备考2024届高考物理一轮复习强化训练第九章静电场第2讲静电场中能的性质

第2讲静电场中能的性质1.[电场力与能的性质/2023天津/多选]如图，在一个固定的正点电荷产生的电场中，一个正试探电荷q两次以大小相等、方向不同的初速度从P点出发，分别抵达M点、N点，且q在M、N点时的速度大小也相等，则下列说法正确的是（　AD　）A.P点电势高于M点电势B.M点电势高于N点电势C.q从P点运动到M点一直做减速运动D.M、N两点处的电场强度大小相等解析　由题意可知正试探电荷q两次以大小相等、方向不同的初速度从P点出发，分别到达M点和N点，且其在M、N点时的速度大小相等，则这两个过程中试探电荷动能的变化量相等，即电场力做的功相等，由W＝qU可知P、M两点的电势差和P、N两点的电势差相等，故M、N两点的电势相等，B错误；由图可知，正试探电荷q从P点运动到N点的轨迹向右弯曲，则可以判断出试探电荷q在P点受到的电场力方向向右，又根据正试探电荷q从P点运动到M点的轨迹为直线可判断出q从P点到M点，其所受的电场力沿PM方向，所以q从P点到M点一直做加速运动，电场力一直做正功，P点电势高于M点电势，A正确，C错误；由于M、N两点的电势相等，则M、N两点在同一等势面上，又点电荷产生的电场中，等势面是一系列的同心球面，所以M、N两点到固定正点电荷的距离相等，由点电荷的场强公式E＝kQr2可知，M、N两点处的电场强度大小相等，D正确.2.[电场力＋电场线＋等势面/2021湖北/多选]关于电场，下列说法正确的是（　AD　）A.电场是物质存在的一种形式B.电场力一定对正电荷做正功C.电场线是实际存在的线，反映电场强度的大小和方向D.静电场的电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面 解析　电场是存在于电荷周围的一种特殊媒介物质，A正确；如果正电荷的速度方向与电场力的夹角大于90°，则电场力做负功，等于90°电场力不做功，小于90°电场力做正功，B错误；电场线是为了形象地描绘电场而人为引入的一簇曲线，该曲线的疏密程度反映场强的大小，C错误；静电场的电场线在空间上与等势面垂直，且沿电场线的方向电势降低，即由高等势面指向低等势面，D正确.3.[电势＋等势面＋场强的叠加＋静电力做功/2022河北]如图，真空中电荷量为2q和－q（q＞0）的两个点电荷分别位于M点与N点，形成一个以MN延长线上O点为球心，电势为零的等势面（取无穷远处电势为零），P为MN连线上的一点，S为等势面与直线MN的交点，T为等势面上一点，下列说法正确的是（　B　）A.P点电势低于S点电势B.T点电场方向指向O点C.除无穷远处外，直线上还有两个电场强度为零的点D.将正试探电荷q0从无穷远处移到P点，静电力做正功解析　在M、N间离负电荷越近，电势越低，离正电荷越近，电势越高，又已知S点在零等势面上，所以P点电势大于零，A项错；电场线由正电荷指向负电荷，又由于电场方向与等势面垂直，所以T点电场方向指向O点，B项正确；MN直线上，在M点左侧，M点处正电荷产生的场强大于N点处负电荷产生的场强，故合场强不可能为零，在M、N两点间，两电荷产生的场强方向均向右，合场强不可能为零，在N点右侧，两电荷产生的场强方向相反，若场强大小相等，则合场强为零，故除无穷远处外直线上只有一个点合场强为零，C项错；将正试探电荷由无穷远处移到P点，由Ep＝qφ可知，试探电荷电势能增大，故静电力做负功，D项错.4.[场强＋电势＋电场力做功与电势能变化的关系/2021浙江1月]如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、C是同一等势面上的两点，B是另一等势面上的一点.下列说法正确的是（　D　）A.导体内部的场强左端大于右端B.A、C两点的电势均低于B点的电势C.B点的电场强度大于A点的电场强度D.正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功，电势能减小 解析　根据导体处于静电平衡状态可知，导体是等势体，导体表面是等势面，导体内部电场强度处处为零，选项A错误；根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，A、C两点的电势均高于B点的电势，选项B错误；根据电场线的密疏程度表示电场强度的大小关系可知，B点的电场强度小于A点的电场强度，选项C错误；正电荷从A点沿虚线移动到B点的过程中，电场力做正功，电势能减小，选项D正确.