10.1電勢(shì)能和電勢(shì)（教學(xué)課件+課后練習(xí)）（解析版）VIP

第1節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì)靜電力做功與電勢(shì)能1．（2022·山東省萊西市第一中學(xué)高一階段練習(xí)）如圖所示，雷雨天帶有負(fù)電的烏云飄過一棟建筑物上空時(shí)，在避雷針周圍形成電場(chǎng)，電場(chǎng)的等勢(shì)面a、b、c、d分布情況如圖所示，在等勢(shì)面中有A、B、C三點(diǎn)。下列說法中正確的是（）A．避雷針附近的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)小C．a(chǎn)、b、c、d等勢(shì)面中a的電勢(shì)最低D．有一帶負(fù)電的雨點(diǎn)從烏云中下落，電場(chǎng)力做正功【答案】D【詳解】A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)線應(yīng)是一簇平行線，由圖可知避雷針附近的電場(chǎng)顯然不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；B．等勢(shì)線越密集的位置電場(chǎng)強(qiáng)度越大，所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)大，故B錯(cuò)誤；C．烏云帶負(fù)電，則電場(chǎng)線終止于烏云，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知a、b、c、d等勢(shì)面中a的電勢(shì)最高，故C錯(cuò)誤；D．有一帶負(fù)電的雨點(diǎn)從烏云中下落，雨點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向與速度方向夾角小于90°，電場(chǎng)力做正功，故D正確。故選D。2．（2022·全國·高二課時(shí)練習(xí)）某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為EA和EB，則下列判斷正確的是（）A．EA>EBB．EA=EBC．將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功D．將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做正功【答案】D【詳解】AB．電場(chǎng)線越密集的位置，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，越稀疏的位置，電場(chǎng)強(qiáng)度越小，因此EA<EB，A、B錯(cuò)誤；CD．正電荷受力的方向沿著電場(chǎng)線，因此將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3．（2022·江蘇省鎮(zhèn)江第一中學(xué)高一期末）某同學(xué)制作了一除塵裝置，裝置由帶正電的金屬圓筒Q和帶負(fù)電的線狀電極P組成。由于制作失誤線狀電極偏離圓心，形成如圖所示的電場(chǎng)線。若A、B兩點(diǎn)到P距離相等，A、C兩點(diǎn)到Q距離相等，則（）A．A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等B．A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高C．帶負(fù)電的粉塵從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功D．帶電荷量均為的粉塵在A、C兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小相等【答案】B【詳解】AD．根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，由圖可知，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，由可知，帶電荷量均為的粉塵在A、C兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小不相等，故AD錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意可知，A、B兩點(diǎn)到P距離相等，由A分析可知，P左側(cè)的平均電場(chǎng)強(qiáng)度大于右側(cè)的平均電場(chǎng)強(qiáng)度，由公式可得則，故B正確；C．由圖可知，電場(chǎng)方向?yàn)橛葿點(diǎn)到C點(diǎn)，則帶負(fù)電的粉塵從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，故C錯(cuò)誤；故選B。4．（2022·全國·高三課時(shí)練習(xí)）圖中的虛線為真空中兩個(gè)半徑相同的帶電金屬球體之間的部分電場(chǎng)線，電場(chǎng)線關(guān)于兩球心連線的垂直平分線OO'對(duì)稱，a和a'、b和b'分別關(guān)于OO'對(duì)稱。下列說法正確的是（）A．兩個(gè)金屬球一定帶同種電荷B．a(chǎn)、a'兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．b、b'兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同D．將一電荷量為q的負(fù)電荷從a移動(dòng)到a'，靜電力不做功【答案】C【詳解】A．該電場(chǎng)與等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)類似，由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度特點(diǎn)及電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理可知，兩個(gè)帶電金屬球一定帶異種電荷，故A錯(cuò)誤；BC．a(chǎn)、a'兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，b、b'兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，故B錯(cuò)誤，C正確；D．若左側(cè)的金屬球帶負(fù)電，電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向左側(cè)，則將一帶電荷量為q的負(fù)電荷從a移動(dòng)到a'，靜電力做正功，反之靜電力做負(fù)功，故D錯(cuò)誤。故選C。5．（2022·四川甘孜·高二期末）2021年3月14日20時(shí)57分，四川甘孜州九龍縣雪洼龍鎮(zhèn)耳朵村因?yàn)閺?qiáng)對(duì)流天氣產(chǎn)生雷擊引發(fā)森林火災(zāi)。在建筑物安裝避雷針是防雷擊的有效方法。避雷針上方有雷雨云時(shí)，避雷針附近的電場(chǎng)線分布如圖所示，圖中中央的豎直黑線代表了避雷針，為水平地面，是電場(chǎng)線中兩個(gè)點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．點(diǎn)的電勢(shì)比點(diǎn)的電勢(shì)低B．點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大C．在試探電荷從點(diǎn)到點(diǎn)的多條路徑中，沿直線走電場(chǎng)力做功最少D．的電勢(shì)為零，且地面附近的電場(chǎng)線和地面垂直【答案】D【詳解】A．沿電場(chǎng)方向電勢(shì)減小，?點(diǎn)的電勢(shì)比?點(diǎn)的電勢(shì)高，故A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)線疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，?點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比?點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)靜電力做功的特點(diǎn)可知，試探電荷從?點(diǎn)到?點(diǎn)，無論沿那條路徑，電場(chǎng)力做功一樣多，故C錯(cuò)誤；D、?的電勢(shì)為零，地面為等勢(shì)面，則?表面附近的電場(chǎng)線與地面都是垂直的，故D正確。故選D。電勢(shì)與電勢(shì)能6．（2022·江蘇省昆山中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）水平光滑的絕緣木板上點(diǎn)的正上方固定一正點(diǎn)電荷，其電荷量為，、、為木板上以為圓心的三個(gè)等間距同心圓。現(xiàn)將一帶正電的小球P從木板上點(diǎn)附近靜止釋放，在小球依次經(jīng)過、、位置的過程中，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì)逐漸降低B．點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸較小C．小球運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸增大D．小球的電勢(shì)能逐漸減小【答案】C【詳解】A．由正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線及等勢(shì)面分布特點(diǎn)可知故A正確，不符合題意；B．由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)大小公式和a、b、c三點(diǎn)到正點(diǎn)電荷的距離可知，故B正確，不符合題意；C．由F=qE可知小球P在三處所受電場(chǎng)力由牛頓第二定律可知小球P在三處的加速度大小，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．由可知正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，小球P在三處的電勢(shì)能故D正確，不符合題意。故選C。7．（2022·江蘇·昆山柏廬高級(jí)中學(xué)高一期末）如圖，實(shí)線PQ為一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，虛線a、b、c為電場(chǎng)中的三條電場(chǎng)線。下列說法正確的是（）A．點(diǎn)電荷一定從Q點(diǎn)向P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)B．點(diǎn)電荷在Q點(diǎn)的電勢(shì)能大于在P點(diǎn)的電勢(shì)能C．Q點(diǎn)的電勢(shì)低于P點(diǎn)的電勢(shì)D．點(diǎn)電荷在Q點(diǎn)的加速度比在P點(diǎn)的加速度大【答案】B【詳解】A．根據(jù)題意可知，點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)方向不明確，故A錯(cuò)誤；B．若點(diǎn)電荷從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，Q點(diǎn)的電勢(shì)能大于P點(diǎn)的電勢(shì)能；若點(diǎn)電荷從Q點(diǎn)向P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，仍然滿足Q點(diǎn)的電勢(shì)能大于P點(diǎn)的電勢(shì)能，故B正確；C．點(diǎn)電荷帶正電，由可知，P點(diǎn)的電勢(shì)低于Q點(diǎn)的電勢(shì)，故C錯(cuò)誤；D．Q點(diǎn)的電場(chǎng)線較P點(diǎn)稀疏，可知Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)較小，則粒子在Q點(diǎn)的加速度小于在P點(diǎn)的加速度，故D錯(cuò)誤故選B。8．（2022·貴州黔東南·高一期末）（多選）如圖所示為真空中兩點(diǎn)電荷A、形成的電場(chǎng)中的部分電場(chǎng)線，已知該電場(chǎng)線關(guān)于圖中虛線對(duì)稱，點(diǎn)為A、兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，a、為A、兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是（

）A．A、可能為等量同種正點(diǎn)電荷B．a(chǎn)、兩點(diǎn)處無電場(chǎng)線，故其電場(chǎng)強(qiáng)度可能為零C．點(diǎn)電勢(shì)一定高于點(diǎn)D．將一電子沿虛線從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功【答案】AC【詳解】A．根據(jù)電場(chǎng)線的特點(diǎn)，從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止可以判斷，A、是兩個(gè)等量同種電荷，故A正確；B．電場(chǎng)線只是形象描述電場(chǎng)的假想曲線，、兩點(diǎn)處無電場(chǎng)線，但電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，故B錯(cuò)誤；C．電勢(shì)沿電場(chǎng)線方向降低，故C正確；D．將一電子沿虛線以移到，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，故D錯(cuò)誤。故選AC。9．（2022·浙江麗水·高二期末）如圖所示是兩個(gè)等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布，虛線是某帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用的運(yùn)動(dòng)軌跡，圖中A、B是軌跡上的兩點(diǎn)，則下列說法正確的是（）A．該粒子在A處的電勢(shì)能比B處的電勢(shì)能大B．該粒子在A處的加速度比在B處的加速度要大C．題中等量點(diǎn)電荷左邊為正電荷，右邊為負(fù)電荷D．該粒子在A處的動(dòng)能比B處的動(dòng)能大【答案】A【詳解】C．根據(jù)等量點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的箭頭可知，該等量點(diǎn)電荷均為正電荷，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)線的疏密可以反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大。由圖可知，A處電場(chǎng)線疏，則該帶電體在A處的加速度比在B處的加速度要小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；A．根據(jù)等量正點(diǎn)電荷電勢(shì)的特點(diǎn)及電場(chǎng)線的方向可以判斷，A處電勢(shì)比B處電勢(shì)低，再根據(jù)電場(chǎng)力為合力指向凹側(cè)，則帶電體受到吸引力，為負(fù)電荷。所以帶電體在A處電勢(shì)能要大，選項(xiàng)A正確；D．帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，在A處電勢(shì)能要大，根據(jù)能量守恒可知該粒子在A處的動(dòng)能比B處的動(dòng)能小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。10．（2022·全國·高三課時(shí)練習(xí)）如圖是一帶電球體和一可視為點(diǎn)電荷的帶電小球周圍電場(chǎng)線的分布圖，球體和小球所帶電荷量相同，A為球體球心與小球連線在球體外的部分的中點(diǎn)，B、C為關(guān)于連線對(duì)稱的兩點(diǎn)。取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，以下說法正確的是（）A．小球一定帶正電，帶電球體一定帶負(fù)電B．A點(diǎn)處的電勢(shì)為零，B、C兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．將帶電粒子從B點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為零D．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小小于B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度【答案】C【詳解】A．如果小球帶正電，帶電球體帶負(fù)電，帶電球體的電荷較分散，在小球右側(cè)空間中，電場(chǎng)線應(yīng)該始終不可能有向左的分量，故小球應(yīng)帶負(fù)電，帶電球體帶正電，A錯(cuò)誤；B．帶電球體不能看成點(diǎn)電荷，所以A點(diǎn)的電勢(shì)一定不為零，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)對(duì)稱性可知，B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，電勢(shì)也相等，所以將帶電粒子從B點(diǎn)移到C點(diǎn)電勢(shì)能變化量為零，電場(chǎng)力做功也為零，C正確；D．A點(diǎn)在小球和帶電球體的連線上，且二者帶異種電荷，結(jié)合庫侖定律分析可知，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小大于B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，D錯(cuò)誤。故選C。11．（2022·浙江杭州·高二期末）2022年北京冬奧會(huì)開幕式上，由一朵朵代表各個(gè)參賽國家的“小雪花”組成一朵“大雪花”后，奧運(yùn)圣火在其中央點(diǎn)燃，如圖甲，讓全世界驚嘆。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)每朵“小雪花”的基本形狀如圖乙所示，并利用絕緣弧形細(xì)條擺成模型，若其左右分別均勻分布著等量異種電荷。a、b、c、d四點(diǎn)均位于對(duì)稱軸上，且它們與中心點(diǎn)的距離均相等。則（）A．a(chǎn)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) B．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C．b、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等 D．正的試探電荷從b點(diǎn)到d點(diǎn)電勢(shì)能增加【答案】C【詳解】A．根據(jù)對(duì)稱性可知，a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等于c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，A錯(cuò)誤。B．由于沿著電場(chǎng)線，電勢(shì)降低，因此a點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)電勢(shì)高，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)對(duì)稱性可知，b、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同，C正確；D．正的試探電荷從b點(diǎn)到d點(diǎn)電場(chǎng)力做功為零，電勢(shì)能不變，D錯(cuò)誤。故選C。幾種圖像問題12．（2022·遼寧營口·高一期末）在某靜電場(chǎng)中建立Ox軸，x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度均與x軸共線，x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系圖象如圖所示。圖線上P點(diǎn)為圖線拐點(diǎn)，P點(diǎn)切線與x軸交點(diǎn)處坐標(biāo)為x2，現(xiàn)讓一電子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v0沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量絕對(duì)值為e，不計(jì)電子重力，無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列說法正確的是（）A．電場(chǎng)方向沿x軸負(fù)方向B．電子先沿x軸正方向做加速運(yùn)動(dòng)后沿x軸正方向做減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)x1處時(shí)速度最大C．電子向x軸正方向運(yùn)動(dòng)的過程中，電勢(shì)能逐漸減小D．若電子最遠(yuǎn)能到達(dá)x3處，則x3處的電勢(shì)為【答案】D【詳解】A．由于x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度均與x軸共線，則x軸可以看為一條電場(chǎng)線，根據(jù)圖像可知，沿x軸方向電勢(shì)逐漸降低，即電場(chǎng)方向沿x軸正方向，A錯(cuò)誤；B．由于電場(chǎng)方向沿x軸正方向，電子所受電場(chǎng)力方向沿x軸負(fù)方向，則電子在電場(chǎng)力作用下先沿x軸正方向做減速運(yùn)動(dòng)后沿x軸負(fù)方向做加速運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．電子向x軸正方向運(yùn)動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能逐漸增大，C錯(cuò)誤；D．若電子最遠(yuǎn)能到達(dá)x3處，根據(jù)動(dòng)能定理有解得，D正確。故選D。13．（2023·全國·高三專題練習(xí)）在x軸上O、P兩點(diǎn)分別放置電荷量為、的點(diǎn)電荷，一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷在兩電荷連線上的電勢(shì)能隨x變化關(guān)系如圖所示，其中A、B兩點(diǎn)電勢(shì)能為零，BD段中C點(diǎn)電勢(shì)能最大，則（）A．和都是正電荷且B．B、C間場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向C．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D．將一個(gè)正點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功【答案】D【詳解】A．由題圖可知，從O到P電勢(shì)能一直減小，試探電荷帶負(fù)電，則電勢(shì)一直增加，兩個(gè)點(diǎn)電荷必定是異種電荷，故A錯(cuò)誤；B．由題圖可知，從B到C電勢(shì)能增加，試探電荷帶負(fù)電，則電勢(shì)降低，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知，B、C間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖像的切線斜率表示電場(chǎng)力，可知C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不等于零，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；D．由題圖可知，從B點(diǎn)到D點(diǎn)，試探電荷帶負(fù)電，電勢(shì)能先增大后減小，則電勢(shì)先降低后升高，將一個(gè)正點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到D點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大，則電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，故D正確。故選D。14．（2022·湖南師大附中高一期末）（多選）空間有一沿x軸方向分布的電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖像如圖所示，x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)的正方向，圖像關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱，坐標(biāo)和是圖像的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)且電場(chǎng)大小相等。下列說法正確的是（）A．原點(diǎn)O是x軸上電勢(shì)最高的點(diǎn)B．電子在處的電勢(shì)能等于在處的電勢(shì)能C．僅在電場(chǎng)力作用下，電子從處由靜止釋放后，向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，到達(dá)O點(diǎn)時(shí)加速度最大D．僅在電場(chǎng)力作用下，電子從處以一定初速度沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過處時(shí)速度仍為【答案】ABD【詳解】A．由圖可得在負(fù)半軸電場(chǎng)方向指向負(fù)方向，在正半軸電場(chǎng)方向指向正方向。沿電場(chǎng)方向電勢(shì)逐漸降低，所以O(shè)點(diǎn)電勢(shì)最高，故A正確；B．由對(duì)稱性可知，與電勢(shì)相等，由公式可知，電子在與處電勢(shì)能相等，故B正確；C．電子經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度為0，所以所受電場(chǎng)力為0，加速度最小，故C錯(cuò)誤；D．由于與等勢(shì)，電場(chǎng)力做功為0，由動(dòng)能定理知?jiǎng)幽茏兓繛?，考慮到在運(yùn)動(dòng)過程中速度不可能減到0，所以速度不可能反向，故D正確。故選ABD。15．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，高為的絕緣圓柱體，底面半徑為R，abcd為過兩底面圓心軸線的截面，在c點(diǎn)有一電荷量為+q的點(diǎn)電荷，在a點(diǎn)有一電荷量為-q的點(diǎn)電荷，平面efgh垂直平面abcd、靜電力常量為k。下列說法正確的是（

）A．h點(diǎn)與g點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．d點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)C．正電荷沿eh運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功D．f點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為【答案】D【詳解】A．h點(diǎn)與g點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同，A錯(cuò)誤；B．在c點(diǎn)有一電荷量為+q的點(diǎn)電荷，a點(diǎn)有一電荷量為-q的點(diǎn)電荷，高為的絕緣圓柱體，底面半徑為R，d點(diǎn)電勢(shì)等于b點(diǎn)電勢(shì)，B錯(cuò)誤；C．正電荷沿eh運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，C錯(cuò)誤；D．電荷q在f點(diǎn)受到a、c處電荷的電場(chǎng)力大小分別為合力為f點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為D正確。故選D。16．（2023·全國·高三專題練習(xí)）懸吊的光滑絕緣水平桿上有A、O、B三點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、向右為正方向建立軸，A點(diǎn)坐標(biāo)為-d，B點(diǎn)坐標(biāo)為d，如圖甲所示。A、B兩點(diǎn)間沿軸的電勢(shì)變化如圖乙所示，左側(cè)圖線為一條傾斜線段，右側(cè)為拋物線，現(xiàn)將套在桿上的帶電圓環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放（忽略帶電圓環(huán)形成的電場(chǎng)），到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度大小為。下列說法正確的是（）A．圓環(huán)帶正電B．圓環(huán)的帶電量與質(zhì)量之比為C．圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)的過程中，在AO段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于在OB段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間D．圓環(huán)剛通過O點(diǎn)的瞬間一定不受電場(chǎng)力作用【答案】C【詳解】A．帶電圓環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放向右運(yùn)動(dòng)，受向右電場(chǎng)力，由圖乙知A→O電勢(shì)升高，說明電場(chǎng)方向向左，所以圓環(huán)帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；B．對(duì)圓環(huán)從A到O，由動(dòng)能定理又聯(lián)立解得B錯(cuò)誤；C．圓環(huán)從A到B，由動(dòng)能定理又聯(lián)立解得由于沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)降低，所以AO段場(chǎng)強(qiáng)沿OA方向，OB段場(chǎng)強(qiáng)沿OB方向；圖像切線的斜率表示場(chǎng)強(qiáng)，由圖像可知，A到O斜率不變，圓環(huán)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，OB段斜率越來越大，電場(chǎng)強(qiáng)度越來越大，加速度越來越大，圓環(huán)做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)；電荷在AB間運(yùn)動(dòng)v-t圖像如圖AO、OB段，由于位移相等，則圖線與t軸圍成的面積相等，顯然AO段的時(shí)間大于OB段的時(shí)間，C正確；D．由圖乙可知，在O→B階段，雖然是拋物線，因不清楚該點(diǎn)是否是拋物線的頂點(diǎn)也就不知道該點(diǎn)的斜率是否為零，因此場(chǎng)強(qiáng)大小不一定為零，電場(chǎng)力不一定為零，D錯(cuò)誤。故選C。17．（2023·全國·高三專題練習(xí)）（多選）如圖所示，正三棱柱的A點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，C點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為-Q的點(diǎn)電荷，D、D'點(diǎn)分別為、邊的中點(diǎn)，選無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0。下列說法中正確的是（）A．B、B'、D、D'四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同B．將一負(fù)試探電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)，其電勢(shì)能減少C．將一正試探電荷沿直線從B點(diǎn)移到D'點(diǎn)，電場(chǎng)力始終不做功D．若在點(diǎn)再固定一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，點(diǎn)再固定一個(gè)電荷量為-Q的點(diǎn)電荷，則D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度指向B點(diǎn)【答案】AC【詳解】A．分別畫出AC與B、B'、D、D'各點(diǎn)組成的平面三角形，然后進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)的合成可以得到兩個(gè)點(diǎn)電荷在這四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向均平行于AC，方向由A指向C，A正確；B．沿線電場(chǎng)強(qiáng)度方向由指向，電勢(shì)降低，但試探電荷為負(fù)電荷，故電勢(shì)能增加，B錯(cuò)誤；C．幾何體為正三棱柱，D、D'點(diǎn)分別為、邊的中點(diǎn)，所以BDD'B'為AC的中垂面，也就是等勢(shì)面，各處電勢(shì)相等，電勢(shì)能相等，電場(chǎng)力不做功，C正確；D．、兩點(diǎn)在D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和與該點(diǎn)原場(chǎng)強(qiáng)方向一致，由D指向C，所以四個(gè)點(diǎn)電荷在D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向由D指向C，D錯(cuò)誤；故選AC。18．（多選）如圖所示，真空中有四個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，M、N帶正電，P、S帶負(fù)電，分別放在圓心為O的虛線圓上等距離的四個(gè)點(diǎn)，a、b、c、d分別為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，a點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左B．b點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)C．將一電子從b點(diǎn)沿直線移動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功D．將一質(zhì)子從a點(diǎn)沿直線移動(dòng)到c點(diǎn)，其電勢(shì)能一直減小【答案】BD【詳解】A．M、S電荷在O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向由O指向S，N、P在圓心O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向由O指向P，則圓心O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度由O指向c，不為零。M、N在a點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為0，P在a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度由a指向P點(diǎn)，S在a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度由a指向S點(diǎn)，故a點(diǎn)合電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右，A錯(cuò)誤；B．由A選項(xiàng)分析可知，a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為P、S產(chǎn)生的合電場(chǎng)；對(duì)b點(diǎn)來說，電場(chǎng)強(qiáng)度等于M和P的合電場(chǎng)強(qiáng)度與N和S的合電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加，這兩個(gè)合電場(chǎng)強(qiáng)度方向均向右。點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度，則僅M和P在b點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度就大于P和S在a點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度。故b點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)，B正確；C．根據(jù)對(duì)稱性可知，b點(diǎn)和d點(diǎn)電勢(shì)相等，根據(jù)可知，將一電子從b點(diǎn)沿直線移動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為0，C錯(cuò)誤；D．分析可知，在ac連線上，M、N在任意一點(diǎn)（除a點(diǎn)外）的合電場(chǎng)強(qiáng)度方向均為水平向右。P、S在ac連線上的任意一點(diǎn)（除c點(diǎn)外）的合電場(chǎng)強(qiáng)度也為水平向右。故質(zhì)子從a點(diǎn)沿直線移動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力方向水平向右，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能一直減小，D正確。故選BD。19．（2022·內(nèi)蒙古·包鋼一中一模）如圖所示，一透明絕緣半球殼，O為球心，一同學(xué)將帶有等量異種電荷的小球分別固定在直徑ab的兩端，c、d、e、f為平行底面大圓的小圓上的點(diǎn)，且c、d位于過直徑ab的大圓周上，e、f位于垂直直徑ab面的大圓上，下列說法正確的是（）A．e點(diǎn)與f點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不同B．c點(diǎn)與d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同C．O點(diǎn)電勢(shì)高于e點(diǎn)電勢(shì)D．將一電荷從無窮遠(yuǎn)移到c點(diǎn)與從d點(diǎn)移到f點(diǎn)電勢(shì)能的變化相同【答案】D【詳解】AB．根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)可知e、f所在大圓上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同。c點(diǎn)與d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相同，但方向不同，故AB錯(cuò)誤；C．等量異種電荷的中垂面是等勢(shì)面，則O、e兩點(diǎn)的電勢(shì)相同，故C錯(cuò)誤；D．取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，且等量異種電荷的中垂面是等勢(shì)面，這個(gè)等勢(shì)面可延伸到無窮遠(yuǎn)處，則這個(gè)等勢(shì)面的所有點(diǎn)的電勢(shì)為零，根據(jù)對(duì)稱性可得由公式可知，將一電荷從無窮遠(yuǎn)移到c點(diǎn)與從d點(diǎn)移到f點(diǎn)電勢(shì)能的變化相同。故D正確。故選D。20．（2022·山東·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，兩個(gè)完全相同的正四棱錐疊放在一起，O點(diǎn)為兩棱錐公共正方形底面的中心，a、b、c、d四個(gè)頂點(diǎn)上依次固定放置電荷量為、、、的點(diǎn)電荷，規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0，下列說法正確的是（）A．將電子從e點(diǎn)沿直線移動(dòng)到O點(diǎn)，其電勢(shì)能減小B．將質(zhì)子從O點(diǎn)沿直線移動(dòng)到f點(diǎn)，其電勢(shì)能不變C．將電子從邊的中點(diǎn)沿直線移動(dòng)到邊的中點(diǎn)，其電勢(shì)能先減小后增大D．將質(zhì)子從邊的中點(diǎn)沿直線移動(dòng)到邊的中點(diǎn)，其電勢(shì)能先減小后增大【答案】B【詳解】ABC．由等量異種電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面分布特點(diǎn)，結(jié)合題圖可知，直線eO、Of、ad中點(diǎn)到bc中點(diǎn)的連線都在等量異種電荷a、d和b、c的等勢(shì)面上，電荷沿著等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能都不變，故A、C錯(cuò)誤，B正確；D．從邊的中點(diǎn)到邊的中點(diǎn)，電勢(shì)逐漸降低，所以質(zhì)子從邊的中點(diǎn)沿直線移動(dòng)到邊的中點(diǎn)，其電勢(shì)能逐漸減小。故選B。21．（2021·北京·高考真題）如圖所示的平面內(nèi)，有靜止的等量異號(hào)點(diǎn)電荷，M、N兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對(duì)稱，M、P兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線的中垂線對(duì)稱。下列說法正確的是（）A．M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大 B．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高C．N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同 D．電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在P點(diǎn)的電勢(shì)能大【答案】C【詳解】AC．根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布得：M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同，故A錯(cuò)誤C正確；BD．根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電勢(shì)分布特點(diǎn)可知，M點(diǎn)的電勢(shì)與N點(diǎn)的電勢(shì)相等，M點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)的電勢(shì)，根據(jù)可知，電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在P點(diǎn)的電勢(shì)能小，故BD錯(cuò)誤。故選C。22．（2022·湖南·高考真題）如圖，四根完全相同的均勻帶正電絕緣長棒對(duì)稱放置在長方體的四條長邊a、b、c、d上。移去a處的絕緣棒，假定另外三根絕緣棒電荷分布不變。關(guān)于長方體幾何中心O點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度方向和電勢(shì)的變化，下列說法正確的是（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向a，電勢(shì)減小B．電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c，電勢(shì)減小C．電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向a，電勢(shì)增大D．電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c，電勢(shì)增大【答案】A【詳解】根據(jù)對(duì)稱性可知，移去a處的絕緣棒后，電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向a，再根據(jù)電勢(shì)的疊加原理，單個(gè)點(diǎn)電荷在距其r處的電勢(shì)為（取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零）現(xiàn)在撤去a處的絕緣棒后，q減小，則O點(diǎn)的電勢(shì)減小。故選A。23．（2022·河北·高考真題）如圖，真空中電荷量為和的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于點(diǎn)與點(diǎn)，形成一個(gè)以延長線上點(diǎn)為球心，電勢(shì)為零的等勢(shì)面（取無窮處電勢(shì)為零），為連線上的一點(diǎn)，S為等勢(shì)面與直線的交點(diǎn)，為等勢(shì)面上的一點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．點(diǎn)電勢(shì)低于點(diǎn)電勢(shì) B．點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向O點(diǎn)C．除無窮遠(yuǎn)處外，MN直線上還存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn) D．將正試探電荷從T點(diǎn)移到P點(diǎn)，靜電力做正功【答案】B【詳解】A．在直線上，左邊正電荷在右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右，右邊負(fù)電荷在直線上電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右，根據(jù)電場(chǎng)的疊加可知間的電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右，沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，可知點(diǎn)電勢(shì)高于等勢(shì)面與交點(diǎn)處電勢(shì)，則點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；C．由于正電荷的電荷量大于負(fù)電荷電荷量，可知在N左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度不可能為零，則右側(cè)，設(shè)距離為，根據(jù)可知除無窮遠(yuǎn)處外，直線MN電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)只有一個(gè)，故C錯(cuò)誤；D．由A選項(xiàng)分析可知：點(diǎn)電勢(shì)低于電勢(shì)，則正電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能低于在電勢(shì)的電勢(shì)能，將正試探電荷從T點(diǎn)移到P點(diǎn)，電勢(shì)能增大，靜電力做負(fù)功，故D錯(cuò)誤；B．設(shè)等勢(shì)圓的半徑為，距離為，距離為，如圖所示根據(jù)結(jié)合電勢(shì)的疊加原理、滿足解得由于電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直等勢(shì)面，可知T點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向必過等勢(shì)面的圓心，O點(diǎn)電勢(shì)可知可知T點(diǎn)電場(chǎng)方向指向O點(diǎn)，故B正確。故選B。24．（2022·江蘇·高考真題）如圖所示，正方形ABCD四個(gè)頂點(diǎn)各固定一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷，電荷量相等，O是正方形的中心?，F(xiàn)將A點(diǎn)的電荷沿OA的延長線向無窮遠(yuǎn)處移動(dòng)，則（）A．在移動(dòng)過程中，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度變小B．在移動(dòng)過程中，C點(diǎn)的電荷所受靜電力變大C．在移動(dòng)過程中，移動(dòng)的電荷所受靜電力做負(fù)功D．當(dāng)其移動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處時(shí)，O點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)【答案】D【詳解】A．O是等量同種電荷連線的中點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)為0，將A處的正點(diǎn)電荷沿OA方向移至無窮遠(yuǎn)處，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度變大，故A不符合題意；B．移動(dòng)過程中，C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)變小，正電荷所受靜電力變小，故B錯(cuò)誤；C．A點(diǎn)電場(chǎng)方向沿OA方向，移動(dòng)過程中，移動(dòng)電荷所受靜電力做正功，故C錯(cuò)誤；D．A點(diǎn)電場(chǎng)方向沿OA方向，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，移動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處時(shí)，O點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)電勢(shì)，故D正確。故選D。25．（2021·江蘇·高考真題）一球面均勻帶有正電荷，球內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，如圖所示，O為球心，A、B為直徑上的兩點(diǎn)，，現(xiàn)垂直于將球