点移到f点，电势能增加，电场力都做负功，故C错误。故选：B。【点评】本题将等量异种电荷模型放到立方体三维几何框架里，跳出平面电场图，考查空间想象力，综合场强矢量叠加、电势与电势能、电场力做功多个知识点；易错点是容易忽略三维空间中各顶点到两个电荷距离的差异，混淆场强矢量和电势标量的区别，适合用来检验学生对静电场基础概念的理解以及空间几何分析能力。7．（2025秋•榆林月考）如图所示，一带负电的点电荷固定在真空中的O点，虚线是以O点为圆心、半径分别为r和3r的2个虚线圆，实线是一带电粒子M仅在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是实线与虚线的交点，下列说法正确的是（）A．M带负电荷 B．M在b点处的加速度大小是c点的9倍 C．a、b两点处的电场强度与电势均相同 D．M在a点的动能比在c点处动能小【答案】B【分析】A、根据粒子轨迹弯曲方向判断受力方向，O是负电荷，由此判断粒子电性；B、库仑力提供加速度，结合两点到O点距离之比，推出加速度倍数关系；C、a、b在同一等势面，电势相等，但场强是矢量，两点场强方向不一样；D、从c到a，粒子靠近负场源电荷，排斥力做负功，动能减小。【解答】解：A、M受到的合力指向轨迹的凹侧，则M受到的是库仑引力，O是负电荷，所以M带正电荷，故A错误；B、根据库仑定律有F=k根据牛顿第二定律有F＝ma因M在b、c两点处半径之比r解得加速度之比abacC、a、b在同一等势面，故a、b两点处的电势相同，场强是矢量，电场强度方向不同，故C错误；D、M在从a运动到c的过程中库仑引力做的总功为负功，M的动能减小，所以M在a点的动能大于在c点的动能，故D错误。故选B。【点评】本题是点电荷电场中带电粒子轨迹问题，综合库仑定律、场强矢量性、等势面、电场力做功与动能变化，重点考查从轨迹弯曲判断受力的基础方法，容易忽略场强的方向问题，属于静电场经典选择题。8．（2025秋•衢江区校级期末）如图所示，a、b是同一电场线上的两个点，下列说法正确的是（）A．电场可能是由一个负点电荷产生的 B．质子在a点的加速度小于在b点的加速度 C．a点电势低于b点电势 D．电子在a点的电势能大于在b点的电势能【答案】B【分析】根据电场线疏密判断场强大小，沿电场线电势降低，结合电场力、牛顿第二定律和电势能公式判断各选项。【解答】解：A、一个负电荷产生的电场线是直线，图中该电场不是单个负电荷产生的，故A错误；B、电场线的疏密代表电场强度的大小，可知Ea＜Eb，结合qE＝ma，质子在a点的加速度小于b点的加速度，故B正确；C、沿着电场线方向电势逐渐降低，由图中电场线方向可知，a处电势高于b处，故C错误；D、负点电荷所受电场力方向与电场线方向相反，从a到b电场力做负功，电势能增加，则电子在a点的电势能小于在b点的电势能，故D错误。故选：B。【点评】本题考查电场线的基本性质，重点考查场强、电势、电势能的辨析，容易混淆正负电荷电势能的变化规律。9．（2025秋•湖南月考）真空中的点电荷在其周围产生电场，电场中某点的电势与点电荷的电量成正比，与该点到点电荷的距离成反比，即φ＝kQr，式中Q为点电荷的电荷量，r为该点到点电荷的距离，k为静电力常量。如图，真空中电荷量为2q和﹣q（q＞0）的两个点电荷分别位于M点与N点，形成一个以MN延长线上O点为球心，电势为零的等势面（取无穷远处电势为零），P为MN连线上的一点，S为等势面与直线MN的交点，下列说法正确的是（A．电子在P点的电势能大于在S点的电势能 B．除无穷远处外，MN直线上还存在两个电场强度为零的点 C．若MN＝a，按照题目所给条件，电势为零的等势面半径为2a3D．若MN＝a，按照题目所给条件，电势为零的等势面与MN交点的电场强度大小为k27q【答案】C【分析】利用点电荷电势公式φ=kQr，电势叠加得到零等势面方程，再结合场强矢量叠加、电势能Ep＝q【解答】解：A、在直线MN上，左边正电荷在M点右侧电场强度水平向右，右边负电荷在线段MN区间的电场强度水平向右，故MN间的电场强度水平向右，沿着电场线电势逐渐降低，P点电势高于电势为零的等势面，S处于电势为零的等势面上，则S处电势为零；则P点电势高于S点电势。电子带负电，负电荷在电势高的地方电势能小，电子在P点的电势能小于在S点的电势能，故A错误；B、正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量，在直线MN上在N左侧的电场强度不可能为零，在N右侧，设MN距离为L，结合k⋅2q(L+d)2=k⋅q(d)CD、设电势为零的等势面的半径为R，与线段MN交于A点，设AN距离为x，MN距离为a，结合点电荷的电势φ=结合电势的叠加原理A、S满足k⋅2qa-x=代入数据可得R=2a3电势为零的等势面与MN交点的电场强度大小即图中A点的电场强度大小E=k2q(2a3)故选：C。【点评】本题考查不等量点电荷的电势叠加与零等势面，属于信息给予类电场综合题，对数学几何能力要求较高。10．（2026秋•嘉兴月考）如图所示，某空间放置有一带电的甲球，将另一不带电的金属球乙靠近甲球，最终形成稳定电场，其中实线为电场线，虚线为等势线，A、B、C、D为电场中的四个点。则（）A．甲球带负电荷 B．乙球的电势处处相等 C．A点电场强度大于D点的电场强度 D．负电荷从C移到B最后移到D，电势能先减小再增大【答案】B【分析】根据电场线的方向和分布，判断电荷的性质、电场强度的大小以及电势能的变化。【解答】解：A、电场线从甲球出发，指向乙球，说明甲球带正电荷。故A错误；B、乙球是一个等势体，因此乙球的电势处处相等。故B正确；C、电场线的密度表示电场强度的大小，A点的电场线密度小于D点，因此A点电场强度小于D点的电场强度。故C错误；D、电场线从高电势指向低电势，负电荷从C到B再到D.电势能先增大再减小。故D错误；故选：B。【点评】本题考查根据电场线的方向和分布，判断电荷的性质、电场强度的大小以及电势能的变化，属于基础题目，难度不大。11．（2025秋•平遥县校级期中）某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场力作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，运动轨迹与等势面d在P点相切，则下列说法正确的是（）A．粒子带负电荷 B．M点的电场强度比N点的电场强度大 C．粒子在P点的电势能比在M点的电势能小 D．粒子在P点的动能比在M点的动能小【答案】D【分析】等势面疏密反映电场强度大小，轨迹弯曲方向体现电场力方向。粒子仅受电场力，运动过程中电势能与动能之和保持不变。由等势面分布判断电场方向，结合轨迹弯曲确定粒子电性；根据等势面疏密比较M、N两点电场强度；依据电势高低和粒子电性判断P、M两点电势能大小，再由能量守恒关联动能变化。【解答】解：A、根据等势面的电势分布可知，带电体带正电荷，再由粒子的运动轨迹可知，粒子在运动过程中受到带电体的排斥，所以该带电粒子带正电荷，故A错误；C、粒子带正电，由题图可知P点的电势高于M点的电势，则根据Ep＝qφ可知，粒子在P点的电势能比在M点的电势能大，故C错误；B、等势面疏密反映电场强度大小，等差等势面越密集，电场强度越大，所以M点的电场强度比N点的小，故B错误；D、由于带电粒子仅在电场力作用下运动，电势能与动能总和不变，所以当粒子的电势能增大时其动能减小。由于粒子在P点的电势能比在M点的电势能大，因此粒子在P点时的动能比在M点的动能小，故D正确。故选：D。【点评】本题以等势面与粒子轨迹为载体，综合考查电场强度、电势、电势能及能量守恒等核心概念。题目通过轨迹弯曲方向与等势面疏密巧妙关联受力方向与场强大小，需要学生具备将几何图形转化为物理规律的能力。等势面密集处场强大、沿电场线方向电势降低等结论需灵活运用。本题难度中等偏下，侧重基础知识的迁移应用，对逻辑推理与读图能力有一定要求，是巩固电场性质的良好素材。二．解答题（共4小题）12．（2026秋•孙吴县校级月考）如图所示，在匀强电场中，A、B为同一条电场线上的两点。已知A、B两点的电势大小为φA＝200V，φB＝100V。（1）求A、B两点之间的电势差UAB；（2）将电荷量q＝+1.0×10﹣8C的试探电荷沿电场线由A点移至B点，求在此过程中静电力对试探电荷所做的功W。【答案】（1）A、B两点间的电势差为100V。（2）静电力对试探电荷所做的功为1×10﹣6J。【分析】（1）该问直接考查电势差与两点电势的关系，明确电势差为初位置电势减末位置电势，由A、B两点的电势数值直接作差即可得到结果。注意电势差为标量，但需保留正负号以反映两点电势的高低关系，此结果为正值说明A点电势高于B点。（2）该问需分析静电力做功与电势差、电荷量的关联，明确匀强电场中静电力做功仅与电荷量和两点间电势差有关，与路径无关。已知试探电荷为正电荷，由A移至B电势降低，故静电力做正功。直接利用电荷量乘以电势差即可得到做功数值，注意单位换算确保结果数量级正确。【解答】解：（1）根据电势差的定义有UAB＝φA﹣φB，即UAB＝100V（2）根据功的公式有W＝qUAB，代入数据解得W＝1×10﹣6J答：（1）A、B两点间的电势差为100V。（2）静电力对试探电荷所做的功为1×10﹣6J。【点评】本题为基础性试题，聚焦电场核心概念电势差与静电力做功的定量关系。第一问直接考查电势差定义式的记忆与应用，计算量极小；第二问将电场力做功与电势差关联，涉及电荷量与功的单位换算，检验学生对基本公式的迁移能力。整体难度偏低，适合用于课堂巩固或随堂检测，能够帮助学生夯实电场章节的基础运算规范，同时强化对正电荷沿电场线移动时静电力做正功这一物理图景的认知。题干情境简洁，变量设置清晰，对初学者建立电场能量观具有正向引导作用，但思维拓展空间有限。13．（2026•模拟）如图所示，有a、b、c三点处在匀强电场中，ab＝5cm，ac＝20cm，其中ab与电场方向平行，ab与ac成θ＝120°角，一电子从a移到c静电力做了3.2×10﹣18J的负功，已知元电荷e＝1.6×10﹣19C。（1）求匀强电场的电场强度大小及方向；（2）设a点电势φa＝0，则电子在b点的电势能为多少？【答案】（1）匀强电场的电场强度大小200V/m，方向沿ba方向；（2）设a点电势φa＝0，电子在b点的电势能为﹣1.6×10﹣18J。【分析】（1）先由电场力做功求出a、c两点电势差，再利用沿电场方向的有效距离（投影距离）求解电场强度大小，结合电子带电性质、做功正负判断电场的方向，重点在于会把ac线段向电场方向做投影，区分实际位移和沿电场方向的距离。（2）已知a点电势为零，先求出a、b之间的电势差，得到b点电势，再利用电势能公式求出电子在b点的电势能。需要注意电子带负电，电势能计算要关注电荷正负，不能直接把电势数值当作电势能。【解答】解：（1）电子从a移到c静电力做负功，所以电场强度方向沿ba方向，根据题意有Wac＝﹣3.2×10﹣18J＝﹣eE×ac×cos60°其中ac＝0.2m，代入题中数据，解得E＝200V/m（2）根据Uab＝φa﹣φb＝﹣E×ab其中ab＝0.05m，代入题中数据，解得b点的电势φb＝10V则电子在b点的电势能为Epb＝﹣eφb代入数据Epb＝﹣1.6×10﹣18J答：（1）匀强电场的电场强度大小200V/m，方向沿ba方向；（2）设a点电势φa＝0，电子在b点的电势能为﹣1.6×10﹣18J。【点评】这是匀强电场的经典计算题，把电场力做功、电势差、场强、电势能多个基础公式串联在一起。高频易错点：①误用ac实际长度代替沿电场方向的投影距离；②符号处理出错，忽略电子是负电荷，做功正负、电势高低、场强方向之间逻辑搞反；③混淆电势和电势能，忘记乘电荷。本题侧重考查矢量方向和正负号运算，是电场部分的基础必练题型，适合巩固匀强电场U＝Ed这一核心公式。14．（2026春•荆州期末）在如图甲所示的平面直角坐标系xOy中，有一矩形OABC，其中OA＝8m，OC＝6m。一匀强电场与坐标系所在平面平行，两个坐标轴方向上的电势变化如图乙所示，已知φ﹣x图像的斜率可以表示电场强度。求：（1）该匀强电场在x和y轴方向上的电场强度的大小和方向；（2）将一电荷量为q＝﹣5×10﹣6C的粒子由电场中的B点移动到A点，静电力做的功W。【答案】（1）x轴方向电场强度大小为3V/m，方向沿x轴正方向；y轴方向电场强度大小为4V/m，方向沿y轴负方向。（2）粒子由B点移动到A点静电力做的功为﹣1.2×10﹣4J。【分析】（1）分析匀强电场沿x、y两个方向的电势分布规律，关联匀强电场场强与电势差的对应关系，利用φ﹣x、φ﹣y图像的斜率绝对值求解对应方向的电场强度大小，结合沿电场线方向电势降低的规律，分别判断x、y轴方向电场强度的具体方向。（2）分析带电粒子在电场中两点间移动的静电力做功过程，关联静电力做功与电势差的关系模型，先确定B、A两点的坐标，根据两点x坐标相同的特点判断电势差仅由y方向电势变化决定，读取φ﹣y图像对应位置的电势求BA间的电势差，结合已知粒子电荷量推导静电力做功。【解