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第42講電場能的性質

真題演練

1.(2025·福建·高考真題)某種靜電分析器簡化圖如圖所示,在兩條半圓形圓弧板組成的管道

中加上徑向電場?,F將一電子a自A點垂直電場射出,恰好做圓周運動,運動軌跡為ABC,

半徑為r。另一電子b自A點垂直電場射出,軌跡為弧APQ,其中PBO共線,已知BP電勢差

為U,|CQ|=2|BP|,a粒子入射動能為Ek,則()

E

A.B點的電場強度Ek

er

B.P點場強大于C點場強

C.b粒子在P點動能小于Q點動能

D.b粒子全程的克服電場力做功小于2eU

【答案】D

12

【詳解】A.a粒子入射動能為Ek,根據動能的表達式有Emv,粒子恰好做圓周運動,

k2a

mv22E

則eEa,聯立解得Ek,故A錯誤;

rer

B.由圖可知,P點電場線密度較稀疏,則場強小于C點場強,故B錯誤;

C.已知|CQ|=2|BP|,因為BC在同一等勢線上,且沿電場方向電勢降低,則Q點電勢小于P

點,電子在電勢低處電勢能大,則b粒子在Q點電勢能大,根據能量守恒可知,b粒子在Q

點動能較小,故C錯誤;

D.由電場線密度分布情況可知,沿徑向向外電場強度減小,則BP之間平均電場強度大小大

于CQ之間的平均電場強度大小,根據UEd,則UCQ2UBP,則b粒子全程的克服電場力

做功WeUCQ2eUBP2eU,故D正確。

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故選D。

2.(2025·湖南·高考真題)一勻強電場的方向平行于xOy平面,平面內A點和B點的位置如圖

所示。電荷量為q、q和2q的三個試探電荷先后分別置于O點、A點和B點時,電勢能均

為EpEp0。下列說法正確的是()

A.OA中點的電勢為零B.電場的方向與x軸正方向成60角

2E22E

C.電場強度的大小為PD.電場強度的大小為p

qdqd

【答案】AD

EpEpEp

【詳解】A.根據題意可知O點、A點和B點的電勢分別為,,

OqAqB2q

故OA中點的電勢為OA0

M2

故A正確;

B.如圖,設N點為AB的三等分點,同理易知N點電勢為0,連接MN為一條等勢線,過A

點做MN的垂線,可知電場線沿該垂線方向,指向右下方,由AMAN可知NMA45,

故電場的方向與x軸正方向成45角,故B錯誤;

Ep

0

q22Ep

CD.電場強度的大小為E

1

dcos45qd

2

故C錯誤,D正確。

故選AD。

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3.(2025·河北·高考真題)《漢書》記載“姑句家矛端生火”,表明古人很早就發(fā)現了尖端放電現

象。若帶電長矛尖端附近某條電場線如圖,則a、b、c、d四點中電勢最高的是()

A.a點B.b點C.c點D.d點

【答案】D

【詳解】根據電場線的性質:沿電場線方向,電勢逐漸降低。觀察圖中電場線,可判斷電場線

方向(假設從電勢高處指向低處)。比較a、b、c、d四點,d點位于電場線“上游”,沿電場線

方向電勢依次降低,即d點電勢高于c點,c點高于b點,b點高于a點。因此電勢最高的是

d點。

故選D。

4.(2025·北京·高考真題)某小山坡的等高線如圖,M表示山頂,A、B是同一等高線上兩點,

MA、MB分別是沿左、右坡面的直滑道。山頂的小球沿滑道從靜止滑下,不考慮阻力,則

()

A.小球沿MA運動的加速度比沿MB的大

B.小球分別運動到A、B點時速度大小不同

C.若把等高線看成某靜電場的等勢線,則A點電場強度比B點大

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D.若把等高線看成某靜電場的等勢線,則右側電勢比左側降落得快

【答案】D

【詳解】A.等高線越密集,坡面越陡,根據牛頓第二定律可得agsin(為坡面與水平

面夾角),MB對應的等高線更密集,坡面更陡,小球沿著MB運動時加速度比沿著MA運動時

加速度大,A錯誤;

B.A、B在同一等高線,小球下落高度相同,根據機械能守恒,運動到A、B點時速度大小相

同,B錯誤;

C.等勢線越密集,電場強度越大,B處等勢線更密集,A點電場強度比B點小,C錯誤;

D.等勢線越密集,電勢降落越快,右側等勢線更密集,右側電勢比左側降落得快,D正確。

故選D。

5.(2025·河南·高考真題)如圖,在與紙面平行的勻強電場中有a、b、c三點,其電勢分別為

6V、4V、2V;a、b、c分別位于紙面內一等邊三角形的頂點上。下列圖中箭頭表示a點電場的

方向,則正確的是()

A.B.

C.D.

【答案】C

【詳解】

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勻強電場中任意兩點間的中點電勢等于這兩點的平均值,可知ac中點d的電勢與b點相同,

bd的連線為該勻強電場的等勢面。電場線垂直于等勢面且由高電勢指向低電勢,故電場線沿

ac方向且由a指向c,C選項正確。

故選C。

模擬沖關

6.(2025·山西·模擬預測)如圖所示,電荷量為2q(q0)的點電荷固定在M點,電荷量為q

的點電荷固定在N點,M、N在同一豎直線上.粗細均勻的光滑絕緣細桿水平固定,與M、N

連線的垂直平分線重合,M、N連線的中點為O,M、N間的距離為L.一個質量為m、電荷

量大小為q(正負未知)的帶電小球套在光滑桿上,在A點由靜止釋放,在電場力作用下向O

點運動,不計小球大小,靜電力常量為k,則下列說法正確的是()

A.小球的電勢能一直減小

B.小球運動的加速度一定一直減小

C.桿對小球的作用力一定一直增大

2kq2

D.當小球與M連線與桿成45角時,小球的加速度大小為

mL2

【答案】AD

【詳解】A.由于M點帶正電的點電荷的電荷量比N點帶負電的點電荷的電荷量大,因此小

球在靜電力作用下向右運動,說明小球帶負電,靜電力一直做正功,小球的電勢能一直減小,

故A正確;

B.小球在無窮遠處和O點加速度均為零,因此小球運動的加速度可能先增大后減小,故B錯

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誤;

C.兩點電荷對小球的作用力豎直方向的分力向上,當小球從A向O運動時,點電荷對小球豎

直方向的作用力一直增大,如果這個作用力先小于小球重力,后大于小球重力,則桿對小球的

作用力可能先減小后增大,故C錯誤;

q2

k2cos45ma

D.當小球與M連線與桿成45角時,有2

L

2

2kq2

解得a

mL2

故D正確。

故選AD。

7.(2025·山東濰坊·三模)如圖所示,無限大接地金屬板MN的垂線Od上a、b、c三點恰將

Od均分為四段,每段長度均為L。在O點固定一電荷量為Q的正點電荷,虛線分別為過a、b、

c三點的等勢線,實線為某試探電荷僅在電場力作用下運動的軌跡,軌跡與等勢線分別交于e、

f、c、g、h點。當該試探電荷運動到c點時,其電勢能Epc2eV、動能Ekc4eV。已知一

個點電荷與無限大金屬板間的電場與等量異種點電荷連線中垂線一側的電場分布相同。單個點

kQ

電荷Q周圍某點的電勢,r為該點到點電荷Q的距離,下列說法正確的是()

r

A.該試探電荷帶負電

kQ

B.b點的場強大小為

4L2

C.該試探電荷運動到f點時的動能為7eV

D.該試探電荷分別從e到f和從f到c的運動過程中,電場力做的功相等

【答案】AC

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【詳解】A.根據等量異種點電荷電場分布特點,電場線方向指向MN,做曲線運動的物體合

力指向軌跡凹側,可知電場力在c點的向右,故粒子帶負電,故A正確;

kQkQ5kQ

B.根據電場疊加可知b點場強E222

2L6L18L

故B錯誤;

kQkQ

C.設電荷電量為-q,根據題意有Epc2eVq

3L5L

kQkQ

同理粒子在f點有Epfq

2L6L

聯立解得Epf5eV

根據能量守恒有EpcEkcEpfEkf

代入題中數據,解得Ekf7eV

故C正確;

D.根據等量異種點電荷電場分布特點,可知ef平均場強大于fc平均場強,根據U=Ed

可知ef間電勢差大于fc間電勢差,根據電場力做功W=qU

可知該試探電荷分別從e到f和從f到c的運動過程中,電場力做的功不相等,故D錯誤。

故選AC。

8.(2025·重慶·二模)如題圖甲所示,同軸電纜由兩個同心導體組成,通常是一個銅制的內導

體和一個銅或鋁制的外導體,兩者之間由絕緣材料隔開。圖乙為同軸電纜橫截面內靜電場的電

場線和等勢面分布情況,相鄰的虛線圓間距相等,a、b、c點均為實線與虛線圓的交點,下列

說法正確的是()

A.圖乙中實線代表等勢線,虛線代表電場線

B.a、c間的電勢差是b、c間電勢差的兩倍

C.a點的電場強度和b點的電場強度不相同

D.正電荷在a點的電勢能小于在b點的電勢能

【答案】C

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【詳解】A.靜電場中電場線是不閉合的,則實線代表電場線,虛線代表等勢線,故A錯誤;

B.ab段平均電場強度大于bc段平均電場強度,則a、c間的電勢差絕對值大于b、c間的電

勢差絕對值的兩倍,故B錯誤;

C.電場線越密集電場強度越大,則a點處的電場強度大于b點處的電場強度,故C正確;

D.若電場線方向不確定,a點處的電勢和b點處的電勢大小無法確定,故正電荷電勢能大小

無法確定,故D錯誤;

故選C。

9.(2025·天津·一模)兩異種點電荷電場中的部分等勢面如圖所示,已知A點電勢高于B點電

勢。若位于a、b處點電荷的電荷量大小分別為qa和qb,下列說法正確的是()

A.a處為正電荷,qaqb

B.a處為正電荷,qaqb

C.把一個正電荷從A點移動到B點該電荷電勢能減少

D.把一個正點電荷(不計其他力)在a處右側釋放,將勻加速向b處運動

【答案】BC

【詳解】AB.若把該圖像與等量異種點電荷電場中的部分等勢面圖比較,靠近正電荷的點電

勢高,靠近負電荷的點,電勢較低。則a處為正電荷。

等量異種點電荷電場中的部分等勢面圖像中的等勢面左右對稱,無窮遠處的電勢為0.該圖像

的左側的等勢線比較密,無窮遠處的電勢為0,所以無窮遠處到兩點之間的電勢差相比,與a

點之間的電勢差比較大,所以a點所帶的電量就多,qaqb,故A錯誤,B正確;

C.正電荷在高電勢點電勢能大,在低電勢點電勢能小,A點電勢高于B點電勢,則把一個正

電荷從A點移動到B點該電荷電勢能減少,故C正確;

D.由于電場不是勻強電場,正點電荷所受電場力不是恒力,加速度不是恒定的,則把一個正

點電荷(不計其他力)在a處右側釋放,做的不是勻加速運動,故D錯誤。

故選BC。

10.(2025·天津和平·三模)如圖,兩個帶等量正電荷的微粒P、Q以相同的速度沿垂直于電場

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方向同時射入平行板電容器的勻強電場中,P從靠近上極板邊緣處射入,Q從兩極板中央處射

入,在重力和電場力的共同作用下,它們打在下極板同一點,不計粒子間的相互作用,在整個

運動過程中,下列分析正確的是()

A.兩粒子的機械能變化量一定相同

B.兩粒子的動能一定都增大

C.電場力對兩粒子的沖量一定相同

D.兩粒子的電勢能一定都減小

【答案】BC

【詳解】A.兩個微粒帶等量正電荷,電場力做功代表機械能的變化,則EqEd

由于豎直位移不同,則兩粒子的機械能變化量不相同,故A錯誤;

B.兩粒子的合外力向下,則粒子運動過程中合外力做正功,兩粒子的動能一定都增大,故B

正確;

.兩粒子的初速度相等,水平方向做勻速直線運動,有

Cxv0t

可見兩粒子運動的時間相等,根據IqEt

可知電場力對兩粒子的沖量一定相同,故C正確;

D.由于電場力做功的正負未知,兩粒子的電勢能可能增大,故D錯誤;

故選BC。

11.(2025·浙江·二模)雷雨天,高層建筑頂部的避雷針起到主動吸引閃電的作用,叫“接閃”,

以此保護周邊建筑和行人的安全。某次電視塔“接閃”前積雨云層與避雷針附近產生的電場的等

差等勢面如圖所示,積雨云層的底部積聚正電荷,取大地為零勢面,以下說法正確的是()

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A.避雷針的針尖不帶電

B.A、B、C三個位置中A點的電勢最高

C.A、B、C三個位置中電子在A點受電場力最大

D.空氣中一電子由C點運動到B點,電勢能增加

【答案】C

【詳解】A.積雨云層的底部積聚正電荷,由于靜電感應,避雷針的針尖帶負電,故A錯誤;

B.從正電荷到負電荷的電場線上,電勢逐漸降低,則A和C電勢相等,B點電勢最高;故B

錯誤;

C.等差等勢面的密度反映場強的大小,則A點的場強最大,故電子在A點受電場力最大,故

C正確;

D.空氣中一電子由C點運動到B點,電勢增大,由EPq可知電子的電勢能減小,故D

錯誤。

故選C。

12.(2025·山東·三模)如圖所示,點M、P、N、Q為正方體四個表面的中心,在M、N

兩點處分別固定等量的正點電荷,下列說法正確的是()

A.D、F兩點處的電場強度等大反向

B.從P沿直線到Q,電場強度先減小后增大

C.正方體外接球的球面為一等勢面

D.將一負的試探電荷從B點沿直線移到C點,其電勢能先減小后增大

【答案】AD

【詳解】A.D、F兩點關于M、N兩點中心的對稱,根據等量同種電荷對稱可知,D、F

兩點處的電場強度等大反向,故A正確;

B.設兩點電荷間距離為2d,等量同種電荷中垂線場強最大值點與水平連線夾角為,則場

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2kq

強最大值點場強E2Esinsincos2

md2

dx

令xsincos2,則cos3sin·2cos20

d

3

時取最大值,解得sin

3

可知等量同種電荷中垂線場強最大值點在P和Q點的內測與水平連線夾角45以內,所以從P

沿直線到Q,電場強度先增大,再減小,再增大,再減小,故B錯誤;

C.正方體外接球的球面上點到兩電荷的距離和不相等,所以正方體外接球的球面不是等勢面,

故C錯誤;

D.將一負的試探電荷從B點沿直線移到C點,由于電勢先增大后減小,根據Epq

由于是電荷帶負電,所以電勢能先減小后增大,故D正確。

故選AD。

13.(2025·遼寧沈陽·模擬預測)真空中有兩個點電荷,電荷量均為qq0,固定于相距為

2L的A、B兩點,O是AB中點。圖中M為AB中垂線上一點,N為AB連線上一點,且

q1q2

OMONx,xL。已知電荷量為q1、q2的兩點電荷之間的電勢能Ek,k為靜

pr

電力常量,r為兩電荷間距。則下列說法錯誤的是()

A.N處電場強度比M處電場強度大

B.電荷量為q的試探電荷在N處電勢能比在M處電勢能大

C.在N點放入一電子,從靜止釋放,電子的運動不可視為簡諧運動

D.在M點放入一質子,從靜止釋放,質子的運動可視為簡諧運動

【答案】C

【詳解】B.電荷量為?q的試探電荷在N處電勢能為

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q2q22Lkq22kq2

Ekk

pNLxLxL2x2x2

L

L

q2

在M處電勢能為EpM2k

L2x2

由數學知識可得EpNEpM,故B正確;

keqkeq4Lx

C.電子受到的電場力為Fkeq

1(Lx)2(Lx)2(Lx)2(Lx)2

4keq

因為xL,所以Fx

1L3

F1與x的方向相反,大小成正比,又O、N之間的距離xr,所以在N點放入一電子,從靜

止釋放,電子的運動可視為簡諧運動,O點為平衡位置,所受電場力充當回復力,故C錯誤;

x

D.設AM連線與MO間的夾角為,則cosθ

L2x2

2keq2keqx

質子受到的電場力為F222cosθ22

LxLxL2x2

2keq

因為xL,所以Fx

2L3

F2與x的方向相反,大小成正比,又O、M之間的距離xr,所以在M點放入一質子,從

靜止釋放,質子的運動可視為簡諧運動,O點為平衡位置,所受電場力充當回復力,故D正

確;

F4Lx4x

1

A.由C選項可知N點的電場強度大小為ENkq22kq3

eLxLxL

F22kqx2x

由D選項可知M點的電場強度大小為EM22kq3

eLxL2x2L

由數學知識可得ENEM,故A正確。

本題選擇錯誤的,故選C。

14.(2025·湖北十堰·模擬預測)如圖所示,矩形ABCD的AB邊長是BC邊長的2倍,O為AC

連線的中點。兩個等量異種點電荷分別固定于A點和C點,下列說法正確的是()

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A.O點的電場強度為0

B.B點和D點的電場強度相同

C.B點和D點的電勢相等

D.若將電子從AB邊中點沿直線移動至DC邊中點,電子的電勢能將保持不變

【答案】B

【詳解】AB.等量異種點電荷的電場線分布如圖所示

可知等量異種點電荷連線中點的電場強度不為零;根據對稱性可知B、D兩點的電場強度相

同,故A錯誤,B正確;

C.B、D兩點分居零勢面(等量異種點電荷連線的中垂面)兩側,電勢并不相等,故C錯誤;

D.AB邊的中點、CD邊的中點分居零勢面兩側,電子在這兩點的電勢能不相等,故D錯誤。

故選B。

15.(2025·江蘇·模擬預測)如圖所示,垂直于水平桌面固定一根絕緣光滑細直桿,帶有同種

電荷的絕緣小球甲和乙穿過直桿,電荷量分別為q和Q。在圖示的坐標系中,小球乙靜止在坐

標原點O,A、B、C三點的坐標分別為x0、2x0、3x0,t=0時刻小球甲從A處由靜止釋放,向

上運動到C處時速度減為零。下列說法正確的是()

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A.甲球在B點速率最大

B.小球甲在A、C兩點的加速度大小相等

C.小球甲在A、B間的運動時間小于B、C間的運動時間

D.在A、B間和B、C間運動過程中,系統的電勢能減小量相等

【答案】C

【詳解】A.小球在AC兩點的速度均為零,可知重力勢能和電勢能之和相等,即

QqQq

kmgx0k3mgx0

x03x0

kQq

解得mgx0

3x0

qQ

在B點時mgk2ma

(2x0)

g

解得a

4

方向向下,可知加速度為零的位置在AB之間的某點,即選項A錯誤;

qQ

B.在A點時k2mgmaA

x0

解得aA2g

qQ

方向向上;在C點時mgk2maB

(3x0)

2

解得ag

B3

方向向下,選項B錯誤;

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C.由以上分析可知,速度最大的位置在AB之間某點,可知AB之間的平均速度大于BC之間

的平均速度,因AB=BC,可知小球甲在A、B間的運動時間小于B、C間的運動時間,選項C

正確;

1

D.設B點速度為v,則由A到B由動能定理Wmgxmv2

102

1

由B到C由動能定理Wmgx0mv2

202

則W1W2

而電場力做功等于電勢能減小量,即WEP

可知在A、B間和B、C間運動過程中,系統的電勢能減小量不相等,選項D錯誤。

故選C。

16.(2025·湖北黃岡·二模)雷雨天帶電的烏云飄過一棟建筑物上空時,在避雷針周圍形成電

場,a、b、c、d為等差等勢面,一個電子只在電場力作用下的運動軌跡如圖中實線所示,A、

B是軌跡上的兩點。下列說法正確的是()

A.云層帶負電

B.A點的電場強度大小比B點的小

C.電子在A點動能比在B點動能小

D.電子在A點電勢能比在B點電勢能大

【答案】A

【詳解】A.由于電場線垂直于等勢線,根據電子所受電場力的方向斜向左下方,電子帶負電,

可知,電場方向斜向右上方法,沿電場線方向電勢降低,故A點電勢比B點電勢高,由此可

知云層帶負電,故A正確;

B.等差等勢面分布的疏密程度表示電場強弱,可知,A點場強比B點場強大,故B錯誤;

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C.結合上述,若電子從A運動到B,電場力方向與運動方向的夾角為鈍角,則電場力做負功,

電子在A點動能比在B點動能大,故C錯誤;

D.結合上述,電子從A運動到B,電場力做負功,電勢能增大,可知,電子在A點電勢能比

在B點電勢能小,故D錯誤。

故選A。

17.(2025·安徽·模擬預測)如圖所示,實線和虛線分別為兩點電荷A和B產生的電場中的電

場線、等勢線。已知A的電量是B的電量的9倍,以點電荷A位置作為坐標原點,A指向B為

x軸正方向,A、B距離為L。則關于兩電荷的電性以及在x軸上0xL的范圍內電勢最低

的點的坐標x說法正確的是()

2

A.兩點電荷A和B為同種電荷,xL處電勢最低

3

3

B.兩點電荷A和B為同種電荷,xL處電勢最低

4

2L

C.兩點電荷A和B為異種電荷,x處電勢最低

3

3

D.兩點電荷A和B為異種電荷,xL處電勢最低

4

【答案】B

【詳解】根據電場線分布的特點可知,兩點電荷A和B為同種電荷,電勢最低點為場強為0

Q

的位置,電荷量為9倍的關系,根據Ek

r2

3

可知,該點到兩電荷的距離為3倍的關系,xL處場強為0,電勢最低。

4

故選B。

18.(2025·江西·模擬預測)在圖甲的直角坐標系中,x軸上固定兩點電荷M、N,距坐標原

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,322

點O均為Ly軸上有P1、P2、P3三點,其縱坐標值分別為L、L、L。y軸上各

222

23

點電場強度E隨y變化的關系如圖乙所示,圖中0L的陰影部分面積為a,0L的陰

22

影部分面積為b。一個質量為m、電荷量為q的帶負電粒子,由P1點靜止釋放,僅在電場力

作用下,將沿y軸負方向運動,則()

A.M、N是等量正電荷

B.帶電粒子在P1P2兩點處的加速度大小之比為3:2

C.帶電粒子運動到P3位置時動能為qba

2qb

D.帶電粒子運動過程中最大速度為

m

【答案】AD

【詳解】A.根據圖像可知兩點電荷電量相等,電性相同;一個質量為m、電荷量為q的帶

負電粒子,由P1點靜止釋放,僅在電場力作用下,將沿y軸負方向運動,受到引力作用,所以

M、N帶等量正電荷,故A正確;

Qqy

B.設點電荷帶電量為Q,則有2k22ma

LyL2y2

、

所以帶電粒子在P1

P2兩點處的加速度大小之比不是3:2,故B錯誤;

C.圖乙中面積代表電勢差,所以帶電粒子運動到P3位置時,電場力做功為Wq(ba)

根據動能定理可知,粒子運動到位置時動能為q(ba),故C錯誤;

1

D.帶電粒子運動過程中最大速度在O點,由動能定理得qbmv2

2

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2qb

解得最大速度為v

m

故D正確。

故選AD。

19.(2025·云南·模擬預測)在某電場中建立x軸,沿x軸電勢隨x變化的圖像如圖所示,圖

中各坐標值均為已知。質量為m、帶電量為q的粒子從x0處由靜止釋放,粒子僅在電場力作

用下沿x軸做周期性運動,則粒子運動的周期為()

2mm2mm

A.4x0B.4x0C.2x0D.2x0

q0q0q0q0

【答案】A

12

【詳解】粒子從x0處運動到坐標原點的過程中做勻加速運動由運動學公式xat

02

qE

根據牛頓第二定律可得a

m

0

沿x軸方向電勢均勻變化,故電場強度E

xx0

根據運動的對稱性可知,粒子僅在電場力作用下沿x軸做周期性運動T4t

2m

聯立解得T4x0

q0

故選A。

20.(2025·全國·模擬預測)如圖所示,虛線同心圓為一點電荷的兩個等勢面,a、b、c三個

點的位置關系如圖中所示,下列說法正確的是()

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A.、兩點電勢一定相等

B.?a、?b兩點電場強度相同

C.b點電勢一定高于c點電勢

D.b點電場強度一定大于c點電場強度

【答案】AD

【詳解】A.a、b兩點在同一等勢面上,因此電勢一定相等,故A正確;

B.a、b兩點電場強度方向不同,故B錯誤;

C.等勢面為同心圓,說明場源電荷為點電荷且在圓心處,因不知道點電荷的電性,無法判斷

b、c兩點的電勢高低,故C錯誤;

D.距場源點電荷越近場強越強,因此b點電場強度一定大于c點電場強度,故D正確。

故選AD。

21.(2025·廣東茂名·模擬預測)如圖虛線為某電場中等勢面的分布情況,一電子僅在電場力

作用下沿實線運動,其中a、b、c三點分別為電子運動軌跡與等勢面的交點。關于電子的運

動過程,下列說法正確的是()

A.電子的加速度逐漸減小

B.電場力始終對電子做正功

C.電子的電勢能逐漸增大

D.電子在ab段和bc段動能的變化量相等

【答案】D

【詳解】ABC.若電子由a點入射,根據題圖等勢面分布的疏密程度可知,軌跡上各點電場強

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度逐漸減小,則電子受到的電場力逐漸減小,加速度逐漸減小,電場力指向軌跡凹側且與等勢

面垂直,則電場力始終對電子做正功,電子的電勢能逐漸減小。同理,若電子由c點入射,則

與以上情況恰好相反,而題設條件中電子的入射點未知,故ABC錯誤;

D.不管電子由a點還是c點入射,ab段和bc段的電勢差相等,根據WqU可知,電場力

做功一定相等,則動能的變化量一定相等,故D正確。

故選D。

22.(2025·廣東珠?!つM預測)如圖所示,正方體的中心放置正點電荷Q,M、N為正方體右

側面的兩個頂點,P為正方體右側面的中心,則()

A.M、N兩點的場強相同

B.M、N兩點的電勢相等

C.正試探電荷在M點的電勢能大于在P點的電勢能

D.負試探電荷從M沿著直線運動到N,電場力先做正功再做負功

【答案】BD

kQ

【詳解】A.依題意,M、N兩點到Q的距離相等,由E,知M、N兩點的場強大小相

r2

同,場強方向沿QM和QN連線向外,故方向不同,A錯誤;

B.依題意,M、N兩點到Q的距離相等,故M、N兩點在同一個等勢面上,電勢相等,B正

確;

C.依題意,P、Q間的距離小于M、Q間的距離,故P所在的等勢面的電勢高于M點

由Epq

得正試探電荷在P點的電勢能大于在M點的電勢能,C錯誤;

D.負試探電荷從M沿著直線運動到N,先靠近Q,再遠離Q,故電場力先做正功再做負功,

D正確。

故選BD。

23.(2025·廣東·模擬預測)如圖,水平面上O與O點分別放置等量異種點電荷Q與Q,

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兩個半徑均為R的四分之一圓弧光滑細管AB與BC在B處平滑連接,BC放置在水平面上,

其圓心為O,AB所在平面垂直平分線段OO,現讓一質量為m、電荷量為q的小球從A處

靜止釋放進入細管,從C處離開,重力加速度大小為g,下列說法正確的是()

A.小球經B處時動能大于mgR

B.小球從B到C過程中,點電荷Q對其做正功

C.小球在C處動能小于mgR

D.小球從B到C過程中,電勢能不變

【答案】C

【詳解】A.由于A

B均位于點電荷Q與Q組成的等勢面上,所以小球從A到B只有重力

做功,根據動能定理,有mgREK

可知小球在B處動能為mgR,故A錯誤;

BCD.從B到C的過程中,Q對小球不做功,Q對小球做負功,合外力對小球做負功,小

球動能減小,電勢能增加,故C正確,BD錯誤。

故選C。

24.(2025·陜西安康·模擬預測)如圖所示,空間有一正八面體M-ABCD-N,O點是ABCD的

中心,在頂點M、N分別固定電荷量為2Q和Q的點電荷,則下列說法正確的是()

A.A、B、C、D四點的電場強度相同

B.A、B、C、D四點的電勢相等

C.將一正試探電荷從A點沿直線移到O點過程中,電場力不做功

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D.將一正試探電荷從A點沿直線移到C點過程中,該試探電荷電勢能先增大后減小

【答案】B

【詳解】A.根據正八面體的結構特點,可知A、B、C、D四點與兩點電荷距離相等,由場強

疊加原理易知2Q和Q的兩點電荷在A、B、C、D四點產生的電場強度大小相等,方向不

同,故A錯誤;

B.根據正八面體的結構特點,A、B、C、D四點與兩點電荷距離相等,由電勢疊加原理易知

A、B、C、D四點的電勢相等,故B正確;

CD.由電勢疊加原理可知,從A點沿直線到C點,電勢先減小后增大,將一正試探電荷從A

點沿直線移到C點過程中,該試探電荷電勢能先增大后減小,電場力先做負功后做正功,故

CD錯誤。

故選B。

25.(2025·甘肅白銀·模擬預測)如圖所示,P、Q和R三點分別是等邊三角形abc三邊的中點,

三角形的邊長為1m,空間中存在方向平行于三角形所在平面的勻強電場,a、b和c三點的電

勢分別為0、1V和0。下列說法正確的是()

23

A.該勻強電場的電場強度大小為V/m

3

B.R點的電勢低于P點的電勢

C.將一電子從P點移動到Q點,靜電力做的功為0.5eV

D.將一電子從Q點移動到R點,靜電力做的功為0.5eV

【答案】AC

【詳解】A.由題意可知,ac是等勢線,bP連線與電場線平行,則電場強度大小

U23

EbPV/m,故A正確;

bP3

B.ac是等勢線,故P點的電勢為0,根據勻強電場的特點,R點的電勢cb0.5V

R2

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故R點的電勢高于P點的電勢,故B錯誤;

C.根據對稱性可知,Q點的電勢Q0.5V

將一電子從P點移到Q點的過程中,靜電力做功WUq0.5eV,故C正確;

D.RQ是等勢線,將一電子從Q點移到R點的過程中,靜電力做功為零,故D錯誤。

故選AC。

26.(2025·陜西咸陽·模擬預測)如圖所示,絕緣光滑的擋板MN固定在水平面內,擋板N端

的右側P點固定一個正電荷,MNP組成直角三角形,其中N90,M60。給擋板M

處一個帶正電的小球沿MN方向的初速度,小球恰好運動到N點,且小球運動過程中電荷量

不變。關于小球在水平面內從M點運動到N點的過程,下列說法正確的是()

A.小球的機械能守恒

B.小球的速度逐漸變小

C.小球的電勢能逐漸變大

D.小球的加速度先變大后變小

【答案】BC

【詳解】AC.對小球受力分析,可知電場力對小球做負功,小球的電勢能逐漸增大,且小球

的機械能不守恒,故A錯誤,C正確;

BD.設NPL,P點固定正電荷的電荷量為Q,小球的電荷量為q,某位置小球與P點

的連線與MN的夾角為,如圖

則小球受到的電場力在MN方向的分力大小

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QqQq

2

FxFcosk2cosk2sincos6090

LL

sin

由數學知識可知,Fx一直減小,故小球做加速度逐漸減小的減速運動,故B正確,D錯誤。

故選BC。

27.(2025·北京朝陽·二模)某電場中四個等勢面的分布情況如圖所示。下列說法正確的是

()

A.電子在A點所受靜電力大于在B點所受靜電力

B.電子在A點的電勢能大于在B點的電勢能

C.電子僅在電場力作用下從A點運動到B點動能變大

D.電場線由等勢面d指向等勢面e

【答案】A

【詳解】A.等差等勢面越密集,電場強度越大,則A點的電場強度大于B點的電場強度,根

據FeE可知電子在A點所受靜電力大于在B點所受靜電力,故A正確;

BC.電子帶負電,根據Epq可知電子在A點的電勢能等于在B點的電勢能,則電子僅在

電場力作用下從A點運動到B點,電子在A點的動能等于在B點的動能,故BC錯誤;

D.根據沿著電場線電勢降低可知電場線由等勢面

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