高考物理第一轮第六章 第二节电场能性质

1、第第 2 2 课时课时电场能的性质电场能的性质 考纲解读 1.掌握电势、电势能、电势差的概念.2.理解电场力做功的特点，掌握电场力做功 与电势能变化的关系.3.会分析电场中电势的变化， 并能利用功能关系分析电荷电势能的变化 考点一辨析电场强度、电势、电势差、电势能 1电势高低的判断方法 (1)沿电场线方向，电势越来越低 (2)判断出 UAB的正负，再由 UABAB，比较 A、B的大小，若 UAB0，则 AB，若 UAB0，则 AB. 2电势能大小的比较方法 做功判断法 电场力做正功，电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能较大的地方移向电势能较小的地方， 反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将

2、从电势能较小的地方移向电势能较大的地方 例 1(2013山东19)如图1 所示， 在 x 轴上相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷Q、 L Q，虚线是以Q 所在点为圆心、 为半径的圆，a、b、c、d 是圆上的四个点，其中a、c 2 两点在 x 轴上，b、d 两点关于 x 轴对称下列判断正确的是() 图 1 Ab、d 两点处的电势相同 B四个点中 c 点处的电势最低 Cb、d 两点处的电场强度相同 D将一试探电荷q 沿圆周由 a 点移至 c 点，q 的电势能减小 解析在两等量异种电荷产生的电场中， 根据电场分布规律和电场的对称性可以判断， b、d 两点电势相同，均大于c 点电势，b、d 两点场

3、强大小相同但方向不同，选项A、B 正确，C 错误将q 沿圆周由 a 点移至 c 点，Q 对其不做功，Q 对其做正功，所以q 的电势 能减小，选项 D 正确 答案ABD 变式题组 1电场强度和电势的理解(2014新课标19)关于静电场的电场强度和电势，下列说法正 确的是() A电场强度的方向处处与等电势面垂直 B电场强度为零的地方，电势也为零 C随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低 D任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 答案AD 解析电场线与等势面垂直， 而电场强度的方向为电场线的方向， 故电场强度的方向与等势 面垂直，选项 A 正确；场强为零的地方电势不一定为零，例如等量同种

4、正电荷连线的中点 处的场强为零但是电势大于零，选项 B 错误；场强大小与电场线的疏密程度有关，而沿着 电场线的方向电势逐渐降低，故随电场强度的大小逐渐减小，电势不一定降低，选项 C 错 误； 任一点的电场强度方向总是和电场线方向一致， 而电场线的方向是电势降落最快的方向， 选项 D 正确 2电场强度、电势、电势能的大小判断(2013江苏6)将一电荷量为Q 的小球放在不带电 的金属球附近，所形成的电场线分布如图 2 所示，金属球表面的电势处处相等a、b 为电 场中的两点，则() 图 2 Aa 点的电场强度比 b 点的大 Ba 点的电势比 b 点的高 C检验电荷q 在 a 点的电势能比在 b 点的

5、大 D将检验电荷q 从 a 点移到 b 点的过程中，电场力做负功 答案ABD 解析电场线的疏密程度表示场强的大小，A 正确；沿电场线方向电势降低， B 正确；负电 荷在电势越高的位置电势能越小，C 错误；因负电荷从 a 点移到 b 点的过程中电势能增大， 由功能关系知电场力必做负功，D 正确 考点二电场线、等势面及运动轨迹问题 1几种常见的典型电场的等势面比较 电场等势面(实线)图样重要描述 匀强电场 点电荷 垂直于电场线的一簇平面 以点电荷为球心的一簇球面 的电场 等量异种 点电荷的 电场 等量同种 正点电荷 在连线的中垂线上，电势为零 在连线上，中点电势最低，而在 连线的中垂线上，中点电势

6、最高 的电场 2.在电场中带电粒子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 和电势差的变化等； (3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况 例 2如图 3 所示，一带电粒子在两个固定的等量正电荷的电场中运动，图中的实线为等 势面，虚线ABC 为粒子的运动轨迹，其中B 点是两点电荷连线的中点，A、C 位于同一等势 面上下列说法正确的是() 图 3 A该粒子可能带正电 B该粒子经过 B 点时的速度最大 C该粒子经过 B 点时的加速

7、度一定为零 D该粒子在 B 点的电势能小于在 A 点的电势能 解析从该带电粒子的运动轨迹看， 固定电荷对它有吸引力， 由固定电荷带正电可知， 该粒 子一定带负电，故 A 错误；因为粒子从 A 运动到 B 的过程中，只受电场力且电场力先做正 功后做负功，由动能定理知，动能先增加后减小，故 B 点的动能不是最大，则经过 B 点时 的速度不是最大，故 B 错误；B 点是两点电荷连线的中点，合场强为零，故粒子受力为零， 则加速度为零，C 正确；因为离正电荷越远，电势越低，即 AEpB，故 D 项正确 答案CD 变式题组 3电场线与运动轨迹如图 4 所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M 点以相同

8、 速度飞出 a、b 两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示则() 图 4 Aa 一定带正电，b 一定带负电 Ba 的速度将减小，b 的速度将增大 Ca 的加速度将减小，b 的加速度将增大 D两个粒子的电势能一个增大，另一个减小 答案C 解析物体做曲线运动，所受力的方向指向运动轨迹的内侧， 由于电场线的方向不知， 所以 粒子带电性质不定，故 A 错误；物体做曲线运动，所受力的方向指向运动轨迹的内侧，从 图中运动轨迹的变化来看速度与力的方向的夹角小于90，所以电场力都做正功，动能都增 大，速度都增大，故 B 错误，D 错误电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电 场的强度小，所以 a 受力减小，

9、加速度减小，b 受力增大，加速度增大，故C 正确 4等势面与运动轨迹图 5 中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电 荷一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、 c 三点是实线与虚线的交点则该粒子() 图 5 A带负电 B在 c 点受力最大 C在 b 点的电势能大于在 c 点的电势能 D由 a 点到 b 点的动能变化量大于由b 点到 c 点的动能变化量 答案CD 解析物体做曲线运动时，合力方向指向轨迹的凹侧，说明粒子带正电， A 错误；由库仑定 q1q2 律 Fk 2 知，离圆心越远，粒子所受的力越小，B 错误；粒子从 b 点运动到 c 点过

10、程中， r 静电力做正功，电势能减小，C 正确；点电荷的等势面与虚线重合，依题意得UabUbc，又 电场力做功 WqU，则 WabWbc，由动能定理得粒子由 a 点到 b 点的动能变化量大于由 b 点到 c 点的动能变化量，D 正确 带电粒子运动轨迹类问题的解题技巧 (1)判断速度方向：带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为该点处的速度方向 (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曲线 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

11、场力做负功，电势能增加 考点三静电场中图象问题的处理技巧 1vt 图象：根据 vt 图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受 电场力的方向与电场力的大小变化情况， 进而确定电场强度的方向、 电势的高低及电势能的 变化 2x 图象：(1)电场强度的大小等于x 图线的斜率大小，电场强度为零处，x 图线 存在极值，其切线的斜率为零(2)在 x 图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据 电势大小关系确定电场强度的方向(3)在 x 图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用 WABqUAB，进而分析 WAB的正负，然后作出判断 3Ex 图象：(1)反映了电场强度随位移变化的规律(2)E

12、0 表示场强沿 x 轴正方向；E 0 表示场强沿 x 轴负方向(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 例 3两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线所在水平面的中垂线上有A、B、C 三点，如图 6 甲所示，一个电荷量为2 C、质量为 1 kg 的小物块从 C 点静止释放，其运动 的 vt 图象如图乙所示，其中 B 点处为整条图线切线斜率最大的位置 (图中标出了该切 线)则下列说法正确的是() 图 6 AB 点为中垂线上电场强度最大的点，场强E2 V/m B由 C 点到 A 点的过程中物块的电势能先减小后变大 C由 C 点到

13、 A 点的过程中，电势逐渐升高 DAB 两点电势差 UAB5 V 解析小物块在 B 点加速度最大，故 B 点场强最大，由 vt 图线知 B 点加速度为 2 m/s， 根据qEma，得E1 V/m，选项 A 错误；由 C 点到 A 点的过程中小物块动能一直增大， 11 2电势能始终在减小， 故电势逐渐降低， 选项 B、 C 错误； 根据动能定理有 qUAB mv2 B mvA， 22 解得 UAB5 V，选项 D 正确 答案D 变式题组 5对Ex图象的理解空间有一沿 x 轴对称分布的电场，其电场强度E 随 x 变化的图象如 图 7 所示，下列说法正确的是() 2 图 7 AO 点的电势最低 Bx

14、1和 x3两点的电势相等 Cx2和x2两点的电势相等 Dx2的电势最高 答案C 解析在坐标原点 O 右侧，沿 x 轴正方向，电场强度先变大后变小，电势一直降低，故O 点电势不是最低；x1和 x3两点的电势不相等，故 A、B 错误；电场关于坐标原点 O 对称分 布，则 x2和x2两点的电势相等，C 正确 6对 x图象的理解两电荷量分别为 q1和 q2的点电荷固定在 x 轴上的 O、M 两点，两 电荷连线上各点电势 随 x 变化的关系如图 8 所示，其中 C 为 ND 段电势最低的点，则下 列说法正确的是() 图 8 Aq1、q2为等量异种电荷 BN、C 两点间场强方向沿 x 轴负方向 CN、D

15、两点间的电场强度大小沿x 轴正方向先减小后增大 D将一正点电荷从N 点移到 D 点，电势能先增大后减小 答案C 解析根据 q1左侧和 q2右侧电势随距离增大而降低可判断两者均为正电荷，A 错N、C 间的电场方向沿 x 轴正方向，C 点场强为 0，B 错根据 ND 间图线的斜率大小先减小后 增大可知，场强先减小到零后反向增大，C 正确；正电荷从 N 移到 D，由 Epq 知，电势 能先减小后增大，D 错 考点四用功能关系分析带电粒子的运动 1功能关系 (1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变； (2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变； (3)除重力外，其他各力对

16、物体所做的功等于物体机械能的变化 (4)所有力对物体所做功的代数和，等于物体动能的变化 2电场力做功的计算方法 (1)由公式 WFlcos 计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为：WqElcos . (2)由 WqU 来计算，此公式适用于任何形式的静电场 (3)由动能定理来计算：W 电场力W其他力Ek. (4)由电势能的变化来计算：WABEpAEpB. 例 4如图 9 所示，虚线 PQ、MN 间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子 图 9 质量为 m2.01011 kg、电荷量为 q1.0105 C，从 a 点由静止开始经电压为U100 V 的电场加速后，垂直于匀强电场方向进入匀强电场中，从

17、虚线 MN 上的某点 b(图中未画 出)离开匀强电场时速度与电场方向成30角已知 PQ、MN 间距离为 20 cm，带电粒子的重 力忽略不计求： (1)带电粒子刚进入匀强电场时的速度v1； (2)匀强电场的场强大小； (3)ab 两点间的电势差 1 解析(1)由动能定理得：qU mv2 2 1 代入数据得 v1104 m/s (2)因带电粒子重力不计，则进入 PQ、MN 间电场中后，做类平抛运动，粒子沿初速度方向 做匀速直线运动：dv1t. 粒子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动：vyat. v1 由题意得：tan 30v y 由牛顿第二定律得 qEma 联立以上相关各式并代入数据得： E

18、 3103 N/C1.73 10 N/ C 11 2v2)(3)由动能定律得：qUab mv2 m(v1 y 22 联立以上相关各式代入数据得：Uab400 V 答案(1)104 m/s (2)1.73 10 N/ C(3)400 V 变式题组 7电场中带电粒子的能量问题 两个带等量正电的点电荷，固定在图 10 中 P、Q 两点， MN 为 PQ 连线的中垂线，交 PQ 于 O 点，A 为 MN 上的一点一带负电的试探电荷q，从 A 点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则() 3 3 图 10 Aq 由 A 向 O 的运动是匀加速直线运动 Bq 由 A 向 O 运动的过程

19、电势能逐渐减小 Cq 运动到 O 点时的动能最大 Dq 运动到 O 点时电势能为零 答案BC 解析根据等量同种电荷形成的电场的特点、 力与运动的关系、功能关系解决问题等量同 种电荷的电场线如图所示， 负试探电荷 q 在 A 点由静止释放，在电场力的作用下从A 向 O 做变加速直线运动，且电场 力做正功，电势能减小，A 错误，B 正确；负试探电荷 q 通过 O 点后在电场力的作用下向 下做变减速运动，因此 q 运动到 O 点时的速度最大，动能最大，选项C 正确；因无限远处 的电势为零，则 O 点的电势 0，所以 q 在 O 点的电势能不为零，选项D 错误 8电场中功能关系问题如图 11 所示，竖

20、直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水 平地面上，上面放一质量为m 的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F 将小球向 图 11 下压至某位置静止现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对 小球所做的功分别为W1和W2， 小球离开弹簧时速度为v， 不计空气阻力， 则上述过程中() A小球与弹簧组成的系统机械能守恒 B小球的重力势能增加W1 1 C小球的机械能增加 W1 mv2 2 D小球的电势能减少 W2 答案BD 解析本题考查势能大小的计算和机械能守恒定律 由于电场力做正功， 故小球与弹簧组成 的系统机械能增加，机械能不守恒，故 A 选项错误；重力做功是重力势能变化

21、的量度，由 题意知重力做负功，重力势能增加，增加量为W1，故 B 选项正确；小球增加的机械能等 1 于重力势能的增加量与小球动能的增加量之和，即W1 mv2，故 C 选项错误；根据电场 2 力做功是电势能变化的量度，电场力做正功电势能减少，减少量为W2，故 D 选项正确 1.电荷在电场中运动时，电场力做功将引起电势能与其他形式的能相互发生转化，电荷的机 械能不再守恒 2要搞清几个功能关系：重力做功等于重力势能的变化，电场力做功等于电势能的变化， 弹簧弹力做功等于弹性势能的变化，合外力做功等于动能的变化 3无论能量如何变化，总是满足能量守恒定律 高考模拟明确考向 1(2014北京15)如图 12

22、 所示， 实线表示某静电场的电场线， 虚线表示该电场的等势面 下 列判断正确的是() 图 12 A1、2 两点的场强相等 B1、3 两点的场强相等 C1、2 两点的电势相等 D2、3 两点的电势相等 答案D 解析本题考查电场线与等势面的特点， 根据电场线的疏密程度判断场强大小， 电场线越密， 场强越强，则 E1E2，E1E3，所以选项 A、B 错；同一等势面上的电势是相等的，选项 D 正确 2(2014江苏4)如图 13 所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x 轴垂直于环面且过圆心 O. 下列关于 x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是() 图 13 AO 点的电场强度为零，电势最低 BO 点的

23、电场强度为零，电势最高 C从 O 点沿 x 轴正方向，电场强度减小，电势升高 D从 O 点沿 x 轴正方向，电场强度增大，电势降低 答案B 解析根据电场的叠加原理和电场线的性质解题，根据电场的对称性和电场的叠加原理知， O点的电场强度为零 在x轴上， 电场强度的方向自O点分别指向x轴正方向和x轴负方向， 且沿电场线方向电势越来越低，所以O 点电势最高在 x 轴上离 O 点无限远处的电场强度 为零，故沿 x 轴正方向和 x 轴负方向的电场强度先增大后减小，选项B 正确 3(2014山东19)如图 14 所示，半径为 R 的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A.已知壳内 的场强处处为零；壳外空间的电场

24、，与将球壳上的全部电荷集中于球心 O 时在壳外产生的 电场一样一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能 Ek0沿 OA 方向射出下列关于 试探电荷的动能 Ek与离开球心的距离 r 的关系图线，可能正确的是() 图 14 答案A 解析根据力与运动的关系和库仑定律解决问题， 当试探电荷在球壳内部运动时， 不受静电 力作用， 做匀速直线运动， 故动能 Ek不变 当试探电荷在球壳外部运动时， 根据库仑定律， 试探电荷受到的库仑斥力越来越小， 故试探电荷做加速度减小的加速运动， 试探电荷的动能 越来越大，但增大得越来越慢选项A 正确，选项 B、C、D 错误 4(2014新课标21)如图 15 所示，

25、在正点电荷Q 的电场中有 M、N、P、F 四点，M、N、 P 为直角三角形的三个顶点，F 为 MN 的中点，M30.M、N、P、F 四点处的电势分别 用 M、N、P、F表示已知 MN，PF；点电荷 Q 在 M、N、P 三点所在平面内， 则() 图 15 A点电荷 Q 一定在 MP 的连线上 B连接 PF 的线段一定在同一等势面上 C将正试探电荷从 P 点搬运到 N 点，电场力做负功 DP大于 M 答案AD 解析本题根据点电荷形成电场中等势面的特点及在任何电场中电场线与等势面垂直的特 性进行解题，电场是由正点电荷产生的， 所以电场线由正点电荷指向无穷远处， 并且跟点电 荷距离相等的点，电势相等，

26、场强大小相等由于MN，PF，所以点电荷Q 到 M 和 N 的距离相等，到P 和 F 的距离相等，即过F 作 MN 的中垂线，然后作FP 的中垂线，两中 垂线的交点为点电荷 Q 所在的位置， 由几何知识得 Q 在 MP 上， 如图所示， 故选项 A 正确； 点电荷形成的电场中等势面是球面，故选项B 错误；正试探电荷与 Q 同号，所以受斥力作 用，故将其从 P 点搬运到 N 点时，电场力做正功，故选项C 错误；由几何关系知点电荷Q 距 M 的距离大，距 P 的距离小，所以 MP，故选项 D 正确 5如图 16 所示，一电荷量为 Q 的正点电荷固定在倾角为30的光滑绝缘斜面底部的 C 点， 斜面上有

27、 A、B 两点，且 A、B 和 C 在同一直线上，A 和 C 相距为 L，B 为 AC 中点现将 一带电小球从 A 点由静止释放，当带电小球运动到 B 点时速度正好又为零，已知带电小球 g 在 A 点处的加速度大小为 ，静电力常量为 k，求： 4 图 16 (1)小球运动到 B 点时的加速度大小 (2)B 和 A 两点间的电势差(用 Q 和 L 表示) gkQ 答案(1)(2) 2L Qq 解析(1)设带电小球所带电荷量为q，带电小球在 A 点时，mgsin 30k 2 maA L kQq 带电小球在 B 点时，mgsin 30maB L 2 2 gg 且 aA ，可解得 aB 42 (2)带

28、电小球由 A 点运动到 B 点应用动能定理，得 L mgsin 30 qUBA0 2 Qqg 由 mgsin 30k 2 maAm L4 1QqkQ 可得 mgk 2 ，可求得 UBA 4LL 练出高分 一、单项选择题 1. (2012海南3)如图 1 所示， 直线上有 O、 a、 b、 c 四点， ab 间的距离与 bc 间的距离相等 在 O 点处有固定点电荷 已知 b 点电势高于 c 点电势 若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下 先从 c 点运动到 b 点，再从 b 点运动到 a 点，则() 图 1 A两过程中电场力做的功相等 B前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功 C前一过程中

29、，粒子电势能不断减小 D后一过程中，粒子动能不断减小 答案C 解析由题意知 O 点点电荷带正电，其周围部分电场线分布如图所示，负电荷由c 到 b 再 到 a 的过程中，电场强度不断变大，又 bc ab ，故 WabWbc，故 A、B 项均错误；负电 荷由 cba 过程中，电场力做正功，电势能不断减小，动能不断增加，故 C 项正确，D 项错误 2将两金属球 P、Q 固定，让球 P 带上正电后，形成稳定的电场如图2 所示，已知实线为 电场线，虚线为等势面，其中A、B、C、D 为静电场中的四点，则() 图 2 AC、D 两点的电场强度相同，电势相等 BA、B 两点的电势相同，电场强度不同 C将电子从

30、 A 点移至 B 点，电场力做负功 D将电子从 A 点移至 D 点，电势能增大 答案C 解析C、D 两点在同一等势面上，电势相等，但场强方向不同，故电场强度不相同，则A 选项错误；A、B 两点不在同一等势面上，电势不相同，场强方向相反，电场强度不同，故 B 选项错误；由题图可知从A 点移至 B 点电势降低，故将电子从 A 点移至 B 点，电场力做 负功，则 C 选项正确；A 点、D 点在同一等势面上，故将电子从 A 点移至 D 点，电场力不 做功，电势能不变，故D 选项错误 3如图 3 甲所示，Q1、Q2是两个固定的点电荷，其中 Q1带正电在它们连线的延长线上 有 a、b 两点，一带正电的试探

31、电荷以一定的初速度从a 点沿直线经 b 点向远处运动，其 v t 图象如图乙所示若将带正电的试探电荷从Q1左侧由静止释放，则该试探电荷() 图 3 A一定做加速运动 B可能先做加速运动，后做减速运动 C电势能可能增加 D运动过程中所在位置的电势逐渐升高 答案A 解析根据试探电荷的速度时间图象可知，b 点的加速度为零，正电荷在 ab 上做减速运 动，所以 Q2带负电，且电荷量小于 Q1所带的电荷量因此在 Q1左侧的合电场方向向左， 若将带正电的试探电荷从 Q1左侧由静止释放，则该试探电荷一定向左做加速运动，电场力 做正功，电势能减小，电势降低，A 正确，B、C、D 错误 4某区域的电场线分布如图

32、 4 所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上 的 O 点由静止开始在电场力作用下运动到A 点取 O 点为坐标原点，沿直线向右为x 轴正 方向，粒子的重力忽略不计在 O 到 A 运动过程中，下列关于粒子运动速度 v 和加速度 a 随时间t的变化、 粒子的动能Ek和运动径迹上电势随位移x的变化图线可能正确的是() 图 4 答案B 解析由题图可知，从 O 到 A 点，电场线先由密到疏，再由疏到密，电场强度先减小后增 大，方向不变，因此粒子受到的电场力先减小后增大， 则加速度先减小后增大， 故 A 错误， B 正确；沿着电场线方向电势降低，而电势与位移的图象的斜率表示电场强度，因此 C

33、错 误；由于电场力做正功，导致粒子电势能减小，则动能增加，且图象的斜率先减小后增大， 故 D 错误 二、多项选择题 5如图 5 所示，在 xOy 坐标系中，x 轴上关于 y 轴对称的 A、C 两点固定等量异种点电荷 Q、Q，B、D 两点分别位于第二、四象限，ABCD 为平行四边形，边 BC、AD 分别与 y 轴交于 E、F，以下说法正确的是() 图 5 AE、F 两点电势相等 BB、D 两点电场强度相同 C试探电荷q 从 B 点移到 D 点，电势能增加 D试探电荷q 从 B 点移到 E 点和从 F 点移到 D 点，电场力对q 做功相同 答案ABD 解析等量异种点电荷Q、 Q 连线的垂直平分线是

34、一条等势线， 所以 y 轴是一条等势线， E、F 的电势相等，故 A 正确根据电场线的分布情况和对称性可知，B、D 两点电场强度 相同，故 B 正确根据顺着电场线电势降低可知，B 点的电势高于 D 点的电势，而正电荷 在电势高处电势能大，所以试探电荷q 从 B 点移到 D 点，电势能减小，故 C 错误由以 上分析可知，B、E 间的电势差等于 F、D 间的电势差，根据电场力做功公式WqU 得知 q 从 B 点移到 E 点和从 F 点移到 D 点，电场力对q 做功相同，故 D 正确 6如图 6 所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹粒子 先经过 M 点，再经过 N 点可以

35、判定() 图 6 A粒子在 M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力 BM 点的电势高于 N 点的电势 C粒子带正电 D粒子在 M 点的动能大于在 N 点的动能 答案BC 解析电场线的疏密表示场强的大小， 电场线越密集，场强越大M 点所在区域电场线比N 点所在区域电场线疏，所以M 点的场强小，粒子在M 点受到的电场力小，故A 错误沿电 场线方向，电势逐渐降低从总的趋势看，电场线的方向是从M 到 N 的，所以M 点的电势 高于 N 点的电势，故 B 正确如图所示，用“速度线与力线”的方法，即在粒子运动的始 点 M 作上述两条线，显然电场力的方向与电场线的方向基本一致，所以粒子带正电，C 正 确

36、由于粒子的速度方向与电场力方向的夹角为锐角， 所以电场力做正功， 粒子的电势能减 小，由能量守恒知其动能增加，故D 错误 7两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图7 中虚线所示，一带电粒子以某一 速度从图中 a 点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示， 若粒子只受静电力作用， 则下列关 于带电粒子的判断正确的是 图 7 A带正电 B速度先增大后减小 C电势能先增大后减小 D经过 b 点和 d 点时的速度大小相同 答案CD 解析根据粒子的运动轨迹及电场线分布可知，粒子带负电，选项 A 错误；粒子从 a 到 c 到 e 的过程中电场力先做负功后做正功，速度先减小后增大，电势能先增大后减小，选

37、项 B 错误，C 正确；因为b、d 两点在同一等势面上，所以在b、d 两点的电势能相同，所以粒子 经过 b 点和 d 点时的速度大小相同，选项D 正确 8如图 8 所示，虚线 a、b、c 代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实 线为一带正电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，质点先后通过这 条轨迹上的 P、Q 两点，对同一带电质点，据此可知() 图 8 A三个等势线中，a 的电势最高 B带电质点通过 P 点时的动能比通过Q 点时大 C带电质点通过 P 点时的电场力比通过Q 点时大 D带电质点在 P 点具有的电势能比在Q 点具有的电势能大 答案BC 解析根据轨迹

38、弯曲的方向和电场线与等势线垂直，画出 P、Q 两点处场强的方向如图所 示则可知，三个等势线中a 的电势最低，故A 错误质点从 P 到 Q 的过程，电场力做负 功，质点的电势能增大，动能减小，则质点通过P 点时的动能比通过 Q 点时大，在 P 点具 有的电势能比在 Q 点具有的电势能小，故B 正确，D 错误；根据电场线的疏密程度可知， P 点的电场强度大于 Q 点，则带电质点在P 点受到的电场力大于Q 点，故 C 正确 9如图 9 甲所示，真空中有一半径为 R、电荷量为Q 的均匀带电球体，以球心为坐标原 点，沿半径方向建立 x 轴理论分析表明，x 轴上各点的场强随 x 变化关系如图乙所示，则 (

39、) 图 9 Ax2处场强和 x1处的场强大小相等、方向相同 B球内部的电场为匀强电场 Cx1、x2两点处的电势相同 D假设将一个带正电的试探电荷沿 x 轴移动，则从 x1移到 R 处电场力做的功大于从 R 移 到 x2处电场力做的功 答案AD 解析根据题图乙所示的x 轴上各点的电场强度随x 变化关系， x2处场强和 x1处场强大小相 等、方向相同，球内部的电场为非匀强电场，选项A 正确，B 错误易判断 x1点处的电势 大于 x2点处的电势，选项 C 错误由电场力做功的公式及题图乙可知，假设将一个带正电 的试探电荷沿 x 轴移动，则从 x1移到 R 处电场力做的功大于从 R 移到 x2处电场力做的功， 选项 D 正确 10如图 10 所示，MPQO 为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB 为光滑固定 1 的半圆形轨道，轨道半径为 R，A、B 为