考点34 带电粒子在静电场中的运动-备战2022年高考物理考点一遍过.doc

内容要求要点解读静电场不单独命题，而是创设静电场场景考查其他核心考点。电场强度、点电荷的场强高频考点，直接考查或综合考查。以选择题形式考查场强的计算和叠加，也在力电综合题中结合动力学知识考查，难度较大。电场线不单独命题，多考查电场线的方向，知道几种典型电场的电场线分布特点。电势能、电势常考点，选择题和计算题均有考查。结合电场力做功判断电势能的变化，比较电势的高低，涉及电场力做功和电势能的关系，电势能变化与电势变化的关系，结合动能定理等。电势差可直接考查，选择题和计算题均可命题，涉及电场力做功和电势差的关系，电势与电势差的关系。一、电场及电场强度1电场的概念（1）电场：存在于电荷周围，传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质。电荷间的作用总是通过电场进行的。虽然看不见摸不着也无法称量，但电场是客观存在的，只要电荷存在它周围就存在电场。（2）静电场：静止的电荷周围存在的电场称为静电场（运动的电荷或变化的磁场产生的电场称为涡旋电场）。（3）电场的基本性质：对放入其中的电荷（不管是运动的还是静止的）有力的作用。电场具有能量和动量。（4）电场力：电场对处在其中的电荷的作用力称为电场力。2电场强度、电场力的性质（1）电场强度：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值叫做该点的电场强度，简称场强。定义式：，适用于一切电场。（2）方向：规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向，负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。（3）单位：N/C或V/m。（4）物理意义：描述该处电场的强弱和方向，是描述电场力的性质的物理量，场强是矢量。3三种电场的电场强度4电场线（1）电场线：为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示电场的强弱。（2）电场线特点：电场线是人们为了研究电场而假想出来的，实际电场中并不存在。静电场的电场线总是从正电荷（或无穷远）出发，到负电荷（或无穷远）终止，不是闭合曲线。（这一点要与涡旋电场的电场线以及磁感线区别）。电场中的电场线永远不会相交。电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹，也不能确定电荷的速度方向。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力和初速度共同决定。只有当电场线为直线，初速度为零或初速度方向与电场线平行且仅受电场力作用时，带电粒子的运动轨迹才与电场线重合。电场线的切线方向表示该点场强的方向，疏密表示该点场强的大小，同一电场中电场线越密的地方场强越大，没有画出电场线的地方不一定没有电场。电场线并不只存在于纸面上而是分布于整个立体空间。5几种典型电场的电场线分布（1）孤立点电荷周围的电场：离点电荷越近，电场线越密，场强越大；在点电荷形成的电场中，不存在场强相等的点；若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同。 （2）等量异种点电荷的电场（连线和中垂线上的电场特点）两点电荷连线上的各点场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场方向场强先变小再变大，电势逐渐降低；两点电荷连线的中垂面（中垂线）上，电场线方向均相同，即场强方向均相同，且与中垂面（中垂线）垂直；由中点O沿中垂面（中垂线）到无限远，电场强度一直变小，各点电势相等。在中垂线（中垂面）上，与两点电荷连线的中点O等距离的各点场强相等；（3）等量同种点电荷的电场（连线和中垂线上的电场特点）两点电荷连线中点O处场强为0，此处无场强；两点电荷连线中点O附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零；从两点电荷连线中点O沿中垂面（中垂线）到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小。中垂线上与两点电荷连线的中点O等距离的各点场强大小相等，方向相反，电势相等。6匀强电场场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称为匀强电场，匀强电场中的电场线是等距的平行线，平行正对的两金属板带等量异种电荷后，在两极之间除边缘外就是匀强电场。7点电荷与导体平板（1）电场与平板表面垂直，平板表面为等势面。（2）带电物体在平板上的运动，受电场力垂直于平板，物体动能不变。二、电势能与电势1电势能的概念，零势能面（1）由于静电场力对点电荷q所做的功与路径无关，因此，我们可以为点电荷q在电场中的不同位置引入一个确定的数值来反映其在静电场中所附加的能的属性，并称之为电势能（类比于重力势能）。（2）电势能：由电荷和电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能，记为或Ep。（3）零势能面：电势能的大小具有相对性，因此，要确定其具体数值时，需要选定一个零电势能面（类比于重力势能的零势面），通常取无穷远处或大地为电势能和零点。但需要注意的是电势能的变化是绝对的，与零电势能位置的选择无关。电势能有正负，电势能为正时表示电势能比参考点的电势能大，电势能为负时表示电势能比参考点的电势能小。电势能是属于电荷和电场所共有，没有电场的存在，就没有电势能，仅有电场的存在，而没有电荷时也没有电势能。电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处（电势为零处）电场力所做的功。电势能的变化，当运动方向与电场力方向的夹角为锐角时，电场力做正功，电势能减少，当电荷运动方向与电场力方向夹角为钝角时，电场力做负功，电势能增加。电荷电势能的变化仅由电场力对电荷做功引起，与其他力对电荷做功无关。电势能的单位，焦耳J还有电子伏，符号为eV，定义为在真空中，1个电子通过1伏电位差的空间所能获得的能量。1电子伏（1 eV）=1.602×1019 J。常用千电子伏及兆电子伏（keV，MeV）。2电势，等势面，电势差（1）电势：描述电场的能的性质的物理量。从能的观点看，在电场中某位置放一个检验电荷q，若它具有的电势能为，则定义比值为做该位置的电势（类比于）。电势是标量，有正负，无方向，只表示相对零势点比较的结果。零电势点可以自由选取，通常取离电场无穷远处或大地电势为零。如果取无穷远电势为零，正电荷形成的电场中各点的电势均为正值，负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。电势是电场本身具有的属性，与试探电荷无关。沿着电场线的方向，电势越来越低（变化最快），逆着电场线的方向，电势越来越高，电势降低的方向不一定就是电场线的方向。电势与场强没有直接关系：电势高的地方，场强不一定大；场强大的地方，电势不一定高。当存在几个“场源”时，某处合电场的电势等于各“场源”的电场在经处的电势的代数和。点电荷电场的电势，在一个点电荷q所形成的电场中，若取无限远处的电势为零，则在距此点电荷距离为r的地方的电势为。均匀带电球电场的电势，对于一个均匀带电球面所形成的电场，若球半径为R，带电荷量为q，则在球外的任意与球心相距为r的点的电势为，而其球面上和球面内任一点的电势都是。注1电势和电场强度的比较电场强度E电势1描写电场的力的性质描写电场的能的性质2电场中某点的场强等于放在该点的正点电荷所受的电场力F跟正点电荷电荷量q的比值E=，E在数值上等于单位正电荷所受的电场力电场中某点的电势等于该点跟选定的标准位置（零电势点）间的电势差。在数值上等于单位正电荷所具有的电势能3矢量标量4单位：N/C；V/mV（1 V=1 J/C）5联系：在匀强电场中UAB=Ed（d为A、B间沿电场线方向的距离）；电势沿着电场强度的方向降落注2电势与电势能的比较电势电势能1反映电场能的性质的物理量电荷在电场中某点时所具有的电势能2电场中某一点的电势的大小，只跟电场本身有关，跟点电荷无关电势能的大小是由点电荷q和该点电势共同决定的3电势差却是指电场中两点间的电势之差，U=AB，取B=0时，A=U电势能差是指点电荷在电场中两点间的电势能之差=AB，取B=0时，A=4电势沿电场线逐渐降低，取定零电势点后，某点的电势高于零者，为正值。某点的电势低于零者，为负值正点荷（+q）：电势能的正负跟电势的正负相同；负电荷（q）：电势能的正负限电势的正负相反5单位：伏特单位：焦耳6联系：=q（2）电势差：由电场力功的定义，电荷q在电场中由一点A移到另一点B时，电场力所做的功WAB跟它的电荷量q的比值，叫做A、B两点间的电势差。即UAB=。（3）等势面：电势相等的点组成的面叫等势面。实际中测量电势比测定场强容易，所以常用等势面研究电场，先测绘出等势面的形状和分布，再依据电场线与等势面处处垂直，绘出电场线分布，就知道了所研究的电场。等势面上各点的电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做功。等势面一定跟电场线垂直，而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。等势面（线）密处场强较大，等势面（线）疏处场强小。静电平衡时整个导体是一个等势体，导体表面是一个等势面。（4）常见的等势面3电场做功、电势差、电势、电势能的关系（1）电场力功与电势差的关系：WAB=qUAB，UAB=。（2）电势与电势差的关系：UAB=AB。（3）电势与电势能的关系：EpA=q。（4）电势能与电场力功的关系：WAB=EpAEpB=(EpBEpA)=Ep。【2019·湖北高二期末】如图所示，一半径为r的圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆环且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷。已知d点处的场强为零，静电力常量为k，则A圆环可能带正电Bc点的场强为Cb点场强为D圆环在d点产生的场强大小为【参考答案】C【详细解析】a点处电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度大小为，方向水平向右；已知d点处的合场强为零，可知圆环上电荷在d处产生的场强大小为：，方向水平向左，故圆环带负电荷，故A、D错误；结合对称性和矢量合成法则，圆环在c点产生的场强为零，a点处点电荷q在c点产生的场强为，方向水平向右，故B错误；结合对称性，圆环在b处产生的场强为：，水平向右，a点处点电荷q在b处产生的场强为，水平向右，故b点合场强为：，方向水平向右，故C正确。1如图所示，电荷量为+q和q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有A体中心、各面中心和各边中点B体中心和各边中点C各面中心和各边中点D体中心和各面中心【答案】D【解析】两个等量同种电荷在其连线的中点处的合场强为零。两个等量同种正电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向远离正电荷的方向。两个等量同种负电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向负电荷的方向。在正方体的上面中心，上面的四个电荷分成两组产生的场强都是零，下面的四个电荷分成两组产生的场强等大反向，所以正方体的上面中心处的合场强为零，同理所有各面中心处的合场强都为零。在体中心，可以将八个电荷分成四组，产生的合场强为零。而在各边中心，场强无法抵消，合场强不为零。正确答案是D。2（2018·山西省太原市第五中学高二10月月考）均匀带电的球壳在球内空间任意一点产生的场强为零。如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=R/2。已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为Akq2R2-E Bkq4R2 Ckq4R2-E DE【答案】D【解析】根据题意，把另外一半的球面补充完整，则整个球面带电量将为2q，由均匀带电的球壳在球内空间任意一点产生的场强为零知，整个球面在M点产生的场强为零，已知M点的场强为E，则右半部分在M的场强大小也为E，方向与E相反，根据对称性，左半部分在N点的场强和右半部分在M的场强大小相等，也为E，故ABC错误，D正确。故选D。【2019·广东省高三下学期第一次模拟考试】（多选）如图所示，点电荷Q1，Q2固定于边长为L的正三角形的两顶点上，将点电荷Q3（电荷量未知）固定于正三角形的中心，Ql，Q2的电荷量均为q。在正三角形第三个顶点上放入另一点电荷Q，且Q的电荷量-q，点电荷Q恰好处于平衡状态。已知静电力常量为k，不计各电荷受到的重力，下列说法正确的是A若撤去Q3，则Q将做匀加速直线运动BQ3的电荷量为C若不改变Q的电性，仅改变其电荷量，Q将不再受力平衡D若将Q1的电荷量改为-q，则Q受到的合力大小为【答案】BD【详细解析】若撤去Q3，点电荷Q所受的合力为Q1、Q2对点电荷Q库仑力的合力，方向竖直向下，向下加速运动的过程中，由于距离两电荷的距离变化，导致库仑力的变化，则加速度变化，做变加速直线运动，A错误。Q1、Q2对点电荷Q库仑力的合力为：，方向竖直向下，根据几何关系知，Q3与点电荷Q的距离为：，根据平衡条件得：，解得，带负电，B正确。根据知，Q的电量可以约去，若不改变Q的电性，仅改变其电荷量，Q将仍然受力平衡，C错误。若将Q1的电荷量改为-q，Q受到Q1、Q2的合力，方向水平向右，Q3对Q的库仑力大小为，方向竖直向上，根据平行四边形法则知，Q受到的合力大小，D正确。1【2019·辽宁高考模拟】用绝缘轻质细线悬吊一质量为m、电荷为q的小球。在空间施加一匀强电场，当小球保持静止时，细线与竖直方向成角，则所加匀强电场的电场强度的最小值为AB C D【答案】A【解析】小球保持静止时受到重力mg、电场力F和细线的拉力T，作出力图如图：根据作图法可知，当电场力F与细线垂直时，电场力最小，最小值为F=mgsin，则场强的最小值为，故选A。2用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×102 kg，所带电荷量为+2.0×108 C。现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向成30°角（如图所示）。求这个匀强电场的电场强度（g取10 N/kg）。【答案】【解析】取带电小球为研究对象，小球在三个共点力作用下处于平衡状态，受力分析如图所示小球在重力mg、电场力F及绳的拉力T的作用下处于平衡状态，则有F= mgtan30°，而F=qE解得电场强度【名师点睛】本题是带电体在电场中平衡问题，当作力学问题去处理，关键是分析电场力大小和方向。【2019·学科网第二次全国大联考江苏卷】（多选）如图所示，实线是带电粒子在电场力作用下的运动轨迹，ACB为轨迹上的三点，虚线可能是电场线，也可能是等差等势线，F方向垂直于虚线。则A粒子一定从A向B运动B粒子经过C点的受力方向不可能沿F的方向CA点电势高于B点电势D粒子在A点的加速度一定小于在B点的加速度【参考答案】BD【详细解析】带电粒子的运动方向无法判断出一定从A向B运动，也可能从B向A运动，选项A错误；力的方向总是指向曲线运动的内侧，可得带电粒子经过C点的受力方向不可能沿F方向，选项B正确；由于电场线方向未知，故无法判断电势的高低，选项C错误；根据电场线或等势面的疏密程度表示场强的强弱，可得出不论是电场线还是等差等势线，带电粒子在A点的加速度一定小于在B点的加速度，选项D正确。1【2019·北京市101中学三模】一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）ABCD【答案】D【解析】电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向，故A错误；负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符，故B错误；图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动，故C错误；图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意，故D正确。2【2018·福建省三明市三地三校高二上学期期中联考】如图所示，带电粒子在电场中由A点运动到B点，图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，则下列说法判断错误的是A该带电粒子带正电BA处电势比B处电势高C从A到B的运动过程中，电场力做负功，动能减少D该粒子从A到B的过程中加速度增大，速度也增大【答案】C【解析】电场力的方向沿电场线的切线，又粒子做曲线运动，电场力指向轨迹的凹侧，则粒子在A点的受力如图，粒子带正电，故A项正确。过B点作等势面如图，顺着电场线电势降低，则A处电势比B处电势高，故B项正确。从A到B的运动过程中，电场力方向与运动方向成锐角，电场力做正功，粒子动能增大，速度增大，故C项错误。粒子从A向B运动，电场线变得密集，粒子所受电场力增大，粒子的加速度增大，又据C项分析知，粒子速度增大，故D项正确。【名师点睛】等势面和电场线垂直，顺着电场线电势降低。【2019·广东高三月考】如图，在等边三角形abc的中心O处有一带正电的点电荷，d为ac边的中点，则在该点电荷产生的电场中Aa、b、c点的电场强度相同Ba、c、d点的电势差满足UadUdcC电子在a点时的电势能等于在b点的电势能D电子在a点时的电势能小于在d点的电势能【参考答案】C【详细解析】由正点电荷的电场线是以点电荷为起点向外发散的一簇直线，电场强度，a、b、c三点与点电荷的距离相等，则a、b、c三点处的电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A错误；正点电荷的等势面是以点电荷为球心的同心球，且离点电荷越近电势越高可知，a、b、c三点电势相等且都小于d点的电势，则a、c、d三点的电势差满足，由可知，电子在a点时的电势能等于在b点的电势能，大于在d点的电势能，故C正确，B、D错误。1【2019·天津高考模拟】一带电粒子在电场中仅在电场力作用下从A点沿直线运动到B点，速度随时间变化的图象如图所示，tA、tB分别是带电粒子到达A、B两点对应的时刻，则下列说法中正确的是AA处的场强一定小于B处的场强BA处的电势一定高于B处的电势C电荷在A处的电势能一定小于在B处的电势能D电荷在A到B的过程中，电场力一定对电荷做正功【答案】D【解析】根据速度图象的斜率等于加速度，由数学知识可以看出，从A点运动到B点的过程中带电粒子的加速度减小，则其所受的电场力减小，电场强度减小，即有A处的场强一定大于B处的场强，A错误。由于带电粒子的电性未知，无法判断电场方向，也就不能判断电势高低，故B错误。由图看出，带电粒子的速度增大，动能增大，则由能量守恒定律得知，其电势能减小，电场力做正功，故C错误，D正确。2（多选）如图所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知<。下列叙述正确的是A若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做功，电势能减少B若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则该电荷克服静电力做功，电势能增加C若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做功，电势能减少D若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点，则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功，电势能不变【答案】AD【解析】由点电荷产生的电场的特点可知，M点的电势高，N点的电势低，所以正电荷从M点到N点，静电力做正功，电势能减小，故A对，B错；负电荷由M点到N点，克服静电力做功，电势能增加，故C错；静电力做功与路径无关，负点电荷又回到M点，则整个过程中静电力不做功，电势能不变，故D对。【2019·山西省太原市第五中学高三（5月）模拟】如图所示，匀强电场中的六个点A、B、C、D、E、F为正八面体的六个顶点，已知BE中点O的电势为零，A、B、C三点的电势分别为7 V、-1 V、3 V，则E、F两点的电势分别为 A2 V、-2 VB1 V、-3 VC1 V、-5 VD2 V、-4 V【参考答案】B【详细解析】如图所示。设AB的中点为M，MO平行于AE，且AE=2MO，根据U=Ed可知沿着AE方向电势变化量是沿MO方向的2倍，而M点电势为3 V，即UMO=3 V，故有UAE=6 V，由此可知E点电势为1 V；根据正八面体的特点可知，AE平行于CF，故沿CF方向电势降低为UCF=6 V，由此可得F点电势为-3 V，故B正确；ACD错误，故选B。1（多选）一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为9 V、13.5 V、5.5 V。下列说法正确的是A电场强度的大小为2.5 V/mB坐标原点处的电势为1 VC电子在a点的电势能比在b点的高4.5 eVD电子从b点运动到c点，电场力做功为-8 eV【答案】BCD【解析】由于是匀强电场，故沿着同一个方向前进相同距离电势的降低相等，故：bc=ao，代入数据解得：o=1 V；在y轴上距离O点2.25 m的位置电势也为5.5 V，画出等势面，如图所示：tan=2.2530.75，故=37°；O点与经过C点的等势面间距为d=OCsin37°=1.8 cm，故场强：E=Ucod5.5-11.8V/cm=2.5 V/cm，故A错误，B正确；点a的电势比点b的电势低4.5 V，电子带负电荷，故电子在a点的电势能比在b点的高4.5 eV，故C正确；电子从b点运动到c点，电势降低8 V，电子带负电荷，故电势能增加8 eV，电场力做功8 eV，故D正确；故选BCD。2如图所示，在场强E=104 N/C的水平匀强电场中，有一根长l=15 cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=2×106 C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取10 m/s2。求：（1）小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？（2）若取A点电势为零，小球在B点的电势能、电势分别为多大？【答案】（1）4.5×103 J3×103 J （2）3×103 J1.5×103 V【解析】（1）Ep=mgl=4.5×103 J，Ep电=Eql=3×103 J（2）Ep=3×103 J，Ep=Bq，B= V=1.5×103 V如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为+Q。虚线表示该点电荷电场中的等势面。两个一价离子M、N（不计重力和它们之间的电场力）先后从a点以相同的速率v0射入该电场，曲线apb为M离子的运动轨迹，曲线aqc为N离子的运动轨迹，其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置。下列说法中正确的是AM是正离子，N是负离子BM在p点的速率大于N在q点的速率CM在b点的速率大于N在c点的速率DM从pb过程电势能的增量等于N从aq电势能的增量【参考答案】B【详细解析】由图可知电荷N受到中心电荷+Q的斥力，而电荷M受到中心电荷+Q的引力，故两粒子的电性一定不同，由于中心电荷为正电，则M一定是负离子，N一定是正离子，故A错误；由图可判定M电荷在运动过程中，电场力先做正功，导致动能增加；而N电荷在运动过程中，电场力先做负功，导致动能减小，所以M在p点的速率一定大于N在q点的速率，故B正确；a、b、c三点在同一等势面上，可知从a到b和从a到c过程中电场力所做的总功为零，根据动能定理可知M在b点的速率等于N在c点的速率，故C错误。由图可知：p、b间电势差小于a、q间电势差，根据电场力做功W=Uq知，M从pb过程电场力做的功小于N从aq过程电场力做的功，M从pb过程电势能的增量小于N从aq电势能的增量，故D错误。故选B。1【2019·天津高三期末】如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c为粒子运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是A粒子一定带正电B粒子在a点和在c点的加速度相同C粒子在a、c间运动过程中动能先减小后增大D粒子在a点的电势能比在b点的电势能大【答案】D【解析】因不知道源电荷的电性，故不知道运动粒子的电性，故A错误；a、c两点电场强度方向不同，故加速度不同，故B错误；由粒子运动的轨迹弯曲的方向可知，粒子受到的电场力指向右侧，则从a到b电场力做正功，粒子动能增大，电势能减小，b到c电场力做负功，动能减小，电势能增大，故粒子在a、c之间运动过程中的动能先增大后减小，在a点电势能大于在b点的电势能，故C错误，D正确。2如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带电质点（重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P，Q是这条轨迹上的两点，据此可知Aa、b、c三个等势面中，a的电势最高B电场中Q点处的电场强度大小比P点处大C该带电质点在P点处的动能比在Q点处大D该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大【答案】C【解析】电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于不知道质点带正电还是带负电，因此无法确定电场的方向，无法判断电势的高低，故A错误。等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，故B错误。从P到Q过程中运动的方向与电场力的方向之间的夹角是钝角，所以电场力做负功，电势能增加，所以带电质点在P点处的动能比在Q点处大；而在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小，故C正确，D错误。故选C。1【2019·山东省淄博第一中学高一期中】下列说法中正确的是A根据E= F/q可知，电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B电场中某点的场强E= F/q，与检验电荷的受力大小及带电荷量无关C电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向D公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的2关于电场线，下列说法正确的是A电场线是电场真实存在的曲线B电场线的切线方向就是该点的电场强度方向C沿着电场线方向，电场强度越来越小D沿着电场线方向，电场强度越来越大3在电场线如图所示的电场中，下述说法正确的是AA点的电场强度大于B点的电场强度BA点的电势高于B点C负电荷在A点的电势能比在B点的电势能小D正电荷从B点移到A点时，电场力作正功4【2018·贵州省黔东南州高三第一次模拟考试】如图，xOy平面直角坐标系所在空间有沿x轴负方向的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为E。坐标系上的A、B、C三点构成边长为L的等边三角形。若将两电荷量相等的正点电荷分别固定在A、B两点时，C点处的电场强度恰好为零。则A处的点电荷在C点产生的电场强度大小为AE B33E C3E D32E5如图所示，在处于O点的点电荷+Q形成的电场中，检验电荷q由A点移至B点电场力做的功为W1；以OA为半径画弧交OB于C点，q由A点移至C点电场力做的功为W2；q由C点移至B点电场力做的功为W3。则下列关于这三个功的说法正确的是AW1>W3 BW1<W3 CW1=W3DW2=06【2019·吉林长春外国语学校高一期末】在一个电场的a、b、c、d四点分别放入点电荷时，电荷受到的电场力跟电荷电量的函数关系如图所示（电场力的方向以向右为正），下列说法正确的是A该电场是匀强电场Ba、b、c、d四点的场强关系是Ed>Eb>Ea>EcCa、b两点场强向右，c、d两点的场强也向右D无法比较E值的大小7【2019·安徽省阜阳市第三中学第二次调研】如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，已知电场线平行于所在的平面，一个电荷量 C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了 J，由B移到C的过程中电场力做功 J，为方便计算，设B点电势为0，下列说法正确的是AB、C两点的电势差 VBA点的电势低于B点的电势C负电荷由C点移到A点的过程中，电势能减少D该电场的场强为1 8【2019·湖南省怀化市年高三统一模拟】某空间存在一电场，电场中的电势在x轴上的分布如图所示，下列说法正确的是A在轴上，从到电场强度方向向左B在轴上，从到电场强度先增大后减小C把一负电荷沿轴正向从移到，电场力先减小后增大D把一负电荷从移到，电场力做负功9图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、q，则该三角形中心O点处的场强为A，方向由C指向O B，方向由O指向CC，方向由C指向O D，方向由O指向C10如图所示，实线和虚线分别表示某电场的电场线和等势线，下列说法中正确的是Aa点场强小于c点场强Ba点电势高于c点电势Cc、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差D若将一试探电荷q由a点移动到b点，电场力做正功11如图，质量为m、带电量为q的小球用长为l的细线悬挂，处在水平方向的匀强电场中，小球静止于A点，此时悬线与竖直方向夹角为=30°，现用力将小球缓慢拉到最低点B由静止释放。不计空气阻力，则下列说法正确的是A场强的大小为B小球将在A、B之间往复摆动C小球将回到A处停下来D小球从B向右摆到最高点的过程中，电势能的减少量为12【2019·江门市新会第一中学高三月考】如图所示，水平粗糙绝缘杆从物体A中心的孔穿过，A的质量为M，且绝缘细线将另一质量为m的小球B与A连接，整个装置所在空间存在水平向右的匀强电场E，A不带电，B带正电且电荷量大小为Q，A、B均处于静止状态，细线与竖直方向成角则下列结论不正确的是A细线中张力大小为B细线中张力大小为C杆对A的摩擦力大小为QED杆对A的支持力大小为Mg13在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E点关于c电荷的对称点，则下列说法中正确的是AD点的电场强度为零、电势可能为零BE、F两点的电场强度等大反向、电势相等CE、G、H三点的电场强度和电势均相同D若释放c电荷，c电荷将一直做加速运动（不计空气阻力）14【2018·福建省三明市第一中学高二上学期期中复习】如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同。实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点。下列判断错误的是A三个等势面中，c等势面电势高B带电质点通过P点时电势能较大C带电质点通过Q点时动能较大D带电质点通过P点时加速度较大15用30 cm的细线将质量为4×103的带电小球竖直悬挂在水平向右，大小为1×104 N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。（1）分析小球的带电性质；（2）求小球的带电量q；（3）求细线的拉力。1【2019·浙江选考】等量异种电荷的电场线如图所示，下列表述正确的是Aa点的电势低于 b点的电势Ba点的场强大于b点的场强，方向相同C将一负电荷从a点移到b点电场力做负功D负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能2【2019·新课标全国卷】（多选）静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则A运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小B在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行3【2019·新课标全国卷】（多选）如图，电荷量分别为q和q（q>0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点。则Aa点和b点的电势相等Ba点和b点的电场强度大小相等Ca点和b点的电场强度方向相同D将负电荷从a点移到b点，电势能增加4【2019·北京卷】如图所示，a、b两点位于以负点电荷Q（Q>0）为球心的球面上，c点在球面外，则Aa点场强的大小比b点大Bb点场强的大小比c点小Ca点电势比b点高Db点电势比c点低5【2019·江苏卷】（多选）如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为+q的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为-W，再将Q1从C点沿CB移到B点并固定，最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点。下列说法正确的有AQ1移入之前，C点的电势为BQ1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0CQ2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2WDQ2在移到C点后的电势能为-4W6【2018·天津卷】如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为M、N，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EPM、EPN。下列判断正确的是AvM<vN，aM<aN BvM<vN，M<NCM<N，EPM<EPN DaM<aN，EPM<EPN7【2018·新课标全国II卷】（多选）如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点。一电荷量为q（q>0）的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1：若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2，下列说法正确的是A此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为W1+W22C若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为W2qLD若W1=W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差8【2018·新课标全国I卷】（多选）图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV。下列说法正确的是A平面c上的电势为零B该电子可能到达不了平面fC该电子经过平面d时，其电势能为4 eVD该电子经过平面