第2講電場能的性質(zhì)(分值:100分)1~9題,每小題7分,10、12題,每小題10分,共83分。A級基礎(chǔ)對點(diǎn)練對點(diǎn)練1靜電力做功、電勢能和電勢1.(2024·北京卷,11)如圖所示,兩個等量異種點(diǎn)電荷分別位于M、N兩點(diǎn),P、Q是MN連線上的兩點(diǎn),且MP=QN。下列說法正確的是()A.P點(diǎn)電場強(qiáng)度比Q點(diǎn)電場強(qiáng)度大B.P點(diǎn)電勢與Q點(diǎn)電勢相等C.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍,則P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍D.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍,則P、Q兩點(diǎn)間電勢差不變2.(2024·全國甲卷,18)在電荷量為Q的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中,將無限遠(yuǎn)處的電勢規(guī)定為零時,距離該點(diǎn)電荷r處的電勢為kQr,其中k為靜電力常量;多個點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中某點(diǎn)的電勢,等于每個點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時該點(diǎn)的電勢的代數(shù)和。電荷量分別為Q1和Q2的兩個點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的等勢線如圖中曲線所示(圖中數(shù)字的單位是伏特),則(A.Q1<0,Q1Q2=-2 B.Q1C.Q1<0,Q1Q2=-3 D.Q13.(多選)(2023·廣東卷,9)電子墨水是一種無光源顯示技術(shù),它利用電場調(diào)控帶電顏料微粒的分布,使之在自然光的照射下呈現(xiàn)出不同顏色。透明面板下有一層膠囊,其中每個膠囊都是一個像素。如圖所示,膠囊中有帶正電的白色微粒和帶負(fù)電的黑色微粒,當(dāng)膠囊下方的電極極性由負(fù)變正時,微粒在膠囊內(nèi)遷移(每個微粒電量保持不變),像素由黑色變成白色,下列說法正確的有()A.像素呈黑色時,黑色微粒所在區(qū)域的電勢高于白色微粒所在區(qū)域的電勢B.像素呈白色時,黑色微粒所在區(qū)域的電勢低于白色微粒所在區(qū)域的電勢C.像素由黑變白的過程中,電場力對白色微粒做正功D.像素由白變黑的過程中,電場力對黑色微粒做負(fù)功4.(多選)(2025·山東煙臺模擬)如圖所示,A、B、C是位于勻強(qiáng)電場平面內(nèi)的三個點(diǎn),三個點(diǎn)之間的連線形成一個直角三角形,∠B=90°,AB邊長度為d,BC邊的長度為2d,D為BC邊上的一個點(diǎn),且CD=3BD。將電荷量為-q(q>0)的帶電粒子從C點(diǎn)移動到A點(diǎn)靜電力做功為2W,將電荷量為+q(q>0)的帶電粒子從A點(diǎn)移動到D點(diǎn)需要克服靜電力做功W,則下列說法中正確的是()A.電場強(qiáng)度的方向從B指向CB.B、C兩點(diǎn)的電勢差為UBC=4C.若規(guī)定C點(diǎn)為零電勢點(diǎn),則φD=3D.若規(guī)定C點(diǎn)為零電勢點(diǎn),則AC中點(diǎn)的電勢為2對點(diǎn)練2電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系5.(2024·河北卷,2)我國古人最早發(fā)現(xiàn)了尖端放電現(xiàn)象,并將其用于生產(chǎn)生活,如許多古塔的頂端采用“傘狀”金屬飾物在雷雨天時保護(hù)古塔。雷雨中某時刻,一古塔頂端附近等勢線分布如圖所示,相鄰等勢線電勢差相等,則a、b、c、d四點(diǎn)中電場強(qiáng)度最大的是()A.a點(diǎn) B.b點(diǎn) C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)6.(2024·湖北黃石模擬)如圖是勻強(qiáng)電場遇到空腔導(dǎo)體后的部分電場線分布圖,正方形ABCD的對角線BD邊正好與圖中豎直向上的直電場線重合,O點(diǎn)是正方形兩對角線的交點(diǎn)。下列說法正確的是()A.將一負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn),電荷的電勢能增加B.O點(diǎn)電勢與C點(diǎn)電勢相等C.DO間的電勢差等于OB間的電勢差D.在O點(diǎn)放置一正點(diǎn)電荷,該電荷所受靜電力的方向豎直向下7.(多選)(2025·山東濰坊高三開學(xué)考)如圖所示,在勻強(qiáng)電場中,將電荷量為-3×10-6C的點(diǎn)電荷從電場中的a點(diǎn)移到b點(diǎn),靜電力做了1.2×10-5J的功,從a點(diǎn)移到c點(diǎn),靜電力做了2.4×10-5J的功。已知電場的方向與△abc所在的平面平行,△abc為等腰直角三角形。下列說法正確的是()A.a與b兩點(diǎn)間的電勢差Uab=4VB.b與c兩點(diǎn)間的電勢差Ubc=-4VC.勻強(qiáng)電場的方向由c指向aD.若將該點(diǎn)電荷由b點(diǎn)移動到c點(diǎn),靜電力做功為-1.2×10-5J對點(diǎn)練3電場線、等勢面及運(yùn)動軌跡問題8.(2025·湖北武漢高三聯(lián)考)如圖所示,三條實(shí)線為電場線,帶電粒子a沿虛線軌跡1從A運(yùn)動到B,帶電粒子b沿軌跡2從C運(yùn)動到D。若兩帶電粒子運(yùn)動過程中,均僅受靜電力作用。下列說法正確的是()A.a粒子帶正電,b粒子帶負(fù)電B.a粒子帶負(fù)電,b粒子帶正電C.運(yùn)動過程中,粒子a和粒子b的速度一直減小D.粒子a在A、B兩點(diǎn)的電勢能EpB>EpA,粒子b在C、D兩點(diǎn)的電勢能EpD>EpC9.(2025·浙江金華高三校聯(lián)考)如圖所示的5條虛線為等勢面,相鄰等勢面間電勢差相等。一電子只在靜電力作用下在電場中運(yùn)動(軌跡未畫出),已知電子經(jīng)過等勢面1時動能為5eV,經(jīng)過等勢面4時動能為20eV,等勢面2的電勢為+3V,下列說法正確的是()A.電子從等勢面1運(yùn)動至等勢面4過程電勢能增加15eVB.等勢面3的電勢-6VC.電子經(jīng)過等勢面4時具有的電勢能-13eVD.等勢面3、5間的電勢差為8VB級綜合提升練10.(多選)(2025·八省聯(lián)考云南卷,9)空間中有方向與紙面平行的勻強(qiáng)電場,其中紙面內(nèi)P、Q和R三點(diǎn)分別是等邊三角形abc三邊的中點(diǎn),如圖所示。已知三角形的邊長為2m,a、b和c三點(diǎn)的電勢分別為1V、2V和3V。下列說法正確的是()A.該電場的電場強(qiáng)度大小為1V/mB.電子在R點(diǎn)的電勢能大于在P點(diǎn)的電勢能C.將一個電子從P點(diǎn)移動到Q點(diǎn),電場力做功為+0.5eVD.將一個電子從P點(diǎn)移動到R點(diǎn),電場力做功為+0.5eV11.(17分)如圖所示,有a、b、c三點(diǎn)處在勻強(qiáng)電場中,ab=5cm,ac=20cm,其中ab與電場方向平行,ab與ac成θ=120°角,一電子從a移到c靜電力做了3.2×10-18J的負(fù)功,已知元電荷e=1.6×10-19C。(1)(5分)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小及方向;(2)(5分)求電子從b移到c,靜電力對它做的功;(3)(7分)設(shè)a點(diǎn)電勢φa=0,則c點(diǎn)電勢為多少?電子在b點(diǎn)的電勢能為多少?C級培優(yōu)加強(qiáng)練12.(多選)(2023·天津卷,8)如圖,在一個固定的正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中