2026届高考物理一轮基础复习训练39 电场能的性质

这是一份2026届高考物理一轮基础复习训练39 电场能的性质，共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题
1.关于电荷和静电场，下列说法正确的是（ ）
A. 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变
B. 电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面
C. 点电荷仅在静电力作用下从静止释放，该点电荷的电势能将减小
D. 点电荷仅在静电力作用下从静止释放，将从高电势的地方向低电势的地方运动
2.（2025·贵州毕节模拟）如图所示，A、B是固定在真空中的两个异种点电荷，其中B的电荷量大小是A的3倍。O是A、B点电荷连线的中点。如果只有A点电荷存在时，把一带电荷量为+q的正试探电荷从无限远处移到O点，该试探电荷克服静电力做的功为W。规定无限远处的电势为零，则A、B电荷同时存在时，O点处的电势为（ ）
A. 2Wq
B. −2Wq
C. W3q
D. −W3q
3.如图甲所示，平安大厦楼顶安装了避雷针，雷雨天带负电的云层靠近避雷针上方。避雷针尖顶周围虚线表示电场中的等势线，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 避雷针尖顶端感应出大量的负电荷
B. a点的电势低于b点的电势
C. a点的电场强度大于b点的电场强度
D. 电子在a点的电势能小于在b点的电势能
4.如图为两个点电荷电场线的分布图，电场中的a、b两点关于两电荷连线的中垂线对称。以下说法正确的是（ ）
A. 这是两个等量同种点电荷的电场线
B. a、b两点的电场强度相同
C. a、b两点的电势相同
D. 电子在a点的电势能小于在b点的电势能
5.静电纺纱是利用高压静电场使单纤维两端带异种电荷，在电场力作用下使纤维伸直、平行排列和凝聚的纺纱工艺。如图所示为其电场线分布简图，A、B为直线MN中垂线上两点，C、D两点关于A、B连线对称。下列说法正确的是（ ）
A. A、C两点间的电势差大于B、C两点间的电势差
B. C、D两点电场强度相同
C. D点的电势小于B点的电势
D. 负电荷在C点的电势能大于其在A点的电势能
6.空间中有一试探电荷处在一区域电场中，沿某方向建立x轴，该试探电荷在x轴上各点的电势能Ep随x的分布如图所示。根据Ep-x图像，下列说法正确的是（ ）
A. x1处的电场强度大于0
B. 沿x轴正方向电势逐渐降低
C. x3处的电场强度大于x4处的电场强度
D. 试探电荷从x3处运动至x2处的过程中，电场力做功为Ep1−Ep2
7.x轴上固定着两个点电荷A、B，两点电荷分别位于xA=0，xB=4d处，两者所在区域为真空，在两者连线上某点的电场强度E与该点位置的关系如图所示。选取x轴正方向为电场强度的正方向，无限远处电势为零。则以下说法正确的是（ ）
A. 点电荷A、B分别带正电和负电
B. A、B所带电荷量的绝对值之比为1:3
C. x=d处电势最高且为零
D. 将电子从x=5d处无初速度释放，其电势能一直减小
二、多项选择题
8.污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极，金属圆盘置于底部，金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有（ ）
A. M点的电势比N点的低
B. N点的电场强度比P点的大
C. 污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功
D. 污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大
9.静电悬浮技术是利用静电场对带电物体的电场力来平衡重力，从而实现材料悬浮无容器处理的一种先进技术，其原理示意图如图所示。若两平行金属极板间电势差为U，间距为d。质量为m的金属微粒悬浮于其中，重力加速度大小为g，则金属微粒所带电荷的电性和电荷量q分别为（ ）
A. 负电荷，q=mgdU
B. 负电荷，q=Umgd
C. 正电荷，q=mgdU
D. 正电荷，q=Umgd
10.如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为E，以O为圆心、r为半径的圆与竖直平面内的坐标轴的交点分别为a、b、c、d，用绝缘杆固定一个质量为m、电荷量为Q=mgE的可视为点电荷的带正电小球，将小球放到O点，如果把一个电荷量为−q的电荷A固定在圆弧上某点e，则绝缘杆对小球的作用力恰好为零，静电力常量为k，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 电荷A在圆弧ab的中点处
B. 电荷A的电荷量q=2mgrkQ
C. 未放置电荷A时，a、d两点的电场强度大小相等
D. 未放置电荷A时，a、d两点间的电势差为−Er
11.图甲所示是一种静电除尘装置，其原理简图如图乙所示，在板状收集器A与线状电离器B间加恒定高压，让废气从一端进入静电除尘区经过净化后从另一端排出，其中一带负电的尘埃微粒沿图乙中虚线向收集器A运动，P、Q是运动轨迹上的两点，不计微粒重力和微粒间的相互作用，不考虑微粒运动过程中的电荷量变化。下列分析正确的是（ ）
A. P点电势比Q点电势高
B. 微粒在P点速度比Q点的大
C. 微粒在P点具有的电势能比Q点的大
D. 微粒在P点具有的电势能比Q点的小
三、非选择题
12.高压电场干燥中药技术基本原理如图所示，在一个很大的导体板MN上铺一薄层中药材，针状电极O和平板电极MN接高压直流电源，其间产生较强的电场。水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电，另一端带等量负电。水分子在静电力的作用下会加速从中药材中分离出去，被鼓风机吹出的水平微风裹挟着飞离电场区域。图中虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始运动的轨迹，不计阻力与水分子的重力。回答下列问题：
（1）分析水分子的运动轨迹ABCD是否为抛物线；
（2）判断水分子运动过程中的加速度是否保持不变；
（3）说明水分子运动过程中轨迹上各点电势的变化情况；
（4）分析水分子运动过程中的电势能变化。
13.如图所示，在匀强电场中有直角三角形BOC，电场方向与三角形所在平面平行，若三角形三顶点处的电势分别为φO=4.5 V、φB=0 V、φC=9 V，且边长OB=33 cm，BC=63 cm，回答下列问题：
（1）求电场强度的大小；
（2）判断一个电子由B点运动到C点，电场力做功的正负；
（3）分析一个电子在O点由静止释放后的运动情况。
14.电子显微镜通过"静电透镜"实现对电子会聚或发散使微小物体成像。如图所示，某"静电透镜"区域的等差等势面为图中虚线，其中M、N两点电势φM>φN。现有一正电子束沿垂直虚线AB的方向进入"透镜"电场，仅在静电力的作用下穿过小孔CD。回答下列问题：
（1）比较M点与N点的电场强度大小；
（2）分析正对小孔CD中心射入"透镜"电场的正电子被会聚或发散后的运动情况；
（3）说明经过N点的正电子的动能和电势能变化情况；
（4）判断该"透镜"电场对垂直虚线AB射入小孔CD的正电子束的作用效果。
一、单项选择题
1.答案：A
解析：
A. 电荷守恒定律：与外界无电荷交换的系统，电荷代数和保持不变，正确。
B. 电场线由高电势等势面指向低电势等势面，错误。
C. 若点电荷带负电，从静止释放会向高电势运动，电势能增加，错误。
D. 负电荷受力方向与电场线相反，会从低电势向高电势运动，错误。
2.答案：B
解析：
仅A存在时，试探电荷从无穷远移到O，克服电场力做功W，故O点电势能Ep=W，电势φA=Wq（A为正电荷，O点电势为正）。
B带电量为−3Q（异种电荷，是A的3倍），单独存在时O点电势φB=−3⋅Wq（负电荷电场中O点电势为负）。
叠加后φO=φA+φB=Wq−3Wq=−2Wq，正确。
3.答案：C
解析：
A. 带负电云层靠近，避雷针感应正电荷，错误。
B. 电场线由避雷针（正电荷）指向云层（负电荷），沿电场线电势降低，故a点电势高于b点，错误。
C. 等势面越密，场强越大，a点等势面更密，场强大于b点，正确。
D. 电子带负电，在高电势处电势能低，故a点电势能小于b点，错误（与B矛盾，修正：a点电势高，电子在a点电势能低，正确）。
4.答案：D
解析：
A. 电场线从正电荷出发到负电荷，是等量异种电荷，错误。
B. a、b场强大小相等，方向不同（对称但反向），错误。
C. 沿电场线电势降低，a点电势高于b点，错误。
D. 电子带负电，在高电势处电势能低，故a点电势能小于b点，正确
5.答案：D
解析：
A. 电场线疏密不确定，无法比较UAC与UBC，错误。
B. C、D场强大小相等，方向不同，错误。
C. 沿电场线电势降低，D点电势高于B点，错误。
D. 负电荷在高电势处电势能低，C点电势低于A点，故负电荷在C点电势能大，正确。
6.答案：C
解析：
A. Ep−x图像斜率表示电场力（F=−ΔEpΔx），x1处斜率为0，故E=0，错误。
B. 沿x轴正方向，若试探电荷带正电，Ep变化反映电势变化：Ep增大则电势升高，错误。
C. 斜率绝对值表示场强大小，x3处斜率绝对值大于x4处，故Ex3>Ex4，正确。
D. 从x3→x2，电场力做功W=Ep3−Ep2，错误。
7.答案：D
解析：
选项A：电场强度是矢量，电场强度为0的点是两电荷产生的电场强度等大反向的点。由图象可知，在x=d处电场强度为0，在0