課后限時集訓21電場能的性質(zhì)建議用時：45分鐘1(多選)(2019·遼寧遼南協(xié)作校一模)一個點電荷，從靜電場中的a點移到b點，若在a點和b點的電勢能相等，則()Aa、b兩點的電勢一定相等Ba、b兩點場強可能相等C作用于該點電荷的電場力一定始終與其移動方向垂直D該點電荷一定沿等勢面移動AB同一個點電荷若在a點和b點的電勢能相等，根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系可知，a、b兩點的電勢一定相等，選項A正確；a、b兩點的電場強度可能相等，選項B正確；根據(jù)題述信息能得出點電荷從靜電場中的a點移到b點電場力做功為零，不能得出作用于該點電荷的電場力一定始終與其運動方向垂直，也不能得出該點電荷一定沿等勢面移動，選項C、D錯誤。2(2019·江蘇啟東中學高三月考)如圖所示，靜電噴涂時，被噴工件接正極，噴槍口接負極，它們之間形成高壓電場。涂料微粒從噴槍口噴出后，只在靜電力作用下向工件運動，最后吸附在工件表面，圖中虛線為涂料微粒的運動軌跡。下列說法正確的是()A涂料微粒一定帶負電B圖中虛線也可視為高壓電場的部分電場線C電場力對微粒先做正功后做負功D噴射出的微粒動能不斷轉(zhuǎn)化為電勢能A由題圖知，工件帶正電，則在涂料微粒向工件靠近的過程中，涂料微粒帶負電，故A正確；由于涂料微粒有初速度，初速度和電場力不一定方向相同，故涂料微粒的運動軌跡不一定沿電場線方向運動，故無法確定電場線，故B錯誤；涂料微粒所受的電場力方向向左，其位移方向大體向左，則電場力對涂料微粒做正功，故C錯誤；因電場力對涂料微粒做正功，其動能增大，電勢能減小，電勢能轉(zhuǎn)化為動能，故D錯誤。3.(多選)如圖所示，虛線為電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等。一個質(zhì)子在A點的電勢能小于其在B點的電勢能，下列說法中正確的是()AA點的電勢比B點的高BA點的電勢比B點的低C質(zhì)子在A點所受的電場力比B點的大D質(zhì)子在A點所受的電場力比B點的小BD正電荷在電場中電勢高的位置，電勢能大，由于帶正電的質(zhì)子在A點的電勢能小于其在B點的電勢能，則知A點的電勢比B點的低，故A錯誤，B正確；等差等勢面的疏密代表場強的大小，故B點的場強大于A點的場強，質(zhì)子在A點所受的電場力比B點的小，故C錯誤，D正確。4.(多選)(2019·重慶部分區(qū)縣聯(lián)考)如圖所示，真空中有一點電荷甲固定在O點，虛線是其在周圍空間產(chǎn)生的電場的三個等勢面，且相鄰的兩個等勢面間電勢差相同。實線是點電荷乙在電場中運動軌跡，S、M、N為運動軌跡與等勢面的交點，下列說法一定正確的是()A電勢M>S B甲、乙為同種電荷C電勢能EPM>EPN D場強大小ES>ENBC本題考查電場強度、電勢和電勢能等。由于題中沒有給出固定在O點的點電荷甲的電性，不能判斷出M、S兩點電勢高低，選項A錯誤；根據(jù)點電荷乙在電場中運動軌跡可知，甲、乙為同種電荷，選項B正確；點電荷乙在電場中從M運動到N，電場力做正功，電勢能減小，電勢能EPM>EPN，選項C正確；根據(jù)點電荷電場強度公式可知，場強大小ES<EN，選項D錯誤。5.(2019·永州模擬)水平線上的O點放置一點電荷，圖中畫出了電荷周圍對稱分布的幾條電場線，如圖所示。以水平線上的某點O為圓心，畫一個圓，與電場線分別相交于a、b、c、d、e，則下列說法正確的是()Ab、e兩點的電場強度相同Bb、c兩點間電勢差等于e、d兩點間電勢差Ca點電勢高于c點電勢D電子在d點的電勢能大于在b點的電勢能B由圖看出，b、e兩點電場強度的大小相等，但方向不同，而電場強度是矢量，所以b、e兩點的電場強度不同，故A錯誤；根據(jù)對稱性可知，b、c兩點間電勢差與e、d兩點間電勢差相等，故B正確；根據(jù)順著電場線電勢逐漸降低可知，離點電荷O越遠，電勢越低，故a點電勢低于c點的電勢，故C錯誤；d點的電勢高于b點的電勢，由Epqe，則知電子在d點的電勢能小于在b點的電勢能，故D錯誤。6.電場中有A、B兩點，一個點電荷在A點的電勢能為1.2×108 J，在B點的電勢能為0.80×108 J。已知A、B兩點在同一條電場線上，如圖所示，該點電荷的電荷量的絕對值為1.0×109 C，那么()A該電荷為負電荷B該電荷為正電荷CA、B兩點的電勢差UAB4.0 VD把電荷從A移到B，靜電力做功為W2.5×1010 JAA點的電勢能大于B點的電勢能，從A到B靜電力做正功，所以該電荷一定為負電荷，故選項A正確，選項B錯誤；靜電力做功WABEpAEpB1.2×108 J0.80×108 J0.40×108 J，選項D錯誤；由UAB得UAB V4.0 V，所以選項C錯誤。7.(2019·池州模擬)如圖所示，在勻強電場中有一長方形ABCD，邊長AB12 cm、BC16 cm，勻強電場方向與長方形ABCD所在平面平行，A、B、C三點的電勢A15 V，B3 V，C35 V，則勻強電場的電場強度大小和方向為()A300 V/m，沿AB方向B250 V/m，沿AC方向C200V/m，沿AD方向D150 V/m，沿BD方向B由幾何關(guān)系知，AC20 cm，過B點作AC邊上的高BO，BO0.8AB9.6 cm，AO0.6AB7.2 cm，AC之間的電勢差UACAC50 V，在勻強電場中，電勢降落與距離成正比，所以UAO·UAC·50 V18 V，則O3 V，由此判斷B、O兩點等勢，BO是等勢線，電場強度方向與BO垂直，沿著AC方向，E V/m250 V/m，選項B正確。8.(多選)某靜電場中x軸上的電勢隨x坐標變化的圖象如圖所示，­x圖象關(guān)于軸對稱，a、b兩點到O點的距離相等。將一電荷從x軸上的a點由靜止釋放后粒子沿x軸運動到b點，運動過程中粒子只受電場力作用，則下列說法正確的是()A該電荷一定帶負電B電荷在b點時動能為零C從O到b，電荷的電勢能減小D從a到b電場力對電荷先做正功，后做負功BD此­x圖象可視為在x軸上關(guān)于坐標原點對稱的兩個等量正點電荷，在它們連線上電勢隨x坐標變化的圖象。由于a、b兩點等電勢，該電荷一定帶正電，由動能定理可知，將一電荷從x軸上的a點由靜止釋放后沿x軸運動到b點，電荷到b點時動能為零，選項A錯誤，B正確；電荷從O到b，電勢升高，電荷的電勢能增大，選項C錯誤；電荷從a到b，電勢能先減小后增大，電場力對電荷先做正功，后做負功，選項D正確。9.(2019·西安高三質(zhì)檢)如圖是勻強電場遇到空腔導體后的部分電場線分布圖，電場線的方向如圖中箭頭所示，M、N、Q是以直電場線上一點O為圓心的同一圓周上的三點，OQ連線垂直于MN。以下說法正確的是()AO點電勢與Q點電勢相等BM、O間的電勢差小于O、N間的電勢差C將一負電荷由M點移到Q點，電荷的電勢能增加D在Q點釋放一個正電荷，正電荷所受電場力將沿與OQ垂直的方向豎直向上C由題圖中電場線的方向可知M>O>N，再作出此電場中過O的等勢線，可知O>Q，A錯誤；且MO間的平均電場強度大于ON間的平均電場強度，故UMO>UON，B錯誤；因UMQ>0，負電荷從M到Q電場力做負功，電勢能增加，C正確；正電荷在Q點所受的電場力方向沿電場線的切線方向而不是圓周的切線方向，D錯誤。10(多選)(2019·江蘇高郵模擬)在電荷量分別為2q和q的兩個點電荷形成的電場中，電場線分布如圖所示，在兩點電荷連線上有a、b、c三點，且b、c兩點到正點電荷距離相等，則()A在兩點電荷之間的連線上存在一處電場強度為零的點B將一電子從a點由靜止釋放，它將在a、b間往復運動Cc點的電勢高于b點的電勢D負試探電荷在a點具有的電勢能比在b點時具有的電勢能小CD電場線是從正電荷出發(fā)，終止于負電荷，由電場的疊加原理可知，在兩點電荷之間的連線上不存在電場強度為零的點，故A錯誤；由于ab間的電場強度方向始終由a指向b，所以電子受到向右的電場力，所以在a處由靜止釋放電子，電子將向右運動，故B錯誤；正電荷與b點和c點的距離相等，由題圖可知，正電荷與b點間的電場線比正電荷與c點間的電場線更密，由公式UEd，所以電勢降落更多，即b點電勢比c點電勢更低，故C正確；由題圖可知，從a點到b點電勢越來越低，根據(jù)負電荷在電勢低處電勢能大，所以負試探電荷在a點具有的電勢能比在b點時具有的電勢能小，故D正確。11.(多選)兩個帶等量正電的點電荷，固定在圖中P、Q兩點，MN為PQ連線的中垂線，交PQ于O點，A點為MN上的一點。一帶負電的試探電荷q，從A點由靜止釋放，只在靜電力作用下運動。取無窮遠處的電勢為零，則()Aq由A點向O點的運動是勻加速直線運動Bq由A點向O點運動的過程電勢能逐漸減小Cq運動到O點時的動能最大Dq運動到O點時電勢能為零BC兩等量正點電荷在連線的中垂線MN上的電場強度方向從O點向兩側(cè)沿中垂線指向無窮遠處，場強大小從O點沿MN到無窮遠處先變大后變小，因此q由靜止釋放后，在變化的電場力作用下做直線運動的加速度不斷變化，A項錯誤；q由A點到O點電場力做正功，電勢能減小，B項正確；在MN上O點電勢最高，因此q在O點的電勢能最小，由于只有電場力做功，因此電勢能與動能的和是一定值，電勢能最小時，動能最大，C項正確；O點的電勢不為零，因此q在O點時的電勢能不為零，D項錯誤。12.在某個電場中，x軸上各點的電場強度E隨x坐標變化的圖線如圖所示，圖線關(guān)于原點O中心對稱。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子只在電場力作用下沿x軸做直線運動，x軸上xx1和xx1是粒子運動軌跡上的兩點，下列說法中正確的是()Ax軸上xx1和xx1兩點電場強度和電勢都相同B粒子從xx1點到xx1點的運動過程中，經(jīng)過xx1和xx1兩點時速度一定相同C粒子運動過程中，經(jīng)過xx1點的加速度與經(jīng)過xx1點的加速度相同D粒子從xx1點到xx1點的運動過程中電勢能先增大后減小B由E­x圖象可知，xx1和xx1兩點電場強度大小相等、方向相反，故選項A錯誤；粒子在這兩點所受電場力也大小相等、方向相反，由于粒子只在電場力作用下運動，根據(jù)牛頓第二定律可知，粒子在這兩點的加速度大小相等、方向相反，故選項C錯誤；E­x圖象中圖線與橫軸所圍的面積表示電勢差，因此粒子由xx1運動到x0的過程和由x0運動到xx1的過程電場力分別做的功滿足W1W2，根據(jù)動能定理可知，粒子經(jīng)過xx1和xx1兩點時速度一定相同，故選項B正確；題中未能說明粒子的電性或運動狀態(tài)，因此粒子從xx1點到xx1點的運動過程中電勢能可能先增大后減小，也可能先減小后增大，故選項D錯誤。13.(2019·江蘇金陵中學高考模擬)如圖所示，不帶電的金屬球B接地，在B球附近放置一個帶正電q的小球A，A的重力不計?，F(xiàn)由靜止開始釋放A球，在A運動過程中下列說法正確的是()AA向B做勻加速運動BB球的電勢不斷增加CB球上感應(yīng)電荷數(shù)保持不變DA、B球上電荷相互作用電勢能不斷減小D由于靜電感應(yīng)，金屬球B表面感應(yīng)出現(xiàn)負電荷，A向B運動，根據(jù)F可得金屬球B對A作用力變大，根據(jù)Fma可得A的加速度變大，故選項A錯誤； 由于金屬球B接地，B球的電勢為零，故選項B錯誤；A向B靠近，B球上感應(yīng)電荷數(shù)增大，故選項C錯誤；A向B運動，電場力做正功，所以A、B球上電荷相互作用電勢能不斷減小，故選項D正確。14. (多選)(2019·四川成都七中模擬)空間存在勻強電場，在電場中建立Oxyz空間坐標系如圖所示，a、b、c三點分別在三個坐標軸上，距離原點O的距離rarc2 cm，rb2 cm，d點在yOz平面上，且dbOb。將帶電荷量為q2.5×1016 C的試探電荷從d點移到b點電場力做功為零，從a點移動到b點電場力做功W1.2×1014 J，b、O間電勢差UbO24 V，由此可判斷()A空間電場強度的方向沿x軸正方向B空間電場強度的大小為8×102 V/mCc、O間電勢差UcO24 VD電場中的等勢面垂直于xOy平面BD試探電荷從d點移到b點電場力做功為零，說明勻強電場垂直于db，且db在等勢面上，故電場中的等勢面垂直于xOy平面，則電場平行xOy平面，故D正確；在xOy平面上的直角三角形aOb如圖所示，a、b間電勢差Uab48 V，b、O間電勢差UbO24 V，則原點O與ab中點電勢相等，故過原點O作ab中點的連線Oe為等勢線，三角形中a點電勢最低，因此作Oe的垂線指向a即為xOy平面上的一條電場線，所以場強方向與x軸正方向成30°角，場強大小E V/m8×102 V/m，故B正確、A錯誤；cO平行于db，故c、O間電勢差為0，故C錯誤。8