2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：27 电场能的性质一、单选题1.关于U AB＝和W AB＝qU AB的理解，正确的是（）A. 电场中的A，B两点的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比B. 在电场中A，B两点间沿不同路径移动相同电荷，路径长时W AB较大C. U AB与q、W AB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系D. W AB与q、U AB无关，与电荷移动的路径无关2.空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（）A. e点的电势大于0B. a点和b点的电场强度相同C. b点的电势低于d点的电势D. 负电荷从a点移动到c点时电势能增加3.如图所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d点，电场力做正功W1；若由c经b移到d点，电场力做正功W2．则W1与W2，c、d两点电势c、d关系为（）A. W1＞W2，c＞ dB. W1＜W2，c＜dC. W1＝W2，c＜dD. W1＝W2，c＞d4.如图所示，导体棒原来不带电，将电荷量为Q的正点电荷放在棒左侧O处，当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内A点处产生的场强为E1。
下列说法正确的是（）A. E1的大小与电荷量Q成正比B. E1的方向沿OA连线向右C. 在导体棒内部，离O点越远场强越小D. 在O点放置电荷量为2Q的点电荷，A点的场强为2E15.空间存在平行于x轴方向的静电场，其电势随x0的分布如图所示．一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动．则下列说法正确的是（）A. 该粒子带负电B. 空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的C. 该粒子从原点O运动到x0过程中电势能是减小的D. 该粒子运动到x0处的速度大小是6.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，由此可知（）A. 三个等势面中，c等势面电势最低B. 带电质点通过Q点时动能较小C. 带电质点通过P点时电势能较小D. 带电质点通过Q点时加速度较大7.如图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，则下列说法中正确的是（）A. M点的电势低于N点的电势B. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力C. 粒子在M点的动能小于在N点的动能D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能8.某静电场沿x轴方向的电势分布如图所示，如果仅考虑x轴方向的电场情况，则（）A. 0~l 和2l~3l之间均为匀强电场，且0~l之间的场强一定比2l~3l之间的场强大B. l~2l和3l~4l之间均为匀强电场，且这两处的电场方向一定相反C. l~2l和4l~5l之间均为非匀强电场，且这两处的电场方向一定相同D. 3l~4l和4l~5l之间均为匀强电场，且3l~4l之间的场强一定比4l~5l之间的场强大9.如图所示，三条平行等距的虚线表示电场中的三个等势面，电势值分别为5V、15V、25V，实线abc是一带电的粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，a、b、c是轨迹上三点，下列说法正确的是（）A. 粒子可能带正电B. 粒子在b点的加速度最大C. 粒子在c点的动能最大D. 粒子在c点的电势能最大10.某区域的电场线分布如图所示，一带电粒子仅在电场力作用下，沿图中虚线所示的轨迹从A点运动到B 点。
下列说法正确的是（）A. 粒子带正电B. 粒子在A点的加速度小于在B点的加速度C. 粒子在A点的速率大于在B点的速率D. 粒子在A点的电势能大于在B点的电势能11.如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速度释放一带有恒定电荷量的小物块，小物块在Q的电场中，运动到N点时静止，则从M点运动到N点的过程中（）A. 小物块所受电场力逐渐变大B. 小物块具有的电势能逐渐减小C. M点的电势一定高于N点的电势D. 小物块电势能变化量的大小一定大于克服摩擦力做的功12.在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势随x坐标值的变化图线如图所示。
一质量为m，带电量为q的带正电小球（可视为质点）从O点以初速度沿x轴正向移动。
下列叙述正确的是（）A. 若小球能运动到处，则该过程小球所受电场力逐渐增大B. 带电小球从运动到的过程中，电势能先减小后增大C. 若该小球能运动到处，则初速度至少为D. 若带电粒子在运动过程中的最大速度为13.在静电场中，将一电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则（）A. b点的电场强度一定比a点大B. b点的电势一定比a点高C. 电场线方向一定从b指向aD. 该电荷电势能一定增大14.在x轴上电势φ随位置变化的情况如图所示。
一负电荷以一定初速由x1出发，仅受电场力作用下，沿x 轴正方向运动到x2的过程中，其速度（）A. 先增大后减小B. 一直减小C. 先减小后增大D. 一直增大二、多选题15.真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等。
一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。
过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，如图所示。
以下说法正确的是（）A. a点电势低于O点B. b点电势低于c点C. 该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D. 该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能16.在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。
下列说法正确有（）A. q1和q2带有同种电荷B. x1处的电场强度为零C. 负电荷从x1移到x2，受到的电场力减小D. 负电荷从x1移到x2，电场力做正功17.如图所示，空间的虚线框内有匀强电场，AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离为0.5cm，其中BB′为零势能面，一个质量为m，带电量为+q的粒子沿AA′方向以初动能E k，自图中的P点进入电场，刚好从C′点离开电场。
已知PA′=2cm。
粒子的重力忽略不计。
下列说法中不正确的是（）A. 该粒子到达C′点时的动能是2EkB. 该粒子通过等势面BB′时的动能是1.25E kC. 该粒子在P点时的电势能是E kD. 该粒子到达C′点时的电势能是0.5E k三、填空题18.如图所示，一带电粒子射入电场，虚线表示其运动轨迹，可以判断该粒子带的是________电荷；根据电场力做功特点：________，可以判断出该粒子沿虚线由P点运动到Q点与沿直线（图中未画出）由P点移动到Q点，电场力做的功相同。
四、综合题19.如图所示，电场中同一条电场线上有A、B两点，A、B两点的电势差U AB=100V，将电荷量q=5.0×10－9C的正点电荷从A点移到B点，求：（1）此过程中电场力做的功；（2）从A点到B点，该点电荷的电势能如何变化？变化多少？（3）若A点的电势，则该点电荷在B点的电势能多大？20.如果把的电荷从无限远处移到电场中的点，需要克服静电力做功，那么：（1）在点的电势能和点的电势各是多少？（2）未移入电场前，A点的电势是多少？21.把一个带电荷量为2×10-8 C的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时，静电力做功8×10-6 J；若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时，静电力做功2×10-6 J，取无限远处电势为零。
（1）求A点的电势。
（2）求A、B两点的电势差。
（3）若把电荷量q= -2×10-5 C的电荷由A点移到B点，静电力做的功为多少?22.如图所示，在场强大小为E=200N/C的水平向右的匀强电场中，将电荷量为q=2×10﹣3C的正点电荷由A 点沿直线移至B点，AB间的距离为L=20cm，AB方向与电场方向成60°角，求：（1）点电荷所受电场力的大小；（2）在此过程中电场力做的功W AB；（3）A、B两点间的电势差U AB．23.如图所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，C、D为电场中的两点，且CD＝4cm，CD连线与竖直方向成60°角．已知电子从C点移到D点电场力做功为－3.2×10-17J，电子电荷量为，求：（1）C、D两点间的电势差。
（2）若，求D点电势。
（3）匀强电场的场强大小答案解析部分一、单选题1. C【解析】A．电势差公式是比值定义法，电场中的A、B两点间的电势差和两点间移动电荷的电量q和电场力做功均无关。
A不符合题意；B．根据公式W AB=qU AB，在电场中A、B两点移动不同的电荷，电场力的功W AB和电量q成正比，B 不符合题意；C．电势差公式是比值定义法，U AB与q、W AB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系，C 符合题意；D．电场力做功与路径无关，电场力的功W AB和电量q成正比，即W AB与q成正比，但与电荷移动的路径无关，D不符合题意。
故答案为：C【分析】求解AB两点间的电势差，利用公式电荷在AB两点间移动电场力所做的功除以电荷量即可。
2. D【解析】A．根据电场线与等势面垂直关系，可判断P点处为负电荷，无穷远处电势为0，e点在PQ连线的中垂线上，则，A不符合题意；B．a、b两点电场强度大小相同，方向不同，则a、b两点电场强度不同，B不符合题意；C．从Q到P电势逐渐降低，则，C不符合题意；D．由，负电荷从a到c电场力做负功，电势能增加，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】结合题目中给出的电场线模型，电场线密集的区域电场强度大，沿电场线方向电势减小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。
3. D【解析】电场力做正功，电势能减小，且数值上相等，所以W1=W2．又由于电荷为正，则说明电势减小，所以＞，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用电场力做功结合等势面可以判别电场力做功相等；利用电势能变化结合电性可以比较电势的大小。
4. A【解析】AB．导体棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内A点处产生的场强大小与一带电量为Q的点电荷在该处产生的电场强度大小相等，方向相反，则有正点电荷在A点产生的场强方向向右，则E1的方向沿OA连线向左，A符合题意，B不符合题意；C．导体棒达到静电平衡后，棒内场强处处为0，C不符合题意；D．在O点放置电荷量为2Q的点电荷，导体棒达到静电平衡后，棒内场强处处为0，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用导体内部场强等于0结合场强的叠加可以求出感应电荷在A点场强的方向和大小。
5. C【解析】A．沿电场线方向电势降低，由图可知电场方向沿x正方向．带电粒子仅在电场力作用下由静止开始沿x轴正方向运动，受力方向与电场方向一致，带电粒子带正电，A不符合题意；B．沿x正方向电势均匀降低，电场为匀强电场，B不符合题意；C．沿x轴正方向运动，电场力做正功，电势能减小，C符合题意；D．根据动能定理D不符合题意。