4、c，故Wa＝Wb。由題圖可知a點處電場線比b點處電場線密，故Ea>Eb。選項A正確。]
4.(2019·泰州模擬)在某一點電荷Q產(chǎn)生的電場中有a、b兩點，相距為d，a點的場強大小為Ea，方向與ab連線成120°角，b點的場強大小為Eb，方向與ab連線成150°角，如圖所示，則關(guān)于a、b兩點場強大小及電勢高低的關(guān)系的說法中正確的是( )
A．Ea＝Eb，φa>φb B．Ea＝Eb，φa<φb
C．Ea＝3Eb，φa>φb D．Ea＝3Eb，φa<φb
C [由點電荷的電場可得：E＝k，因為a點的場強方向與ab連線成120°角，b點的場強方向與ab連線成150°角，所以點電荷所在位置
5、與a、b兩點所構(gòu)成的三角形是直角三角形，則兩直角邊之比為1∶，那么a點的場強大小為Ea與b點的場強大小為Eb之比為3∶1，由于沿著電場線電勢降低，所以φa>φb，故選項C正確。]
題組三：電勢差
5.(2019·泉州模擬)如圖所示，電荷量分別為＋q、＋q、－q、－q的點電荷a、b、c、d，分別處于菱形abcd的四個端點，∠α＝60°，1、2、3、4分別為所在邊的中點，其對應的電場強度大小分別為E1、E2、E3、E4，對應的電勢分別為φ1、φ2、φ3、φ4，則下列說法正確的是( )
A．E1＝E3、φ1＝φ3 B．E2＝E4、φ2＝φ4
C．E1＝E3、φ1>φ3 D．E2＝E4、
6、φ2＞φ4
C [由場強合成原理并聯(lián)系對稱性可知，1、3兩點和2、4兩點的場強大小和方向均相同，即E1＝E3，E2＝E4；1點離兩個正電荷較近，離兩個負電荷較遠；3點離兩個負電荷較近，離兩個正電荷較遠，則φ1>φ3；a、d兩電荷在4點形成電場的電勢為零，正電荷b比負電荷c離4點較近，可知4點電勢大于零；同理可分析2點電勢小于零，即φ2<φ4；綜上可知，選項C正確，A、B、D錯誤。]
6．(多選)如圖所示，在勻強電場中平行于電場線的某一平面上有A、B、C三個點，各點的電勢分別為φA＝5 V，φB＝2 V，φC＝3 V，H、F三等分AB，G為AC的中點，在各示意圖中，能正確表示電場強度方向的是
7、( )
A B C D
BC [把AB三等分，因UAB＝3 V，則每等份兩端的電勢差為1 V，φH＝4 V，φF＝3 V，連接FC，則FC為等勢線，電場線應垂直于FC，從電勢高處指向電勢低處；把AC兩等分，因UAC＝2 V，則每等份兩端的電勢差為1 V，φG＝4 V，直線GH為等勢線，電場線應垂直于GH，從電勢高處指向電勢低處，所以選項B、C能正確表示電場強度方向，故A、D不符合題意。]
7．如圖所示，在直角三角形所在的平面內(nèi)有勻強電場，其中A點電勢為0 V，B點電勢為3 V，C點電勢為6 V。已知∠ACB＝30°，AB邊長為 m，D為AC的中點?，F(xiàn)將一點電荷
8、放在D點，且點電荷在C點產(chǎn)生的場強為2 N/C，則放入點電荷后，B點場強為( )
A．4 N/C B．5 N/C
C．2 N/C D. N/C
C [D點電勢為3 V，BD連線為等勢線，由幾何關(guān)系可知，A點到等勢線的距離為1.5 m，所以勻強電場的場強E1＝ N/C＝2 N/C，且與AB的夾角為30°，點電荷在B點的場強E2與E1垂直，所以合場強E＝2 N/C。]
[考點綜合練]
8.(2019·皖江模擬)兩電荷量大小相等的點電荷連線中點為O，連線上MN兩點關(guān)于O點對稱，兩電荷連線上電荷外側(cè)區(qū)域電場強度變化規(guī)律如圖所示，規(guī)定向右為場強的正方向，則下列判斷正確的是(
9、 )
A．兩電荷為等量同種電荷
B．M、N兩點場強不同，兩點電勢相同
C．M、N兩點場強相同，兩點電勢不同
D．M、N兩點均比O點電勢高
C [規(guī)定向右為場強的正向，而左側(cè)電荷左側(cè)場強向左，右側(cè)電荷右側(cè)場強也是向左，即兩個電荷是等量異種電荷，A錯誤；沿著電場線電勢降低，故φM>φN，且M點電勢高于O點，N點電勢低于O點，結(jié)合對稱性可知EM＝EN，B、D錯誤，C正確。]
9.(多選)(2019·天津模擬)如圖所示，在兩等量異種點電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點所在的直線平行于兩電荷的連線，且a和c關(guān)于MN對稱，b點位于MN上，d點位于兩電荷的連線上，以
10、下判斷正確的是( )
A．b點與d點場強方向相同
B．a(chǎn)點和c點電勢相同
C．a(chǎn)、b兩點間的電勢差等于b、c兩點間的電勢差
D．帶正電的試探電荷在a點的電勢能大于在c點的電勢能
ACD [根據(jù)等量異種電荷周圍的電場線的特點，知兩電荷連線的垂直平分線上的電場方向水平向右，d點的場強方向水平向右，所以b點與d點的場強方向相同，故A正確。
作出a點、c點的等勢線，如圖所示。
沿著電場線方向電勢逐漸降低，可以知道a點的電勢大于c點的電勢，故B錯誤。由對稱性可以知道，a、b兩點的電勢差等于b、c兩點間的電勢差，所以C選項是正確的。
將正電荷從a點移動到c點，電場力做正功，電勢能減小
11、，則試探電荷在a點的電勢能大于在c點的電勢能，故D正確。]
10．(多選)(2019·合肥模擬)如圖所示，某勻強電場中A、B、C、D四點構(gòu)成一個菱形，對角線AC＝12 cm，BD＝16 cm，一個質(zhì)子從A移到B，電場力做了24 eV的功；一個電子從A移到C，克服電場力做了24 eV的功。其中A點的電勢為零，則下列說法正確的是( )
A．D點的電勢φD＝0
B．D點的電勢φD＝－24 V
C．電場強度E＝250 N/C
D．電場強度E＝200 N/C
AC [由題意可知：UAB＝＝24 V，UAC＝＝24 V，φA＝0，φB＝φC＝－24 V，BC的連線為一條等勢線，所以AD的
12、連線也為一條等勢線，所以φD＝0，A正確，B錯誤；根據(jù)幾何關(guān)系可求得AD和BC間的垂直距離d＝9.6 cm，電場強度E＝250 N/C，C正確，D錯誤。]
11．兩個點電荷Q1、Q2位于x軸上A、B兩點，若取無限遠處的電勢為零，則在它們形成的電場中，沿x軸正方向上各點的電勢如圖所示，且AP>PB。由圖線提供的信息可知( )
A．P點的電場強度為零
B．Q1的電荷量較大
C．電子沿x軸從A移到B的過程中，加速度逐漸減小
D．電子沿x軸從A移到B的過程中，電場力先做正功，后做負功
B [φ-x圖象的斜率大小表示該點的電場強度大小，E＝，由于P點的斜率不為零，所以P點的電場強度不為
13、零，A錯誤；從A到B電場強度先減小后增大，沒有電場強度為零的位置，所以兩電荷為異種電荷，電場強度最小值的位置靠近Q2，所以Q1的電荷量較大，B正確；加速度a＝，所以電子沿x軸從A到B加速度先減小后增大，C錯誤；電場強度的方向是從A指向B，所以電子沿x軸從A移到B的過程中，電場力一直做負功，D錯誤。]
12．(多選)(2019·泰安檢測)如圖所示，豎直向上的勻強電場中，一豎直絕緣輕彈簧的下端固定在地面上，上端連接一帶正電小球，小球靜止時位于N點，彈簧恰好處于原長狀態(tài)。保持小球的帶電量不變，現(xiàn)將小球提高到M點由靜止釋放。則釋放后小球從M運動到N的過程中( )
A．小球的機械能與彈簧的彈性
14、勢能之和保持不變
B．小球重力勢能的減少量等于小球電勢能的增加量
C．彈簧彈性勢能的減少量等于小球動能的增加量
D．小球動能的增加量等于電場力和重力做功的代數(shù)和
BC [由于有電場力做功，故小球的機械能與彈簧的彈性勢能之和是改變的，故A錯誤；由題意，小球受到的電場力與重力大小相等，在小球從M運動到N過程中，重力做了多少正功，重力勢能就減少多少，電場力做多少負功，電勢能就增加多少，又兩力做功一樣多，可知B正確；由動能定理可知，彈力對小球做的功等于小球動能的增加量，又彈力做的功等于彈性勢能的減少量，故C正確；顯然電場力和重力做功的代數(shù)和為零，故D錯誤。]
13．(多選)(2016·全國卷
15、Ⅰ)如圖所示，一帶負電荷的油滴在勻強電場中運動，其軌跡在豎直面(紙面)內(nèi)，且相對于過軌跡最低點P的豎直線對稱，忽略空氣阻力。由此可知( )
A．Q點的電勢比P點高
B．油滴在Q點的動能比它在P點的大
C．油滴在Q點的電勢能比它在P點的大
D．油滴在Q點的加速度大小比它在P點的小
AB [帶電油滴在電場中受重力、電場力作用，據(jù)其軌跡的對稱性可知，電場力方向豎直向上，且電場力大于重力，電場力先做負功后做正功。則電場強度方向向下，Q點的電勢比P點高，選項A正確；油滴在P點的速度最小，選項B正確；油滴在P點的電勢能最大，選項C錯誤；油滴運動的加速度大小不變，選項D錯誤。]
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2020版高考物理一輪復習 課后限時集訓20 電場能的性質(zhì)（含解析）新人教版
