2027高中物理必修第三册（新教材）周周练3　电场能的性质

周周练3电场能的性质C1．如图所示，实线是一电子仅在电场力作用下由a点运动到b点的运动轨迹，虚线可能是电场线，也可能是等差等势线，则(

)A．电子在a点的加速度可能小于在b点的加速度B．若虚线是等差等势线，则电子在a点的电势能小，动能大C．若虚线是电场线，则电子在a点的电势能小，动能大D．若虚线是等差等势线，a点的电势高于b点的电势若虚线是等差等势线，电场线与等势线垂直，可知电子所受电场力向下，从a点向b点运动，电场力做正功，电子的电势能减小，动能增加，因此电子在a点的电势能大，动能小，根据Ep＝－eφ可知a点的电势低于b点的电势，故B、D错误；若虚线是电场线，由于电子所受电场力方向总是指向曲线的凹侧，则电子所受电场力方向向左，从a点向b点运动，电场力做负功，电势能增加，动能减小，因此电子在a点的电势能小，动能大，故C正确。解析：无论虚线是电场线还是等差等势线，在a点虚线密集，电场强度大，根据F＝qE可知电子所受电场力大，根据牛顿第二定律可知电子在a点的加速度大于在b点的加速度，故A错误；D2．图中实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。A、B两点处电场强度大小分别为EA、EB，电势分别为φA、φB。下列说法正确的是(

)A．该电场可能是负点电荷产生的B．正电荷在A点由静止释放，将始终沿A点所在的那条电场线运动C.一点电荷在A点的电势能一定小于在B点的电势能D．同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大解析：由于点电荷的电场线为直线，所以该电场不可能是负点电荷产生的，故A错误；正电荷在A点由静止释放，沿电场线的切线方向运动，所以不会始终沿A点所在的那条电场线运动，故B错误；由于沿电场线方向电势降低，所以A点电势低于B点电势，所以正点电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，而负点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，故C错误；由题图可知，A点电场线较B点密，所以同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大，故D正确。C3．两等量点电荷分别固定于空间P、Q两点，其中Q点处为正电荷。P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则(

)A．e点的电势小于0B．a、b两点的电场强度相同C．b点的电势高于d点的电势D．负电荷从c点移动到a点的过程中电势能增加解析：等量异种点电荷的电场分布如图所示，电场线的疏密反映电场强度的大小，所以a点和b点的电场强度大小相等，根据电场线与等势线垂直，所以a点和b点的电场强度方向不同，故B错误；两点电荷连线的中垂线为等势线，该中垂线为一条延伸到无穷远处的等势线，无穷远处电势为0，其上各点电势为0，所以e点的电势等于0，故A错误；由等量异种点电荷周围的等势线分布可知b点的电势高于d点的电势，a点的电势高于c点的电势，负电荷从c点移动到a点的过程中电势能减小，故C正确，D错误。D4．污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极，金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上，则(

)A．N点的电势比P点的低B．N点的电场强度比P点的大C．污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大D．污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功解析：根据沿电场线方向电势降低可知N点的电势比M点的高，又M点和P点在同一等势面上，则N点的电势比P点的高，污泥絮体经处理后带负电，可知污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小，污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功，故A、C错误，D正确；根据电场线的疏密程度可知N点的电场强度比P点的小，故B错误。BC5．(多选)如图所示，虚线是某静电场的一簇标有电势值的等势线，一带电粒子仅在电场力作用下，恰能沿图中的实线从A经过B运动到C，则(

)A．粒子一定带负电B．粒子从A到C的过程，电场力做负功C．粒子从A到B电场力所做的功等于从B到C电场力所做的功D．粒子在A处电势能大于在C处电势能粒子从A到C的过程，电场力方向与速度方向的夹角为钝角，电场力做负功，电势能增加，则粒子在A处的电势能小于在C处的电势能，故B正确，D错误；由题图可知UAB＝UBC，根据公式W＝qU，可知粒子从A到B电场力所做的功等于从B到C电场力所做的功，故C正确。解析：根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，可知电场线方向大致向左，根据粒子轨迹的弯曲方向可知，粒子所受的电场力方向大致向左，则粒子一定带正电，故A错误；BD6．(多选)如图所示，正点电荷Q周围的两个等势面是同心圆，两个带正电的试探电荷q1和q2分别置于M、N两点，将两个试探电荷移动到无穷远的过程中静电力做的功相等，取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是(

)A．M点电势与N点电势相等B．q1在M点的电势能等于q2在N点的电势能C．q1的电荷量大于q2的电荷量D．若Q的电荷量变为原来的2倍，则M、N两点的电势差变为原来的2倍解析：根据正点电荷电场的电势特点可知，越靠近正点电荷电势越高，则M点电势比N点电势高，故A错误；因为取无穷远处的电势为零，且将两个试探电荷移动到无穷远的过程中静电力做的功相等，则根据电场力做功与电势能变化的关系可知，q1在M点的电势能等于q2在N点的电势能，故B正确；因为M点电势比N点电势高，q1在M点的电势能等于q2在N点的电势能，则由Ep＝qφ可知，q1的电荷量小于q2的电荷量，故C错误；CD解析：该电场中的电势关于x轴对称，所以b、d两点的电势相等，b、d两点场强大小相等，但方向不同，故b、d两点场强不同，故A错误；点电荷＋Q在a、c两点产生的场强大小相等，－Q在a点处产生场强小于在c点产生的场强大小，又因为两电荷在a处产生的场强方向相反，在c处产生场强方向相同，根据电场叠加原理，a点场强小于c点场强，故B错误；c点电势为零，a点电势为正，沿圆周从a至c，电势降低，对于负电荷，电场力做负功，故C正确；根据点电荷周围电势分布特点可知，＋Q在a、b、c三点处产生的电势相等，－Q在a点电势大于在b点，在b点大于在c点，电势是标量，所以φa>φb>φc，所以Uab<Uac，故D正确。8．(6分)如图所示，匀强电场的电场线与AC平行，把电荷量为1×10-8C的正电荷从A点移到B点，静电力做功6×10-8J。B处电势为1V，求：(1)电场强度的方向；(2分)解析：把正电荷从A点移动到B点的过程中做正功，说明静电力方向与运动方向成锐角，所以电场强度方向从A指向C。答案：从A指向C(2)该点电荷在A点的电势能。(4分)解析：根据电场力做功与电势能变化的关系，可知WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝6×10-8J代入所有数据，可求得φA＝7V，EpA＝7×10-8J。答案：

7×10-8

J。9．(10分)如图所示，水平向右的匀强电场中有a、b、c三点，ab与场强方向平行，bc与场强方向成60°，ab＝4cm，bc＝6cm。现将一个电荷量q＝4×10-4C的正电荷从a移动到b，电场力做功为1.2×10-3J。(1)求该电场的场强大小。(2分)解析：正电荷从a移动到b的过程有Wab＝qE×ab，解得E＝75V/m。答案：75V/m

(2)求ac间的电势差Uac。(3分)解析：根据电场强度与电势差的关系有Uac＝E(ab＋bc×cos60°)，解得Uac