2022届高考物理一轮复习54电场能的性质练习含解析

专题54电场能的性质

1.[2021•全国乙卷]如图(a),在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷.由于

静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所示，

相邻等势面间的电势差都相等.若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电

场力大小分别为和相应的电势能分别为和则()

FMFN.闾pNEE,

A.F<FE>E

MN,pMpN

B.F>FE>E

MN,pMpN

C.F<FE<E

MN,pMPN

D.F>FE<E

MN,PMIS

2.

[2020•全国卷n]如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种

电荷.a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均

相等.贝N)

A.a、b两点的场强相等B.a、b两点的电势相等

C.c、d两点的场强相等D.c、d两点的电势相等

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档!

3.[2021•河北衡水中学月考]（多选）如图所示，在真空中A、B两点分别固定等量异种

点电荷-Q和+Q，0是A、B连线的中点，acbd是以0为中心的正方形，m、n、p分别为ad、

db、be的中点，下列说法正确的是（）

A.in、n两点的电场强度相同

B.电势的高低关系<1>=<1>

nP

C.正电荷由a运动到b,其电势能增加

D.负电荷由a运动到c,电场力做负功

4.[2021•广东卷]如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端,

两极间产生强电场，虚线为等势面.在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、

b是其路径上的两点.不计液滴重力.下列说法正确的是（）

高JK电源

带电液滴，/

a点的电势比b点的低

a点的电场强度比b点的小

液滴在a点的加速度比在b点的小

液滴在a点的电势能比在b点的大

[2021•广东七校联考]如图所示是两个等量异种点电荷，A、B为两点电荷连线的垂直平

分线上两点，C、D为两点电荷连线上两点，且A、B、C、D与0点间的距离相等，贝|（）

A.A、B、C、D四点场强相同

B.C点电势比D点电势低

C.试探正电荷沿直线从A运动到B,电场力不做功

D.试探正电荷从C运动到D,电势能增加

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档!

6.对于真空中电荷量为q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时,

离点电荷距离为r处的电势为6=¥（k为静电力常量）.如图所示，两电荷量大小均为Q的异

种点电荷相距为d,现将一质子（电荷量为e）从两电荷连线上的A点沿以负电荷为圆心、半径

为R的半圆形轨迹ABC移到C点,在质子从A点到C点的过程中，系统电势能的变化情况为

()

2kQeR2kQeR

A.臧少dz-Z增加

RB.d?+R2

2kQe2kQe

C.减少D.增加

da—R2dz+Ra

7.[2021•金华十校联考]

如图所示为范德格拉夫起电机,直流高压电源的正电荷通过电刷E、传送带、电刷F,源

源不断地传到球壳的外表面，并均匀地分布在球壳的外表面上，从而在球壳和大地间形成高

电压.当达到某稳定的高压时，一个电子仅在电场力作用下，从金属球壳外空间中A点运动

到B点，下列说法正确的是（）

A.电子在A点的电势能小于B点的电势能

B.电子在A点的加速度小于B点的加速度

C.电子在A点的速度小于B点的速度

D.A点的电势比B点的电势低

8.[2021•广州调研]

-3-

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档!

（多选）如图，在匀强电场中，质量为m、电荷量为+q的小球由静止释放沿斜向下做直线

运动，轨迹与竖直方向的夹角为。，则（）

A.场强最小值为咚

q

B.电场方向可能水平向左

C.电场力对小球可能不做功

D.小球的电势能可能增加

9.[2021•成都摸底]（多选）

MN

如图所示为某电场中的一条电场线.一负电荷以大小为V。的速度从M点沿电场线运动到N

点，经历时间为t,电势能变化量为AE.另一正电荷以大小为v的速度从N点沿电场线运动

1P10

到M点，经历时间为t,电势能变化量为AE.已知v的方向平行于电场线，两电荷的质量相

2|>20

等、电荷量绝对值相等，不计电荷的重力，则（）

A.AE可能小于AEB.AE一定等于AE

PlP2PlP2

c.t可能小于tD.t一定等于t

1212

10.

X...二、

丁…乐:…一”

\

''-

[2021•湖南卷]（多选）如图，圆心为0的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，

ab和cd为该圆直径.将电荷量为q（q〉0）的粒子从a点移动到b点，电场力做功为2W（W>0）；

若将该粒子从c点移动到d点，电场力做功为W.下列说法正确的是（）

A.该匀强电场的场强方向与ab平行

B.将该粒子从d点移动到b点，电场力做功为0.5W

C.a点电势低于c点电势

D.若只受电场力，从d点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档!

11.[2021•山东潍坊模拟]如图所示，相距10cm的平行板A和B之间有匀强电场，电场

强度E=2X103V/m,方向向下.电场中C点距B板3cm,B板接地，下列说法正确的是（）

•c

A.A板电势<t）=2X101VB.A板电势4）=—200V

AA

c.C点电势小,=60VD-C点电势*=-60Y

12.[2021•辽宁五校协作体联考]如果空气中的电场很强，空气将急速地发生破裂或分

解，那么空气就从绝缘体变成了异体，这种现象称为空气的“击穿”.已知高铁上方的高压

电接触网的电压为27.5kV.阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到2.5XlOW/m时空气就有

可能被击穿.因此乘客阴雨天打伞站在站台上时，伞尖与高压电接触网的距离应大于（）

A.0.6mB.1.1m

C.1.6mD.2.Im

13.[2021•贵阳市高三测试]

B

如图所示，竖直实线表示某匀强电场中的一簇等势面，具有一定初速度的带电小球的电

场中从A到B做直线运动（如图中虚线所示）.小球只受电场力和重力，则该带电小球从A运动

到B的过程中（）

A.做匀速直线运动

B.机械能守恒

C.机械能逐渐增大，电势能逐渐减小

1）.机械能逐渐减小，电势能逐渐增大

14.（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，贝4（）

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

-5-

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档!

15.

[2021•包头测试]（多选）如图所示，匀强电场的方向与长方形abed所在的平面平行，ab

=4§ad.电子从a点运动到b点的过程中电场力做的功为4.5eV；电子从a点运动到d点的过

程中克服电场力做的功为4.5eV.以a点的电势为电势零点，下列说法正确的是（）

A.b点的电势为4.5V

B.c点的电势为3V

C.该匀强电场的方向是由b点指向a点

D.该匀强电场的方向是由b点垂直指向直线ac

16.[2021•海口调研]（多选）

如图所示，在光滑绝缘水平地面上相距为L处有两个完全相同的带正电小球A和B,它们

的质量都为m.现由静止释放B球，同时A球以大小为v0的速度沿两小球连线方向向B球运动，

运动过程中，两球最小距离为上下列说法正确的是（）

A.距离最小时与开始时B球的加速度之比为9：1

B.从开始到距离最小的过程中，电势能的增加量为。nW

2o

c.A、B组成的系统动能的最小值是上1V2

4o

D.B球速度的最大值为v

0

17.

”,

Mt、N

ti\t

/%

（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W；若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W.下列说法正确的是（）

12

A.此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行

-6-

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档!

B.若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为胃w+一w

W

C.若c、d之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为广

D.若则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差

18.[2021•山西大同开学考试]如图甲，A、B是一条电场线上的两点，若在某点释放一

初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A点运动到B点，其速度随时间变

化的规律如图乙所示.则（）

A.A、B两点的电势。〈小

AB

B.A、B两点的电场强度E=E

AB

C.电子在A、B两点的电场力F>F

AB

D.电子在A、B两点的电势能E<E

p>\pB

19.[2021•合肥质检]（多选）

/A

//B

,/J/,/c

,///b

如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一电子经过等势面D时，动能

为16eV,速度方向垂直于等势面D,飞经等势面C时，电势能为-8eV,飞至等势面B时速度

恰好为零，已知相邻等势面间的距离均为4cm,（电子重力不计）则下列说法正确的是（）

A.电子做匀变速直线运动

B.匀强电场的场强大小为100V/m

C.等势面A的电势为一8V

D.电子再次飞经D等势面时，动能为16eV

20.[2021•邯郸摸底]（多选）

-7-

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档!

D

C、

B\

、、、

A\\

如图所示，虚线A、B、C、D是某匀强电场中的4个平行且等距的等势面，其中等势面C

的电势为0,一电子仅在静电力的作用下运动，经过A、D等势面时的动能分别为26eV和5eV,

则下列说法正确的是（）

A.等势面D的电势为一7V

B.等势面B的电势为4V

C.该电子不可能到达电势为一10V的等势面

D.该电子运动到某一位置，其电势能变为8eV时，它的动能为4eV

21.[2021•长春质检]

MN

'''-h

如图所示，MN是一正点电荷产生的电场中的一条电场线，某一带负电的粒子（不计重力）

从a运动到b经过这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列判断正确的是（）

A.粒子从a运动到b的过程中动能逐渐减小

B.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能

C.正点电荷一定位于M的左侧

D.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度

22.[2021•福州测试]

（多选）如图所示，匀强电场中的三个点A、B、C构成一个直角三角形，ZACB=90°,ZABC

=60°,EF=d.把一个带电荷量为+q的点电荷从A点移动到B点电场力不做功，从B点移

动到C点电场力做功为W.若规定C点的电势为零，则（）

-8-

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档!

A点的电势为一一

W

B.B、C两点间的电势差为U=一

BCq

W

C.该电场的电场强度大小为丁

dq

D.若从A点沿AB方向飞入一电子，其运动轨迹可能是甲

23.用如图1所示装置研究平抛运动.将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上.钢

球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上.由于挡板靠近硬板一侧较低，钢

球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点.移动挡板，重新释放钢球，如此

重复，白纸上将留下一系列痕迹点.

1板白纸

(1)下列实验条件必须满足的有

A.斜槽轨道光滑

B.斜槽轨道末段水平

C.挡板高度等间距变化

D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系.

a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的(选填“最上

端"''最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时(选填“需

要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行.

b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档!

B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是％和y『则工

选填“大于”“等于”或者“小于”).可求得钢球平抛的初速度大小为

(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示).

(3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是

A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹

B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得

到平抛运动轨迹

C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将

会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹

(4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻

力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样.这实际上揭示了平抛物体.

A.在水平方向上做匀速直线运动

B.在竖直方向上做自由落体运动

C.在下落过程中机械能守恒

(5)牛顿设想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远,

如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星.

同样是受地球引力，随着抛出速度增大，物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动，请

分析原因.

24.空间存在一方向竖直向下的匀强电场，0、P是电场中的两点.从。点沿水平方向以

不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B.A不带电，B的电荷量为q(q>0).A从0点发射

时的速度大小为V。，到达P点所用时间为t；B从0点到达P点所用时间为宗重力加速度为g,

求

(1)电场强度的大小；

-10-

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档!

⑵B运动到P点时的动能.

专题54电场能的性质

1.A根据等差等势面越密处电场强度越大，可知N处的电场强度E、大于M处的电场强

度E,由电场力公式F=qE可知，试探电荷在N处所受的电场力大于在M处受到的电场力

F.由于越靠近负电荷电势越低，可知N点的电势。、低于M点电势外，根据电势能公式E=q。，

可知正试探电荷在N处的电势能EjJ、于在M处的电势能E,所以选项A正确.

2.ABC圆环上电荷量分布关于cd左右对称，且对称部分电性相同；圆环上、下部分电

荷量分布关于ab对称，但上、下部分所带电荷的电性相反.故直线ab上场强处处垂直于ab

竖直向下，沿电场线方向电势逐渐降低，由此可知：E=E,,。=匕，E=E,,小>小,，故A、

ababedcd

B、C正确，D错误.

3.BC由等量异种电荷形成的电场的特点可知，m、n两点的电场方向不同，A错误；n、

P两点关于A、B连线上下对称，电势相等，B正确；正电荷由a运动到b,电场力做负功，电

势能增大，C正确；负电荷由a运动到c,电场力做正功，1)错误.

4.D由于发射极与电源正极相连接，故发射极电势高于吸极电势，故a点电势比b点

电势高，A错误；等势面的疏密反映电场线的疏密，故a点的电场强度大于b点的，液滴在a

点的加速度大于b点的，B、C错误；带电液滴从发射极加速飞向吸极，从a到b电场力做正

功，故电势能减小，D正确.

5.C

00kO(d—00

6.AA点的电势为%+岛*R、，C点的电势为6=一吟+心

Ai<a—KK(a—K)cKa-HK

-11-

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档!

R（警），则A、C两点间的电势差为U=小一小,=2kQR

十K）ACAcK<□一K）R(d+R)F—iy

plzQpP

质子从A点移到C点，电场力做功为w“且做的是正功，所以质子的电势能减

ACACQ2——K2

少苧黑，故A正确•

7.A8.CD9.BC

10.AB

如图所示，分别过c点和d点作ab的垂线，由几何关系可知，圆心0、垂足e和f将ab

四等分，又因为粒子从a点移动到b点做的功为从c点移动到d点做功的两倍，所以粒子从a

点到b点沿电场方向移动的距离为从c点到d点沿电场方向移动距离的两倍，则匀强电场的

场强方向与ab平行，A正确；根据匀强电场的特点可知，将粒子从d点移动到b点电场力做

的功是将该粒子从a点移动到b点电场力做的功的;，即将粒子从d点移动到b点电场力做的

功为0.5丑，B正确；根据正粒子在电场中移动过程做功的情况可知，电势*a>*c>4»d>*b,C

错误；若粒子只受电场力，当粒子从d点射入圆形电场区域的速度方向与ab平行时，带电粒

子做匀变速直线运动，D错误.

11.C由U=Ed可知，两极板之间的电势差为200V；又=0,所以A板的电势为200V,

B

3

AB错误：C点的电势*C正确，D错误.

C1UA

12.B由题意知伞尖与高压电接触网间的电势差U=27.5kV,当电场强度E=2.5X10W/m

时，由公式U=Ed得-伞尖与高压电接触网的距离应大于1.1m,B

正确.

13.I）电场线与等势面垂直，所以电场线应水平；带电小球在匀强电场中受到竖直向下

的重力和水平方向的电场力作用，带电小球做直线运动，合力与速度在一条直线上，所以带

电小球所受的电场力方向必定水平向左，小球做匀减速直线运动，选项A错误；由于电场力

对带电小球做负功，所以带电小球的机械能逐渐减小，电势能逐渐增大，选项BC错误，D正

确.

-12-

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档!

14.AC本题考查带电粒子在电场中运动的问题，体现了能量观念、科学推理等核心素

养.

粒子仅在电场力作用下由静止开始运动，运动过程中，电场力可能