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1、53 电场能的性质方法点拨(1)电势能、电势、电势差、电场力的功及电荷量是标量，但都有正负涉及到它们的计算要注意正负号问题(2)电场中某一点的电势等于各点电荷在该点产生的电势的代数和1(多选)(2017江西省重点中学盟校第一次联考)如图1所示，在一个匀强电场中有一个三角形ABC，AC的中点为M，BC的中点为N.将一个带正电的粒子从A点移动到B点，电场力做功为WAB6.0109 J则以下分析正确的是()图1A若将该粒子从M点移动到N点，电场力做功WMN可能小于3.0109 JB若将该粒子从M点移动到N点，电势能减少3.0109 JC若将该粒子由B点移动到N点，电场力做功为3.0109 JD若被移
2、动的粒子的电荷量为2109 C，可求得A、B之间的电势差UAB为3 V2(多选)(2017天津五区县模拟)空间有一与纸面平行的匀强电场，纸面内的A、B、C三点位于以O点为圆心，半径为10 cm的圆周上，并且AOC90，BOC120，如图2所示现把一个电荷量q1105 C的正电荷从A移到B，电场力做功1104 J；从B移到C，电场力做功为3104 J，则该匀强电场的场强方向和大小是()图2A场强大小为200 V/mB场强大小为200 V/mC场强方向垂直OA向右D场强方向垂直OC向下3(2018四川成都模拟)如图3所示，孤立点电荷Q固定在正方体的一个顶点上，与Q相邻的三个顶点分别是A、B、C，下
3、列说法正确的是()图3AA、B、C三点的场强相同BA、B、C三点的电势相等CA、B、C三点所在的平面为一等势面D将一电荷量为q的检验电荷由A点沿直线移动到B点的过程中电势能始终保持不变4(2017安徽省皖南八校第二次联考)如图4所示，竖直线OO是等量异种电荷Q和Q连线的中垂线，A、B、C的位置如图所示，且都处于一矩形金属空腔内下列说法正确的是()图4AA、B、C三点电势大小关系是ACBC金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点形成的场强方向均水平向右D金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点形成的场强大小关系是EBECEA5(2018陕西商洛模拟)如图5所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势面相邻等势
4、面之间的电势差相等，实线为一带电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知()图5Aa、b、c三个等势面中，a的电势最高B电场中Q点处的电场强度大小比P点处大C该带电质点在P点处受到的电场力比在Q点处大D该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大6(多选)(2018吉林公主岭一中模拟)位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如图6所示，ab、cd分别是正方形两条边的中垂线，O点为中垂线的交点，P、Q分别为cd、ab上的点，则下列说法正确的是()图6AP、O两点的电势关系为POBP、Q两点电场强度的大小关系为EQEPC若在O点放一正点电
5、荷，则该正点电荷受到的电场力不为零D若将某一负电荷由P点沿着图中曲线PQ移到Q点，电场力做功为零7(2017山东滨州一模)一带电粒子在匀强电场中仅在电场力作用下运动轨迹如图7虚线所示，在粒子运动过程中，下列说法中正确的是()图7A粒子带负电B粒子的速度一定减小C任意相等时间内，初末两位置电势差相等D任意相等时间内速度变化量相同8(多选)如图8所示，匀强电场中的A、B、C、D点构成一位于纸面内的平行四边形，电场强度的方向与纸面平行，已知A、B两点的电势分别为A12 V，B6 V，则C、D两点的电势可能分别为()图8A9 V、18 V B9 V、15 VC0 V、6 V D6 V、0 V9(多选)
6、(2017江西省九校联考)如图9所示，已知某匀强电场方向平行正六边形ABCDEF所在平面，若规定D点电势为零，则A、B、C的电势分别为8 V、6 V、2 V，初动能为16 eV、电荷量大小为3e(e为元电荷)的带电粒子从A沿着AC方向射入电场，恰好经过BC的中点G.不计粒子的重力，下列说法正确的是()图9A该粒子一定带正电B该粒子达到G点时的动能为4 eVC若该粒子以不同速率从D点沿DF方向入射，该粒子可能垂直经过CED只改变粒子在A点初速度的方向，该粒子不可能经过C点10(2017山东烟台一模)直线mn是某电场中的一条电场线，方向如图10所示一带正电的粒子只在电场力的作用下由a点运动到b点，
7、轨迹为一抛物线，a、b分别为a、b两点的电势下列说法中正确的是()图10A可能有aaCvBvCCaBaCvBvC DaBvC13(2017山东临沂一模)A、B为两等量异种电荷，图13中水平虚线为A、B连线的中垂线现将另两个等量异种的检验电荷a、b用绝缘细杆连接后，从离AB无穷远处沿中垂线平移到AB的连线上，平移过程中两检验电荷位置始终关于中垂线对称若规定离AB无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是()图13A在AB的连线上a所处的位置电势a0C整个移动过程中，静电力对a做正功D整个移动过程中，静电力对a、b整体做正功14(多选)如图14所示电场，实线表示电场线一个初速度为v的带电粒子仅在电场力
8、的作用下从a点运动到b点，虚线表示其运动的轨迹则()图14A粒子带正电B粒子受到的电场力不断减小Ca点电势高于b点电势D电场力一直做正功，动能增加15(多选)如图15所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们是一个四边形的四个顶点，abcd，abbc,2abcdbc2l，电场方向与四边形所在平面平行已知a点电势为24 V，b点电势为28 V，d点电势为12 V一个质子(不计重力)经过b点的速度大小为v0，方向与bc成45，一段时间后经过c点，则下列说法正确的是()图15Ac点电势为20 VB质子从b运动到c所用的时间为C场强的方向由a指向cD质子从b运动到c电场力做功为8 eV答案精析1
9、BD2ACUAB V10 V；UBC V30 V；则UACUABUBC20 V，若设C0，则A20 V，B30 V，由几何知识得若延长AO则与BC的连线交于BC的三等分点D点，D点的电势应为20 V，则AD为电势为20 V的等势面，故场强方向垂直OA向右，大小为E V/m200 V/m，故选A、C.3B4D空腔体内部各点的电势相同，选项A、B错误；金属空腔内部各点的合场强为零，即两个点电荷的场强与感应电荷的场强等大反向，因两电荷在A、B、C三点形成的场强方向向右，故金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点场强方向均水平向左，选项C错误；两电荷在A、B、C三点形成的场强大小关系是EBECEA；则金属
10、空腔上的感应电荷在A、B、C三点形成的场强大小关系是EBECEA，选项D正确5C根据题图可知，P点处等差等势面比Q点处密，由电势差与电场强度的关系可知，P点处的电场强度大小比Q点处大，带电质点在P点处所受的电场力比Q点处大，选项B错误，C正确；根据带电质点的运动轨迹可知，带电质点所受电场力方向指向轨迹弯曲的方向，即由c等势面指向a等势面，由于题中没有给出带电质点所带电荷的电性，无法判断出a、b、c三个等势面中哪个等势面电势最高，选项A错误；若质点由Q向P运动，由题图可知质点所受电场力方向与运动方向的夹角为锐角，电场力做正功，带电质点电势能减小，故带电质点在P点具有的电势能比在Q点的小，若带电质
11、点由P向Q运动，同理可知带电质点在P点具有的电势能比在Q点的小，故D错误6AD根据等量异种电荷的电场线的特点：两点电荷连线的中垂线为等势面，由对称性知，ab和cd都是等势面，它们都过O点，所以ab上的电势和cd上的电势相等，即P、O两点的电势关系为PO，A项正确；由题图电场线的疏密程度可看出P点电场线更密集，EQEP，B项错误；根据电场的矢量合成，O点场强为零，不管放什么电荷受到的电场力都是零，C项错误；由于POQ，故UPQ0，若将负电荷由P点沿曲线移到Q点，电场力做功为零，D项正确7D8.BC9.BD10.C11.B12.C13.B14BC由轨迹弯曲方向可判断出电场力方向，电场力方向指向弧内
12、，则粒子带负电荷，A项错误；电场线的疏密代表电场的强弱，从a到b，电场强度减小，则粒子受到的电场力不断减小，B项正确；沿着电场线方向电势降低，则a点电势高于b点电势，C项正确；电场力方向与速度方向夹角大于90，一直做负功，动能减小，D项错误15ABD三角形bcd是等腰直角三角形，具有对称性，如图所示，bMbNbd，已知a点电势为24 V，b点电势为28 V，d点电势为12 V，且abcd，abbc,2abcdbc2l，因此根据几何关系，可得M点的电势为24 V，与a点电势相等，从而连接aM，即为等势面；三角形bcd是等腰直角三角形，具有对称性，bd连线中点N的电势与c相等，为20 V，A项正确；质子从b运动到c做类平抛运动，沿初速度方向分位移为l，此方向做匀速直线运动，则t，B项正确；Nc为等势线，其垂线bd为场强方向，场强方向由b指向d，C项错误；电势差Ubc8 V，则质子从b运动到c电场力做功为8 eV，D项正确
