2021版高考物理一轮复习第七章静电场2第二节电场能的性质学案

不断减小，由上式知电场强度减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动，

x1～x2段图象切线的斜率不断增大，电场强度增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运

动，x2～x3段斜率不变，电场强度不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故B错误，D正确；根据Ep＝qφ，粒子带负电，

q<0，则知，电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有φ1>φ2＝φ0>φ3，故C错误．

[学生用书P145] 电场力作用下的功能关系分析

【对点训练】

1．(多选)(2019·高考江苏卷)如图所示，ABC为等边三角形，电荷

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量为＋q的点电荷固定在A点．先将一电荷量也为＋q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点，此过程中，电场力做功为－W.再将Q1从C点沿CB移到B点并固定．最后将一电荷量为－2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点．下列说法正确的有( )

A．Q1移入之前，C点的电势为

B．Q1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0 C．Q2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2W D．Q2在移到C点后的电势能为－4W

解析：选ABD.根据电场力做功可知－W＝q(0－φC1)，解得φC1＝，A正确；B、C两点到A点的距离相等，这两点电势相等，Q1从C点移到B点的过程中，电场力做功为0，B正确；根据对称性和电势叠加可知，A、B两点固定电荷量均为＋q的点电荷后，C点电势为φC22W＝2φC1＝，带电荷量为－2q的点电荷Q2在C点的电势能为EpC＝(－2q)×φC2＝－4W，D

WqWqq正确；Q2从无限远移动到C点的过程中，电场力做的功为0－EpC＝4W，C错误．

2．(2019·高考天津卷)如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，则小球从M运动到N的过程( )

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A．动能增加mv

232

C．重力势能增加mv

2

B．机械能增加2mv D．电势能增加2mv

22

112322

解析：选B.小球动能的增加量为ΔEk＝m(2v)－mv＝mv，A错误；小球在竖直方向

222上的分运动为匀减速直线运动，到N时竖直方向的速度为零，则M、N两点之间的高度差为

v21

h＝，小球重力势能的增加量为ΔEp＝mgh＝mv2，C错误；电场力对小球做正功，则小球2g2

的电势能减少，由能量守恒定律可知，小球减小的电势能等于重力势能与动能的增加量之和，32122

则电势能的减少量为ΔE′p＝mv＋mv＝2mv，D错误；由功能关系可知，除重力外的其他

22力对小球所做的功在数值上等于小球机械能的增加量，即2mv，B正确．

2

[学生用书P347(单独成册)]

(建议用时：40分钟)

一、单项选择题

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1．关于静电场，下列说法正确的是( )

A．将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定增加

B．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大

C．在同一个等势面上的各点，电场强度的大小必然是相等的 D．电势下降的方向就是电场强度的方向

解析：选B.将负电荷由低电势点移到高电势点，电场力做正功，电势能减小，A错误；无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，因无穷远处电势能为零，因此静电力做正功越多，电荷在该点的电势能越大，B正确；在同一等势面上，电势处处相等，电场强度不一定相等，C错误；电势下降最快的方向才是电场强度的方向，D错误．

2．(2020·江西赣中南五校联考)如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，

A、B为电场线上的两点，当电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，动能增加，

则可以判断( )

A．电场强度大小EA>EB B．电势φA>φB

C．电场线方向由B指向A

D．若Q为负电荷，则Q在B点右侧

解析：选C.由于电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，动能增加，故电子所受的电场力方向与速度方向一致，由A指向B(即水平向右)，电子带负电，所受电场力与电场强度方向相反，故电场强度方向由B指向A即电场线方向由B指向A.根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，φA<φB，B错误，C正确；结合点电荷周围电场线的分布特点可知该点电荷可以是正电荷且处在B的右侧，也可以是负电荷且处在A点的左侧．若点电荷为负电荷则有EA>EB，若点电荷为正电荷则有EA

3.

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

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解析：选B.将整个圆环看做由两个半圆环组成，由对称性可知，这两个半圆环上的电荷在O点的电场强度大小相等，方向相反，故合电场强度为零．x轴上的合电场强度，由对称性可知，在圆环右侧的合电场强度方向沿x轴向右，电势降低；左侧的合电场强度方向沿

x轴向左，电势降低，故O点电势最高．由于在O点电场强度为零，距O点无限远处电场强

度为零，因此沿x轴向左、右两侧，电场强度都呈现出先增大后减小的特征．综上所述B正确．

4.

在某匀强电场中有M、N、P三点，在以它们为顶点的三角形中，∠M＝30°、∠P＝90°，直角边NP的长度为4 cm.已知电场方向与三角形所在平面平行，M、N和P点的电势分别为3 V、15 V和12 V，则电场强度的大小为( )

A．150 V/m C．2253 V/m

B．75 V/m D．753 V/m

解析：选A.过P点作斜边MN的垂线交MN于O点，由几何知识可知

N、O间的距离NO＝2 cm，M、O间的距离MO＝6 cm，由匀强电场的特点

得O点的电势为φO＝12 V，即O、P在同一等势面上，由电场线与等势面的关系和几何关系知E＝＝

UφN－φO＝150 V/m，A正确．

dNO5.(2020·江西吉安质检)如图所示为某静电场中x轴上各点电势

φ的分布图，一个带电粒子在坐标原点O由静止释放，仅在静电力作

用下沿x轴正方向运动，则( )

A．粒子带正电 B．粒子带负电

C．粒子从x1运动到x3，加速度先增大后减小 D．粒子从x1运动到x3，加速度一直减小

解析：选B.由φ－x图象知0～x2范围电势升高，则该范围内电场方向沿x轴负方向，而在x2～x3范围内电势降低，则该范围内电场方向沿x轴正方向，由题知，粒子从坐标原点由静止释放且沿x轴正方向运动，则开始时电场力沿x轴正方向，与电场强度方向相反，故粒子带负电，B正确，A错误；φ－x图象的斜率表示电场强度，仅在电场力作用下，由牛顿第二定律知a＝，则粒子从x1运动到x3，加速度先减小后增大，C、D错误．

6.如图所示，匀强电场中的六个点A、B、C、D、E、F为正八面体的六个顶点，已知BE中点O的电势为零，A、B、C三点的电势分别为7 V、

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