高二物理秋季课程（二）电场线和等势面电场匀强电场点电荷的电场等量异种点电荷的电场等量同种正点电荷的电场垂直于电场线的一簇平面以点电荷为球心的一簇球面连线的中垂面上的电势为零连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高电场强度和电势1、有如图(a)、(b)、(c)、(d)所示四个电场，试比较各图中A和B两点场强大小和电势的高低.(a)图：E A E B，U A U B. (b)图：E A E B，U A U B.(c)图：E A E B，U A U B. (d)图：E A E B，U A U B.2.【2014·新课标全国卷Ⅱ】关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是：A.电场强度的方向处处与等势面垂直B.电场强度为零的地方，电势也为零C.随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向点电荷的电场线和等势面3、【2014·北京卷】如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。

下列判断正确的是( )A．1、2两点的电场强度相等B．1、3两点的电场强度相等C．1、2两点的电势相等D．2、3两点的电势相等4、在某一点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d，a点的场强大小为E a，方向与ab连线成120°角，b点的场强大小为E b，方向与ab连线成150°角，如图所示，则关于a、b两点场强大小及电势高低的关系的说法中正确的是( )A. E a＝E b/3，φa>φbB. E a＝E b/3，φa<φbC. E a＝3E b，φa>φbD. E a＝3E b，φa<φb5、【2014·新课标全国卷Ⅰ】如图，在正电荷Q的电场中有M、N、P和F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F 为MN 的中点，30M ∠=，M 、N 、P 、F 四点处的电势分别用M ϕ、N ϕ、P ϕ、F ϕ表示，已知M N ϕϕ=，P F ϕϕ=，点电荷Q 在M 、N 、P 三点所在平面内，则（ ）A.点电荷Q 一定在MP 连线上B.连线PF 一定在同一个等势面上C.将正试探电荷从P 点搬运到N 点，电场力做负功D.P ϕ大于M ϕ等量同种、异种电荷的电场线和等势面6、等量异种点电荷的连线及其中垂线如图所示，现将一个带负电的试探电荷先从图中中垂线上a 点沿直线移到 b 点，再从连线上 b 点沿直线移到c 点，则试探电荷在此全过程中（ ）A ．所受电场力方向改变B ．所受电场力大小一直增大C ．电势能一直减小D ．电势能一直增大7、（2000春）如图所示，P 、Q 是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O 、A 、B 的中垂线上的两点OA ＜OB ，用E A 、E B 、U A 、U B 分别表示A 、B 两点的场强和电势，则( )A ．E A 一定大小EB ，U A 一定大于U B B ．E A 不一定大于E B ，U A 一定大于U BC ．E A 一定大于E B ，U A 不一定大于U BD ．E A 不一定大于E B ，U A 不一定大于U B8、（2012重庆卷）．空中P 、Q 两点处各固定一个点电荷，其中P 点处为正点电荷，P 、Q 两点附近电场的等势面分布如图所示，a 、b 、c 、d 为电场中的四个点。

则（ ）A ．P 、Q 两点处的电荷等量同种B ．a 点和b 点的电场强度相同C ．c 点的电热低于d 点的电势D ．负电荷从a 到c ，电势能减少9、（2012天津卷）.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中（ ）A ．做直线运动，电势能先变小后变大B ．做直线运动，电势能先变大后变小C ．做曲线运动，电势能先变小后变大D ．做曲线运动，电势能先变大后变小10、(2013天津卷)两个带等量正电的点电荷，固定在图中P 、Q 两点，MN 为PQ 连线的中垂线，交PQ 于O 点，A 点为MN 上的一点。

一带负电的试探电荷q ，从A 点由静止释放，只在静电力作用下运动．取无限远处的电势为零，则（ ）A.q 由A 向O 的运动是匀加速直线运动B.q 由A 向O 运动的过程电势能逐渐减小C.q 运动到O 点时的动能最大o.q 运动到O 点时电势能为零11、（2013山东理综）. 如图所示，在x 轴相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷+Q 、-Q ，虚线是以+Q 所在点为圆心、L /2为半径的圆，a 、b 、c 、d 是圆上的四个点，其中a 、c 两点在x 轴上，b 、d 两点关于x 轴对称。

下列判断正确的是（ ）A ．b 、d 两点处的电势相同 B.四点中c 点处的电势最低C ．b 、d 两点处的电场强度相同D ．将一试探电荷+q 沿圆周由a 点移至c 点，+q 的电势能减小12、（2011上海）．两个等量异种点电荷位于x 轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x 变化规律的是图（ ）13、（2009年上海物理）两带电量分别为q 和－q 的点电荷放在x 轴上，相距为L ，能正确反映两电荷连线上场强大小E 与x 关系的是图( )不等量同种、异种电荷的电场线和等势面 14、在电荷量分别为+2q 和—q 的两个点电荷形成的电场中，电场线分布如图所示。

在两点电荷连线的中垂线上有a 、b 两点，以下说法正确的是（ ）A ．a 点的电势等于b 点的电势B ．a 点的电场强度等于b 点的电场强度C ．将带负电的试探电荷从a 点移到b 点电场力做正功D ．一个带正电的试探电荷在a 点时具有的电势能比在b 点时大15、(2009·上海)位于A 、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则( )A ．a 点和b 点的电场强度相同B ．正电荷从c 点移到d 点，电场力做负功C ．负电荷从a 点移到c 点，电场力做负功D ．正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点电势能先减小后增大16、【2013上海高考】．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q a 和q b ，则(A)a 处为正电荷，q a ＜q b (B)a 处为正电荷，q a ＞q b(C)a 处为负电荷，q a ＜q b (D)a 处为负电荷，q a ＞q b其它电场的电场线和等势面17、【2014·重庆卷】如题3图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a 、b 两点运动到c 点，设电场力对两电子做的功分别为a W 和b W ，a 、b 点的电场强度大小分别为a E 和b E ，则（ ）A.,a b a b W W E E =>B. ,a b a b W W E E ≠>C. ,a b a b W W E E =<D. ,a b a b W W E E ≠<（A ） （B ） （C ） （D ）18、【2013江苏高考】. 将一电荷量为+Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等. a、b 为电场中的两点,则( )(A)a 点的电场强度比b 点的大(B)a 点的电势比b 点的高(C)检验电荷-q 在a 点的电势能比在b 点的大(D)将检验电荷-q 从a 点移到b 点的过程中,电场力做负功19、【2014·江苏卷】如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O，下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（）A．O点的电场强度为零，电势最低B．O点的电场强度为零，电势最高C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高D．从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低根据场强、电势确定未知电场20、如图所示,AB、CD为一圆的两条直径,且互相垂直,O点为圆心.空间存在一未知静电场,场强方向与圆周所在平面平行.现有一电子,在电场力作用下(重力不计),先从A点运动至C点,动能减少了W;又从C点运动至B点,动能增加了W,那么关于此空间存在的静电场可能是( )A.方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场B.方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场C.位于O点的正点电荷形成的电场D.位于D点的正点电荷形成的电场21、如图所示，在坐标系xoy中将一电子由y轴上a点移至x轴上b点时，需克服电场力做功W；若将一质子从a点移至x轴上c点时，其电势能减小W；那么此空间存在的静电场可能是（）A．场强方向沿y轴负方向的匀强电场B．处于第Ⅰ象限某位置的正点电荷形成的电场C．处于y轴上的一对等量异种点电荷形成的电场D．处于一对等量同种点电荷形成的电场根据带电粒子在电场中的运动轨迹分析各物理量根据带电粒子的运动轨迹和电场线（或等势面）来判断有关问题，此类问题的关键要受力分析和运动分析（1）观察带电粒子的运动轨迹是直线还是曲线；根据题意判断是否要考虑带电粒子的重力。

（2）若带电粒子做曲线运动，所受合力应指向轨迹曲线的凹侧；若带电粒子做直线运动，所受合力应和速度方向在一条直线上。

(3)区别速度线和力线——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向)，从二者的夹角情况电荷做曲线运动的情景分析．(4)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向，是题目中相互制约的三个方面.若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知(三不知)，则要用“假设法”分别讨论各种情况．有时各种情景的讨论结果是归一的．二、常见物理量大小比较方法：1、加速度大小比较：根据牛顿第二定律a=F 合/m2、速度大小比较方法：（动能定理）在一段过程中，合力与速度方向的夹角小于90º，则合力做正功，动能增加；若夹角大于90º，则合力做负功，动能减少。

3、电势高低的判断方法：（1）利用电场线来判断，即沿着电场线电势降低。

（2）利用公式AB AB U q W =计算，若0AB U >，则A B ϕϕ>；若0AB U <，则A B ϕϕ<。

（3）利用场源电荷来判断，若场源电荷为正电荷，离场源电荷越近，电势越高；若场源电荷为负电荷，离场源电荷越近，电势越低。

4、电势能大小的判断方法：（1）根据电场力做功来判断，电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加。

（2）根据公式E P = q·φ来判断，正电荷在电势高处电势能较大；负电荷在电势高处电势能较小。