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第34 讲 电场能的性质
目
录
01 课标达标练..........................................................................................................................................................1
题型01 电势高低判断........................................................................................................................................1
题型02 电势能大小判断...................................................................................................................................2
题型03 场强、电势、电势能的综合问题....................................................................................................3
题型04 公式E=U/d 在匀强电场中的应用...................................................................................................4
题型05 公式E=U/d 在非匀强电场中的应用...............................................................................................5
题型06 典型电场的等势面.............................................................................................................................5
题型07 电场线与轨迹问题.............................................................................................................................6
题型08 等势面与轨迹问题.............................................................................................................................8
02 核心突破练...........................................................................................................................................................9
03 真题溯源练.........................................................................................................................................................12
01 电势高低判断
1．（2025·黑龙江·模拟预测）如图所示，等量异种电荷固定于正六边形
的
点，以直线
建立
轴，
的中垂线建立
轴，M 、N分别为
的中点，
分别为
的中点，则
下列说法正确的是（ ）
1
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A．
点的电场强度大于
点的电场强度
B．
点的电势比
点的电势低
C．将一带正电的试探电荷从
点移到
点，试探电荷的电势能不变
D．将一带负电的试探电荷从
点由静止释放，在它从
点运动到
点的过程中，试探电荷的动能先
增大后减小
2．（2025·齐齐哈尔·三模）如图所示，由正八棱锥
，底面
为正方形，
沿竖直方
向，
分别为
的中点，在
两点分别固定两正点电荷，在
两点分别固定两负点
电荷，四个电荷的电荷量相等。选无穷远处的电势为零，不计电子重力，则下列说法正确的是（ ）
A．
两点的场强相同
B．
四点的电势不同
C．电子以某一速率由
点运动到无穷远时，电子的速率将变大
D．将一带正电的小球由
点静止释放，小球将处于完全失重状态
02 电势能大小判断
3．
如图甲所示为某品牌负离子空气净化器，其产生负离子的原理如图乙所示，针状电极和
弧形电极之间加上直流高压，使其间的空气发生电离，产生的负离子通过鼓风装置排出。M 为针状电极顶
点，N 在弧形电极上，A 为MN 连线中点，下列说法正确的是（ ）
2
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A．A 点的电势大于零
B．离M 点越近，同一正离子的电势能越大
C．离M 点越近，场强越大
D．三点间电势差关系：UMA = UAN
4．
（2025·辽宁·模拟测试）如图甲所示，火力发电厂排出的烟气带有大量的煤颗粒，如果
不进行处理会对环境造成污染。该发电厂为处理烟气中的煤颗粒所使用的静电除尘装置的原理示意图如图
乙所示，m、n 为金属管内两点，在P、Q 两点加高电压时，空气分子被强电场电离，产生的电子附着在煤
颗粒上，煤颗粒在静电力的作用下，聚集到金属管壁上，然后在重力作用下下落到金属管底部，就可以有
效去除煤颗粒，达到环保要求。若不考虑煤颗粒间的相互作用以及其电荷量的变化，则下列说法正确的是
（ ）
A．Q 接电源的负极
B．电场强度
C．煤颗粒做匀加速运动
D．带上负电的煤颗粒在向管壁运动的过程中电势能增大
03 场强、电势、电势能的综合问题
5．（多选）如图所示，正三棱柱
的A 点固定一个电荷量为
的点电荷，C 点固定一个
电荷量为
的点电荷，D、
点分别为AC、
边的中点，选无穷远处电势为零。下列说法中正确的是
（ ）
3
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A．B、
、D、
四点的电场强度方向相同
B．将一负试探电荷从
点移到
点，其电势能减少
C．将一正试探电荷沿直线从B 点移到
点，电场力始终不做功
D．将一正试探电荷沿直线从B 点移到
点，电场力做负功
04 公式E=U/d 在匀强电场中的应用
6．一匀强电场的方向平行于
平面，平面内
三点的位置如图所示，三点的电势分别为
。下列说法正确的是（ ）
A．电场强度的大小为
B．坐标原点处的电势为1V
C．电子在
点的电势能比在
点的高7eV
D．电子从
点运动到点，电场力做功为
7．（2025·内蒙古乌兰察布·二模）如图甲所示，a~h 是圆心为O 半径为R 圆周上的8 个等分点，纸面
内存在匀强电场（图中未画出）。圆上各点半径同Oa 的夹角为θ，各点的电势φ 与θ 的φ-θ 关系图像如图
乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电场方向水平向右
B．电场强度的大小为
4
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C．ab 两点的电势差为
D．一电子从c 点顺时针沿圆弧运动到g 点电势能先减小后增大
8．如图，△ abc 中bc=4cm，∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于△abc 所在平面，且a、b、c 点的
电势分别为3V、-1V、3V。下列说法中正确的是（ ）
A．电场强度的大小为100V/m
B．电场强度的方向沿ac 方向
C．电子（带电量为e）从c 点移动到b 点，电势能减少4eV
D．电子（带电量为e）从a 点移动到c 点，电场力做功为零
05 公式E=U/d 在非匀强电场中的应用
9．雷电击中地面或高压输电线掉落到地面时，都会在以落地点为中心的一定区域内的地面上形成一
个强电流场，如果有人站在这个区域内，双脚间会存在一定的电势差，叫做“跨步电压”。如图所示，一
条电势远高于地面的高压直流输电线掉落在地面上的O 点，若O 点附近地质结构分布均匀，则在地面以O
为圆心的同心圆为一系列的等势线。图中O、A、B、C 在同一直线上，
是过B 点圆的切线，
，电线落地时恰好有人单脚着地站在B 点，则以下说法正确的是（ ）
A．图中A、B、C 三点中，C 点电势最高
B．地面上电子由O 向C 定向移动
C．为了安全，人应该沿
方向迈大步快速脱离
5
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D．A、B、C、D 四点间电势差大小关系为
06 典型电场的等势面
10．（2025·黑龙江·二模）如图甲所示，竖直平面内等高固定着两个带电量均为q（q>0）电荷连线的
中点，A、B、C、D 处于同一竖直线上，AB=BD=h，C 为BD 中点。质量为m、带电量为q 的小球从A 点由
静止释放，从A 运动到D 的过程中，小球动能
随下降高度y 的变化图像如图乙所示。已知重力加速度大
小为g，不计空气阻力，则（ ）
A．在
的位置两点电荷产生的电场强度大小为
B．C、A 两点间电势差
大于C、D 两点间电势差
C．小球下降高度
时加速度大小为2g
D．小球下降高度
时动能为
11．如图所示，M、N 两点分别固定等量的异种点电荷，正方形
为垂直
连线的平面，正方
形中心O 是
连线的中点，E、F 分别是
、
的中点，
，下列说法正确的是（ ）
A．A、B 两点的电场强度大小相等，方向不同
B．A、D 两点的电势相等
6
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C．把一个正电荷从A 点沿直线移到C 点过程中，电场力先做正功后做负功
D．若仅将N 处的电荷换成正电荷，F 点的场强大小不变
07 电场线与轨迹问题
12．（2025·内蒙古·模拟预测）如图所示，竖直放置的金属板右侧有一带正电的点电荷，电场线分布
如图所示，一带电粒子仅受电场力作用沿虚线从
运动到
，已知
、
、为直线上的三点，且
。
不考虑粒子所带电荷对空间中电场分布的影响，下列说法正确的是（ ）
A．粒子一定带正电
B．粒子在
点的电势能大于在
点的电势能
C．粒子在
点的加速度小于在
点的加速度
D．
、
两点的电势差等于
、两点的电势差
13．某静电场的电场线如图中实线所示，虚线是某个带电粒子在仅受电场力作用下的运动轨迹，下列
说法正确的是（ ）
A．粒子带负电荷
B．粒子在M 点的加速度大于它在N 点的加速度
C．粒子在M 点的动能小于它在N 点的动能
D．粒子一定从M 点运动到N 点
14．如图所示，实线为负点电荷的一条电场线，负点电荷位于电场线的一端。A、B、C 为电场线上的
三点，且AB = BC，虚线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹。关于A、B、C 三点电场强度E、电势φ 的
判断正确的是（ ）
7
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A．
B．
C．
D．
08 等势面与轨迹问题
15．（2025·内蒙古呼和浩特·二模）图示为电缆终端周围的电场分布情况，图中虚线为等势线，实线
为电场线，a、b、c 为电场线和等势线的三个交点，下列说法正确的是（ ）
A．电场中b 点的场强大于a 点的电场强度
B．将一电子放在c 点，电子的电势能为30eV
C．将一电子由a 点移至b 点，电场力做功20eV
D．在a 点以一定初速度释放一带正电的粒子，粒子可沿图中轨迹经过c 点到达b 点
16．（2024·黑吉辽·押题卷）静电透镜是由带电导体所产生的静电场来使电子束聚焦和成像的装置，
它广泛应用于电子器件和电子显微镜。如图所示为其内部静电场中等差等势面的分布示意图。一电子由A
点以某一速度射入该电场，仅在电场力作用下的运动轨迹如曲线AB 所示，C、D 为该轨迹曲线上的两点，
O 点为互相垂直的对称轴MN 和M'N′的交点。下列说法正确的是（ ）
8
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A．C 点的电势低于D 点的电势
B．电子在C 点的电势能小于在D 点的电势能
C．电子在C 点的电势能和动能之和小于在D 点的电势能和动能之和
D．电子在D 点运动到B 点过程中动量的变化率不变
17．（2025·内蒙古·模拟预测）高大的建筑物上安装避雷针，阴雨天气时可避免雷击，从而达到保护
建筑物的目的。如图所示，虚线是某次避雷针即将放电时，带负电的云层和避雷针之间三条等势线的分布
示意图；实线是空气中某个带电粒子由
点到
点的运动轨迹，不计该带电粒子的重力，则（ ）
A．带电粒子带负电
B．带电粒子带正电
C．带电粒子在
点的电势能小于在
点的电势能
D．带电粒子在
点的电势能大于在
点的电势能
18．（2025·辽宁·模拟测试）真空中，接地金属导体球壳靠近带正电的点电荷，处于静电平衡状态，
周围空间存在如图所示的静电场，a、b、c、d 为电场中的四个点，c、d 连线过球壳的球心，则（ ）
9
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A．电场强度关系
B．电势
C．电子在d 点的电势能比在a 点的小
D．将电子从c 点移动到d 点，电场力不做功
19．（2025·内蒙古赤峰·三模）如图是静电场轨道离子阱装置。长为
的圆柱形金属管接高压电源
正极，位于中心轴线的金属丝
接负极，管内空间形成指向中心轴线的辐射状电场，在管的左端以
为圆心开一半径为
的圆环状窄缝。一个质量为
、电荷量为
的离子，以速度
从离子阱右侧的
点垂直
射入，且与
的夹角
，不计离子重力，离子在离子阱中的运动可分为两部分围绕
的圆周运动和沿
的直线运动，且最后离子从左侧窄缝射出。下列说法正确的是（ ）
A．离子带负电
B．离子在运动过程中加速度不变
C．
处的电场强度大小
D．离子在离子阱中运动的路程
20．（2024·黑龙江哈尔滨·三模）如图所示，真空中有一正方体，其上M、P 两个顶点处分别放置电荷
量都为q 的正点电荷，N、Q 两个顶点处分别放置电荷量都为q 的负点电荷。图中的a、b、c、d 是其他的
10
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四个顶点，O 点为正方体中心，规定无穷远处电势为零，下列表述正确的是（ ）
A．a、b 两点的电场强度大小相等
B．a 点的电势等于b 点的电势
C．O 点的电势为零
D．同一带正电的试探点电荷在c 点电势能小于在d 点电势能
21．如图所示，实线为电场中方向未知的三条电场线，a、b 两带电粒子以不同速度从M 点射入电场，
仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则（ ）
A．a 一定带正电，b 一定带负电
B．两个粒子的电势能均减小
C．a 的加速度逐渐增大，b 的加速度逐渐减小D．a 的动量逐渐减小，b 的动量逐渐增加
22．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）真空中有两个点电荷，电荷量均为
，固定于相距为
的
A、
两点，
是
中点。图中
为
中垂线上一点，N 为
连线上一点，且
。
已知电荷量为
、
的两点电荷之间的电势能
为静电力常
量，为两电荷间距。则下列说法错误的是（ ）
A．N 处电场强度比
处电场强度大
B．电荷量为
的试探电荷在
处电势能比在
处电势能大
C．在N 点放入一电子，从静止释放，电子的运动不可视为简谐运动
D．在
点放入一质子，从静止释放，质子的运动可视为简谐运动
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23．（2025·辽宁抚顺·模拟预测）如图所示，真空中水平放置的平行板电容器的两极板与电压恒定的
电源相连，下极板接地（电势为0），极板间的P 点固定一带负电的点电荷（电荷量不变），把上极板缓
慢向下平移少许后，下列说法正确的是（ ）
A．电容器所带的电荷量减小
B．点电荷受到的电场力增大
C．P 点的电势降低
D．点电荷的电势能减小
24．（2024·辽宁·一模）在x 轴上的M、N 处分别固定一个点电荷
、
，取x 轴正方向为电场强度的
正方向，x 轴上各点的电场强度E 随坐标x 的变化曲线如图所示，O 点电场强度为零，
。P 点在
M 左侧，Q 点在N 右侧，且PM 与QN 长度相等。下列说法正确的是（ ）
A．
与
带等量正电荷
B．
与
均带正电荷，且电荷量之比为
C．P 点与Q 点的电场强度等大反向
D．M 点与P 点的电势差小于N 点与Q 点之间的电势差
25．（2025·全国卷·高考真题）匀强电场中，一带正电的点电荷仅在电场力的作用下以某一初速度开
始运动，则运动过程中，其（ ）
A．所处位置的电势一定不断降低
B．所处位置的电势一定不断升高
12
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C．轨迹可能是与电场线平行的直线
D．轨迹可能是与电场线垂直的直线
26．（2025·河北·高考真题）《汉书》记载“姑句家矛端生火”，表明古人很早就发现了尖端放电现
象。若带电长矛尖端附近某条电场线如图，则
四点中电势最高的是（ ）
A．a 点
B．b 点
C．c 点
D．d 点
27．（2025·河南·高考真题）如图，在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c 三点，其电势分别为
；a、b、c 分别位于纸面内一等边三角形的顶点上。下列图中箭头表示a 点电场的方向，则正
确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
28．（2025·四川·高考真题）如图所示，由长为R 的直管ab 和半径为R 的半圆形弯管bcd、def 组成的
绝缘光滑管道固定于水平面内，管道间平滑连接。bcd 圆心O 点处固定一电荷量为Q（Q > 0）的带电小球。
另一个电荷量为q（q > 0 且q << Q）的带电小球以一定初速度从a 点进入管道，沿管道运动后从f 点离开。
忽略空气阻力。则（ ）
13
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A．小球在e 点所受库仑力大于在b 点所受库仑力
B．小球从c 点到e 点电势能先不变后减小
C．小球过f 点的动能等于过d 点的动能
D．小球过b 点的速度大于过a 点的速度
29．（2025·福建·高考真题）某种静电分析器简化图如图所示，在两条半圆形圆弧板组成的管道中加
上径向电场。现将一电子a 自A 点垂直电场射出，恰好做圆周运动，运动轨迹为ABC，半径为r。另一电
子b 自A 点垂直电场射出，轨迹为弧APQ，其中PBO 共线，已知BP 电势差为U，|CQ|=2|BP|，a 粒子入
射动能为Ek，则（ ）
A．B 点的电场强度
B．P 点场强大于C 点场强
C．b 粒子在P 点动能小于Q 点动能
D．b 粒子全程的克服电场力做功小于2eU
30．（2025·云南·高考真题）某介电电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势线分布如图所示。a、
b、c、d 四点分别位于电势为－2V、－1V、1V、2V 的等势线上，则（ ）
A．a、b、c、d 中a 点电场强度最小
B．a、b、c、d 中d 点电场强度最大
C．一个电子从b 点移动到c 点电场力做功为2eV
D．一个电子从a 点移动到d 点电势能增加了4eV
31．（2025·湖南·高考真题）（多选）一匀强电场的方向平行于
平面，平面内A 点和B 点的位置
14
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如图所示。电荷量为
和
的三个试探电荷先后分别置于O 点、A 点和B 点时，电势能均为
。下列说法正确的是（ ）
A．
中点的电势为零
B．电场的方向与x 轴正方向成
角
C．电场强度的大小为
D．电场强度的大小为
15
