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第42 讲 电场能的性质
1.(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
2.(2025·湖南·高考真题)一匀强电场的方向平行于
平面,平面内A 点和B 点的位置如
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
3.(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
真题演练
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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
4.(2025·北京·高考真题)某小山坡的等高线如图,M 表示山顶,
是同一等高线上两
点,
分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下,不考虑阻力,
则( )
A.小球沿
运动的加速度比沿
的大
B.小球分别运动到
点时速度大小不同
C.若把等高线看成某静电场的等势线,则A 点电场强度比B 点大
D.若把等高线看成某静电场的等势线,则右侧电势比左侧降落得快
5.(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( )
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A.
B.
C.
D.
6.(2025·山西·模拟预测)如图所示,电荷量为
的点电荷固定在M 点,电荷量为
的点电荷固定在N 点,M、N 在同一竖直线上.粗细均匀的光滑绝缘细杆水平固定,与
M、N 连线的垂直平分线重合,M、N 连线的中点为O,M、N 间的距离为L.一个质量为
m、电荷量大小为
(正负未知)的带电小球套在光滑杆上,在A 点由静止释放,在电场力
作用下向O 点运动,不计小球大小,静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A.小球的电势能一直减小
B.小球运动的加速度一定一直减小
C.杆对小球的作用力一定一直增大
D.当小球与M 连线与杆成
角时,小球的加速度大小为
7.(2025·山东潍坊·三模)如图所示,无限大接地金属板MN 的垂线Od 上a、b、c 三点恰
将Od 均分为四段,每段长度均为L。在O 点固定一电荷量为Q 的正点电荷,虚线分别为过
a、b、c 三点的等势线,实线为某试探电荷仅在电场力作用下运动的轨迹,轨迹与等势线分
别交于e、f、c、g、h 点。当该试探电荷运动到c 点时,其电势能
、动能
。已知一个点电荷与无限大金属板间的电场与等量异种点电荷连线中垂线一侧的
模拟冲关
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电场分布相同。单个点电荷Q 周围某点的电势
,r 为该点到点电荷Q 的距离,下列说
法正确的是( )
A.该试探电荷带负电
B.b 点的场强大小为
C.该试探电荷运动到f 点时的动能为7eV
D.该试探电荷分别从e 到f 和从f 到c 的运动过程中,电场力做的功相等
8.(2025·重庆·二模)如题图甲所示,同轴电缆由两个同心导体组成,通常是一个铜制的内
导体和一个铜或铝制的外导体,两者之间由绝缘材料隔开。图乙为同轴电缆横截面内静电场
的电场线和等势面分布情况,相邻的虚线圆间距相等,a、b、c 点均为实线与虚线圆的交点,
下列说法正确的是( )
A.图乙中实线代表等势线,虚线代表电场线
B.a、c 间的电势差是b、c 间电势差的两倍
C.a 点的电场强度和b 点的电场强度不相同
D.正电荷在a 点的电势能小于在b 点的电势能
9.(2025·天津·一模)两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知A 点电势高于B 点
电势。若位于a、b 处点电荷的电荷量大小分别为
和
,下列说法正确的是( )
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A.a 处为正电荷,
B.a 处为正电荷,
C.把一个正电荷从A 点移动到B 点该电荷电势能减少
D.把一个正点电荷(不计其他力)在a 处右侧释放,将匀加速向b 处运动
10.(2025·天津和平·三模)如图,两个带等量正电荷的微粒
以相同的速度沿垂直于电
场方向同时射入平行板电容器的匀强电场中,P 从靠近上极板边缘处射入,Q 从两极板中央
处射入,在重力和电场力的共同作用下,它们打在下极板同一点,不计粒子间的相互作用,
在整个运动过程中,下列分析正确的是( )
A.两粒子的机械能变化量一定相同
B.两粒子的动能一定都增大
C.电场力对两粒子的冲量一定相同
D.两粒子的电势能一定都减小
11.(2025·浙江·二模)雷雨天,高层建筑顶部的避雷针起到主动吸引闪电的作用,叫“接
闪”,以此保护周边建筑和行人的安全。某次电视塔“接闪”前积雨云层与避雷针附近产生
的电场的等差等势面如图所示,积雨云层的底部积聚正电荷,取大地为零势面,以下说法正
确的是( )
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A.避雷针的针尖不带电
B.A、B、C 三个位置中A 点的电势最高
C.A、B、C 三个位置中电子在A 点受电场力最大
D.空气中一电子由C 点运动到B 点,电势能增加
12.(2025·山东·三模)如图所示,点
、
、
、
为正方体四个表面的中心,在
、
两点处分别固定等量的正点电荷,下列说法正确的是( )
A.
、
两点处的电场强度等大反向
B.从
沿直线到
,电场强度先减小后增大
C.正方体外接球的球面为一等势面
D.将一负的试探电荷从
点沿直线移到
点,其电势能先减小后增大
13.(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
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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
14.(2025·湖北十堰·模拟预测)如图所示,矩形
的
边长是
边长的2 倍,
为
连线的中点。两个等量异种点电荷分别固定于
点和
点,下列说法正确的是
( )
A.
点的电场强度为0
B.
点和
点的电场强度相同
C.
点和
点的电势相等
D.若将电子从
边中点沿直线移动至
边中点,电子的电势能将保持不变
15.(2025·江苏·模拟预测)如图所示,垂直于水平桌面固定一根绝缘光滑细直杆,带有同
种电荷的绝缘小球甲和乙穿过直杆,电荷量分别为q 和Q。在图示的坐标系中,小球乙静止
在坐标原点O,A、B、C 三点的坐标分别为x0、2x0、3x0,t=0 时刻小球甲从A 处由静止释放,
向上运动到C 处时速度减为零。下列说法正确的是( )
A.甲球在B 点速率最大
B.小球甲在A、C 两点的加速度大小相等
C.小球甲在A、B 间的运动时间小于B、C 间的运动时间
D.在A、B 间和B、C 间运动过程中,系统的电势能减小量相等
16.(2025·湖北黄冈·二模)雷雨天带电的乌云飘过一栋建筑物上空时,在避雷针周围形成
电场,a、b、c、d 为等差等势面,一个电子只在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示,
A、B 是轨迹上的两点。下列说法正确的是( )
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A.云层带负电
B.A 点的电场强度大小比B 点的小
C.电子在A 点动能比在B 点动能小
D.电子在A 点电势能比在B 点电势能大
17.(2025·安徽·模拟预测)如图所示,实线和虚线分别为两点电荷
和
产生的电场中的
电场线、等势线。已知
的电量是
的电量的9 倍,以点电荷
位置作为坐标原点,
指向
为
轴正方向,
、
距离为
。则关于两电荷的电性以及在
轴上
的范围内电
势最低的点的坐标
说法正确的是( )
A.两点电荷
和
为同种电荷,
处电势最低
B.两点电荷
和
为同种电荷,
处电势最低
C.两点电荷
和
为异种电荷,
处电势最低
D.两点电荷
和
为异种电荷,
处电势最低
18.(2025·江西·模拟预测)在图甲的直角坐标系中,
轴上固定两点电荷
,距坐标
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原点
均为
轴上有
、
、
三点,其纵坐标值分别为
、
轴
上各点电场强度
随
变化的关系如图乙所示,图中
的阴影部分面积为
的阴影部分面积为
。一个质量为
、电荷量为
的带负电粒子,由
点静止
释放,仅在电场力作用下,将沿
轴负方向运动,则( )
A.
是等量正电荷
B.带电粒子在
两点处的加速度大小之比为
C.带电粒子运动到
位置时动能为
D.带电粒子运动过程中最大速度为
19.(2025·云南·模拟预测)在某电场中建立
轴,沿
轴电势
随
变化的图像如图所示,
图中各坐标值均为已知。质量为
、带电量为
的粒子从
处由静止释放,粒子仅在电场
力作用下沿
轴做周期性运动,则粒子运动的周期为( )
A.
B.
C.
D.
20.(2025·全国·模拟预测)如图所示,虚线同心圆为一点电荷的两个等势面,
三
个点的位置关系如图中所示,下列说法正确的是( )
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A.a、b两点电势一定相等
B.
、
两点电场强度相同
C.
点电势一定高于
点电势
D.
点电场强度一定大于
点电场强度
21.(2025·广东茂名·模拟预测)如图虚线为某电场中等势面的分布情况,一电子仅在电场
力作用下沿实线运动,其中
、
、
三点分别为电子运动轨迹与等势面的交点。关于电子
的运动过程,下列说法正确的是( )
A.电子的加速度逐渐减小
B.电场力始终对电子做正功
C.电子的电势能逐渐增大
D.电子在
段和
段动能的变化量相等
22.(2025·广东珠海·模拟预测)如图所示,正方体的中心放置正点电荷Q,M、N 为正方体
右侧面的两个顶点,P 为正方体右侧面的中心,则( )
A.M、N 两点的场强相同
B.M、N 两点的电势相等
C.正试探电荷在M 点的电势能大于在P 点的电势能
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D.负试探电荷从M 沿着直线运动到N,电场力先做正功再做负功
23.(2025·广东·模拟预测)如图,水平面上
与
点分别放置等量异种点电荷
与
,
两个半径均为
的四分之一圆弧光滑细管
与
在
处平滑连接,
放置在水平面上,
其圆心为
所在平面垂直平分线段
,现让一质量为
、电荷量为
的小球从
处
静止释放进入细管,从
处离开,重力加速度大小为
,下列说法正确的是( )
A.小球经
处时动能大于
B.小球从
到
过程中,点电荷
对其做正功
C.小球在
处动能小于
D.小球从
到
过程中,电势能不变
24.(2025·陕西安康·模拟预测)如图所示,空间有一正八面体M-ABCD-N,O 点是ABCD 的
中心,在顶点M、N 分别固定电荷量为
和
的点电荷,则下列说法正确的是( )
A.A、B、C、D 四点的电场强度相同
B.A、B、C、D 四点的电势相等
C.将一正试探电荷从A 点沿直线移到O 点过程中,电场力不做功
D.将一正试探电荷从A 点沿直线移到C 点过程中,该试探电荷电势能先增大后减小
25.(2025·甘肃白银·模拟预测)如图所示,P、Q 和R 三点分别是等边三角形
三边的中
点,三角形的边长为1m,空间中存在方向平行于三角形所在平面的匀强电场,a、b 和c 三点
的电势分别为0、1V 和0。下列说法正确的是( )
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A.该匀强电场的电场强度大小为
B.R 点的电势低于P 点的电势
C.将一电子从P 点移动到Q 点,静电力做的功为
D.将一电子从Q 点移动到R 点,静电力做的功为
26.(2025·陕西咸阳·模拟预测)如图所示,绝缘光滑的挡板MN 固定在水平面内,挡板N
端的右侧P 点固定一个正电荷,MNP 组成直角三角形,其中
,
。给挡
板M 处一个带正电的小球沿MN 方向的初速度,小球恰好运动到N 点,且小球运动过程中电
荷量不变。关于小球在水平面内从M 点运动到N 点的过程,下列说法正确的是( )
A.小球的机械能守恒
B.小球的速度逐渐变小
C.小球的电势能逐渐变大
D.小球的加速度先变大后变小
27.(2025·北京朝阳·二模)某电场中四个等势面的分布情况如图所示。下列说法正确的是
( )
A.电子在A 点所受静电力大于在B 点所受静电力
B.电子在A 点的电势能大于在B 点的电势能
C.电子仅在电场力作用下从A 点运动到B 点动能变大
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D.电场线由等势面d 指向等势面e
28.(2025·辽宁丹东·二模)如图甲所示,A、B 是某电场中一条电场线上的两点,一个负电
荷从A 点静止释放,仅在静电力的作用下从A 点运动到B 点,若电荷运动的v-t 图像如图乙所
示,以下判断正确的是( )
A.A、B 两点的电场力
B.A、B 两点的电场强度
C.A、B 两点的电势
D.从A 到B 的过程中电场力做正功
29.(2025·辽宁沈阳·三模)如图所示,一均匀带电圆环水平放置,在垂直于圆环面且过圆
心
的中轴线上有A、B、C 三个点,
与
、
与A 间的距离均为
,A 与
间的距离为
,在
点处固定一电荷量为
的点电荷。已知A 点处的电场强度为零,不考虑点电荷对
带电圆环上电荷分布的影响,静电力常量为
,取无穷远处电势为零,下列说法正确的是(
)
A.圆环带负电
B.A 点处的电势也为零
C.
点处的电场强度为
D.若将
点处的点电荷以
点为轴顺时针转过
后固定(点电荷到
点间距离不变),
则A、C 两点处的电场强度相同
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30.(2025·北京大兴·模拟预测)某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示,虚线是
一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹,
、
分别是运动轨迹与等势面
、
的交点,
下列说法不正确的是( )
A.粒子带正电荷
B.
点的电场强度比
点的小
C.粒子在
点的动能大于在
点的动能
D.粒子在
点的电势能大于在
点的电势能
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