2026年高考物理一轮讲义+练习(黑吉辽蒙专用)第34讲电场能的性质(复习讲义)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮讲义+练习(黑吉辽蒙专用)第34讲电场能的性质(复习讲义)(学生版+解析)，共35页。
\l "_Tc270" 02体系构建•思维可视 PAGEREF _Tc270 \h 3
\l "_Tc28920" 03核心突破•靶向攻坚 PAGEREF _Tc28920 \h 4
\l "_Tc6489" 考点一 电势高低及电势能大小的判断 PAGEREF _Tc6489 \h 4
\l "_Tc31629" 知识点1 静电力做功、电势能和电势 PAGEREF _Tc31629 \h 4
\l "_Tc14297" 知识点2 电势和电势能高低的判断“四法” PAGEREF _Tc14297 \h 4
\l "_Tc15217" 考向1 电势高低判断 PAGEREF _Tc15217 \h 6
\l "_Tc9122" 考向2 电势能大小判断 PAGEREF _Tc9122 \h 8
\l "_Tc31951" 考点二 电势差与电场强度的关系 PAGEREF _Tc31951 \h 10
\l "_Tc15353" 知识点1 电势差 PAGEREF _Tc15353 \h 10
\l "_Tc24213" 知识点2 电势差与电场强度的关系 PAGEREF _Tc24213 \h 11
\l "_Tc21989" 考向1 公式E=U/d在匀强电场中的应用 PAGEREF _Tc21989 \h 12
\l "_Tc5176" 考向2 公式E=U/d在非匀强电场中的应用 PAGEREF _Tc5176 \h 16
\l "_Tc26474" 考点三 电场线、等势面及运动轨迹问题 PAGEREF _Tc26474 \h 18
\l "_Tc4741" 知识点1 等势面及特点 PAGEREF _Tc4741 \h 18
\l "_Tc30095" 知识点2 几种典型电场的等势面 PAGEREF _Tc30095 \h 18
\l "_Tc26640" 知识点3 仅在静电力作用下的运动轨迹与电场线、等势面综合问题的分析方法 PAGEREF _Tc26640 \h 19
\l "_Tc9115" 考向1 典型电场的等势面 PAGEREF _Tc9115 \h 19
\l "_Tc17921" 考向2 电场线与轨迹问题 PAGEREF _Tc17921 \h 21
\l "_Tc29996" 考向3等势面与轨迹问题 PAGEREF _Tc29996 \h 22
\l "_Tc9286" 04真题溯源•考向感知 PAGEREF _Tc9286 \h 25

静电场中能的性质
静电力做功、电势能和电势
静电力做功特点
与路径无关，只与起始和终止位置有关
计算方法
匀强电场中：W=qEd（d为沿电场方向的距离）
任意电场中：WAB=qUAB
静电力做功与电势能变化关系
做功等于电势能减少量：WAB=EpA-EpB=-ΔEp
电势能相对性
通常规定无限远处或大地表面电势能为零
电势定义
电荷在电场中某点的电势能Ep与电荷量之比
电势标矢性
电势是标量，有正负之分
电势相对性
同一点电势因零电势点不同而不同
电势和电势能高低判断方法
电势高低判断“四法”
电势能大小判断“四法”
电势差与电场强度关系
电势差定义
两点间电势差值
表达式
UAB=φA-φB，UAB=-UBA
静电力做功与电势差关系
公式：WAB=qUAB或UAB=W/q
适用范围：任意电场
影响因素
电势差由电场性质决定，与移动电荷q及静电力做功WAB无关
电势差与电场强度关系
匀强电场中电势差与电场强度关系
U=Ed（E为电场强度，d为沿电场方向距离）
电场强度表述
沿电场方向每单位距离电势降低量
公式U=Ed适用范围
匀强电场
电场线、等势面及运动轨迹问题
等势面及特点
定义：电场中电势相等点组成的面
特点：
等势面与电场线垂直
在同一等势面移动电荷静电力不做功
电场线从高电势指向低电势
等差等势面越密电场强度越大
几种典型电场的等势面
带电粒子运动轨迹问题分析方法
轨迹弯曲方向判断受力方向
结合轨迹、速度方向与静电力方向确定静电力做功正负
根据动能定理或能量守恒定律判断动能变化情况


考点一 电势高低及电势能大小的判断
\l "_Tc25045" 知识点1 静电力做功、电势能和电势
1.静电力做功的特点
(1)特点：静电力做功与路径无关，只与起始和终止位置有关。
(2)计算方法
①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿电场方向的距离。
②WAB＝qUAB，适用于任何电场。
2.电势能
（1）定义：电荷在电场中具有的 势能 ，称为电势能。
（2）标矢性：电势能是 标量 ，有正、负之分，其正负表示 大小 。
（3）相对性：电势能具有 相对 性，通常把无限远 处 或 大地表面 的电势能规定为零。
3.电势
（1）定义：电荷在电场中某一点的 电势能 与它的 电荷量 之比。
（2）定义式：φ＝Epq。
（3）标矢性：电势是 标量 ，有正、负之分，其正（负）表示该点电势比 零电势 高（低）。
（4）相对性：电势具有 相对 性，同一点的电势因选取 零电势点 的不同而不同。
4.静电力做功与电势能变化的关系
（1）静电力做的功等于电荷电势能的 减少量 ，即WAB＝EpA－EpB。静电力对电荷做多少正功，电荷电势能就 减少 多少；电荷克服静电力做多少功，电荷电势能就 增加 多少。
（2）电势能的大小：由WAB＝EpA－EpB可知，若EpB＝0，则EpA＝WAB，即一个电荷在电场中某点具有的电势能，数值上等于将其从该点移到零电势能位置过程中静电力所做的功。
【注意】电势的大小与零电势的选择和电场有关，与试探电荷本身的电荷量无关，但是电势能与试探电荷的电荷量有关。
得分速记
\l "_Tc25045" 知识点2 电势和电势能高低的判断“四法”
1．电势高低的判断“四法”
2．电势能的大小判断“四法”
\l "_Tc16322" 考向1 电势高低判断
例1 （2025·辽宁·模拟预测）接地导体球壳外固定放置着一个点电荷，空间电场线的分布如图所示，、为点电荷与球壳球心连线上的两点，点在点电荷左侧，点在点电荷右侧，、两点到点电荷的距离相等。下列说法正确的是（ ）
A．点的电场强度比点的小B．该点电荷带负电
C．点的电势大于零D．导体球壳内的电场强度等于零
【答案】ACD
【详解】A．电场线越密，场强越大，可知a点的电场强度比b点的小。故A正确；
B．电场线由正电荷出发，可知点电荷带正电。故B错误；
C．因球壳接地，则球壳处的电势为零，沿电场线方向电势降低，则b点的电势大于零。故C正确；
D．由静电屏蔽知，导体球壳内的电场强度处处为零。故D正确。
故选ACD。
【变式训练1-1·变情境】（2025·辽宁锦州·期末）如图，在菱形的顶点A、C处分别固定电量均为的正负点电荷，菱形边长为，对角线长为，静电力常量为。则下列说法正确的是（ ）
A．B点的场强大小为
B．B、D两点电场强度相同
C．B点电势高于D点电势
D．将一负电荷从B点沿直线移动到D点，电场力先做正功后做负功
【答案】B
【详解】A．根据库仑定律，可知两点电荷在B点的场强大小
方向如图所示，
根据场强的叠加原理
由几何关系
解得
则有，故A错误；
B．根据等量异种点电荷的电场线分布的对称性，可知B、D两点电场强度相同，故B正确；
CD．根据等量异种点电荷电势分布可知它们连线的中垂线为一条等势线，即B、D两点电势相等，将一负电荷从B点沿直线移动到D点，电场力始终不做功，故CD错误。
故选B。
【变式训练1-2·变情境】（2025·辽宁·三模）如图所示，在三维直角坐标系O-xyz中，水平面xOy内的正方形OABC边长为2r，z轴上有一点D，，E为OD的中点。在z轴上的E点、y轴上的A点分别固定电荷量为的点电荷，在x轴上的C点固定电荷量为的点电荷，则下列说法正确的是（ ）
A．O点的电势比D点的电势高
B．O点的电场强度比D点的电场强度小
C．O点的场强方向与水平面夹角的正弦值比D点的场强方向与水平面夹角的正弦值小
D．将一个电子从B点沿直线移动到O点，电场力先做负功后做正功
【答案】C
【详解】A．由于 A (带 +Q)、C (带 −Q) 到 O 和 D 的距离分别都是 2r 或 ，根据可知且它们对 O 和 D 的电势彼此抵消，由于E (带 +Q) 的距 O 或 D 均为 r，故O点电势等于D点电势，A错误；
B．由于E点的点电荷在O点与D点的场强大小相等，而O点距离A、C点电荷的距离小于D点距离A、C点电荷的距离大些，根据可知，A、C点电荷在O点的场强大于A、C点电荷在D点的场强，根据电场的叠加原理可知，O点的电场强度比D点的电场强度大，B错误；
C．场强方向与水平面夹角的正弦值即为场强在z轴上的分量与合场强的比值，根据电场的叠加可知，O点的场强在z上的分量小于D点场强在z轴上的分量，而O点的合场强相对大些，故O点的场强方向与水平面夹角的正弦值比D点的场强方向与水平面夹角的正弦值小，C正确；
D．电子从B点沿直线移动到O点，电势逐渐增大，根据可知电势能逐渐减小，故电场力对该电子一直做正功，D错误。
故选C。
考向2 电势能大小判断
例2 （2025·黑龙江哈尔滨·三模）科学家已经发现如图（1）所示的闪锌矿等一些离子晶体的局部结构可视为正四面体排列。某次科学实验中，某正四面体abcd如图（2）所示置于近似真空环境，在顶点b、d处固定有电荷量为的点电荷，顶点a、c处固定有电荷量为的点电荷，其中。已知四面体的棱长为L，e、f、g、h分别为ab、cd、ad、bc边的中点，静电力常量为k，规定无穷远处电势为0。则下列说法正确的是（ ）
A．e、f两点电势相等
B．g、h两点场强方向都与g、h连线垂直
C．e点场强大小为
D．将某电子e沿三角形abc内切圆运动一圈的过程中电势能始终不变
【答案】AB
【详解】A．根据对称性，六个棱中点分别到四面体各个顶点距离相等，电势是标量，每个点电荷在六个棱中点各点的电势都相等，棱的中点电势也相同，A正确；
B．根据电场的叠加及对称关系可知，g点的场强方向与ad重合，h点的场强方向与bc重合，结合几何关系可知，gh垂直ad，gh也垂直于bc，故g、h两点场强方向都与g、h连线垂直，B正确；
C． e点场强大小为四个点电荷在该点的叠加，a、b两点电荷在该点的电场强度大小为
c、d两点在该点的场强大小为
故e点的合场强为
C错误；
D．电子沿内切圆运动时，电势大小不断发生改变，电势能不断改变，D错误。
故选AB。
【变式训练2-1·变情境】如图a所示是用电泳技术分离蛋白质的装置，溶液中有上下正对放置的平行金属板电极，溶液中甲、乙两个蛋白质颗粒与上下极板恰好等距。甲蛋白质颗粒质量是乙的两倍，带电量与pH值的关系如图b所示。未接通极板电源时，甲、乙颗粒均悬浮。现调节溶液pH=3，接通电源，不计粘滞阻力和甲乙之间的作用力。对于两种蛋白质颗粒，正确的说法是（ ）
A．乙比甲先到达极板
B．甲、乙的电势能均增大
C．甲、乙受到的电场力方向相同
D．增大pH值，甲受到的电场力变大
【答案】A
【详解】A．未接通极板电源时，甲乙颗粒均悬浮，重力等于浮力，调节溶液pH=3，从图中可知甲蛋白质颗粒带电量为-2q0，乙带电量为2q0，接通电源后电场强度一样，由牛顿第二定律可得Eq=ma
由于甲蛋白质颗粒质量是乙的两倍，故甲的加速度为乙的一半，二者到相应极板距离相同，则乙比甲先到达极板，故A正确；
B．甲乙运动过程中电场力都做正功，电势能均减小，故B错误；
C．甲乙带电性相反，受力方向相反，故C错误；
D．由图可知，增大pH值，甲带的电荷量先减小后增大，故电场力也是先减小后增大，故D错误。
故选A。
【变式训练2-2·变情境】在茶叶生产过程中有道茶叶、茶梗分离的工序。如图所示，A、B两个带电球之间产生非匀强电场，茶叶茶梗都带正电荷，且茶叶的比荷qm小于茶梗的比荷，两者通过静电场便可分离，并沿光滑绝缘分离器落入小桶。假设有一茶梗P从A球表面O点离开，最后落入桶底。不计空气阻力。则（ ）
A．茶叶落入右桶，茶梗落入左桶B．M处的电场强度大于N处的电场强度
C．M处的电势低于N处的电势D．茶梗P下落过程中电势能减小
【答案】D
【详解】A．根据牛顿第二定律可得a=Eqm
由于茶叶、茶梗均带正电，则电场力产生的加速度方向整体向右，由于茶叶的比荷小于茶梗的比荷，则茶叶所受电场力产生的加速度小于茶梗所受电场力产生的加速度，即在相等时间内，茶叶的水平分位移小于茶梗的水平分位移，所以茶叶落入左桶，茶梗落入右桶，故A错误；
BC．电场线分布的密集程度表示电场强弱，M处电场线分布比N处电场线稀疏一些，则M处电场强度小于N处电场强度，且沿着电场线方向电势降低，故M处的电势高于N处的电势，故BC错误；
D．茶梗P下落过程中电场力做正功，则电势能减小，故D正确。
故选D。

考点二 电势差与电场强度的关系
知识点1 电势差
1.定义：电荷在电场中由一点A移到另一点B时， 电场力做功 与移动电荷的 电荷量 的比值。
或者：在电场中，两点之间电势的差值叫作电势差。
2.定义式：UAB＝WABq，适用范围：任意电场。
3.电势差与电势的关系：UAB＝ φA－φB ，UAB＝－UBA。
4.影响因素：电势差UAB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及静电力做的功WAB无关，与零电势点的选取无关。
知识点2 电势差与电场强度的关系
1.电势差与电场强度的关系
匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积，即U＝Ed。
电场强度的另一种表述：电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势，即E＝ eq \f(U,d) 。
2.公式U＝Ed的适用范围：匀强电场。
3.对公式E＝或U＝Ed的理解
（1）公式只适用于匀强电场。注意对于非匀强电场可以用于定性分析。
（2）d为电场中两点沿电场方向上的距离（或者为两点连线在电场方向上的投影）。注意d不一定等于两点连线的长度。
4．在匀强电场中由公式U＝Ed得出的“一式二结论”
5．等分法及其应用
(1)等分法：如果把某两点间的距离等分为n段，则每段两端点的电势差等于原电势差的 eq \f(1,n) ，采用这种等分间距求电势问题的方法，叫作等分法。
(2)“等分法”的应用思路：
得分速记
1.E＝eq \f(U,d)在非匀强电场中的三点妙用
(1)判断电场强度大小：等差等势面越密，电场强度越大。
(2)判断电势差的大小及电势的高低：距离相等的两点间的电势差，E越大，U越大，进而判断电势的高低。
(3)利用φ－x图像的斜率判断电场强度随位置变化的规律：k＝eq \f(Δφ,Δx)＝eq \f(U,d)＝Ex，斜率的大小表示电场强度的大小，正负表示电场强度的方向。
考向1 公式E=U/d在匀强电场中的应用
例1（2025·内蒙古·模拟预测）（多选）如图，在匀强电场区域建立空间直角坐标系，平面水平，、、、、是电场中的五个点，且，，，，下列说法正确的是（ ）
A．点的电势
B．电场强度的大小为
C．平面内的场强不沿方向
D．从点沿射出电子的轨迹在平面内的投影为曲线
【答案】BC
【命题立意】本题在立体空间中考查电势差与电场强度的关系，检测考生的推理能力和空间想象能力。
【详解】A．因为，所以
代入数据解得，A错误。
B．电场强度在轴方向上的分量为
在轴方向上的分量为
在轴方向上的分量为
电场强度的大小为，B正确。
C．由于电场强度在轴方向上的分量大小为，在轴方向上的分量大小为，可知在平面内的电场强度方向与轴正方向夹角不为，不沿方向，C正确。
D．由于电子初速度沿方向，即电子初速度在平面内的分量为零，可知电子在平面中的分运动为匀加速直线运动，D错误。
故选BC。
【变式训练1-1·变考法】（2025·黑龙江·模拟预测）如图所示，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们恰好位于以O点为圆心的圆弧上（ab和cd是该圆的两条直径），已知电场方向平行于圆弧所在的平面，圆半径为2m，a点电势为4V，c点电势为2V，O点电势为6V，下列说法正确的是（ ）
A．b点电势为6VB．d点电势为8V
C．电场方向垂直cd向下D．电场强度大小为2V/m
【答案】D
【详解】AB．根据匀强电场的性质可知，
代入数据解得，，故AB错误；
C．设cO的中点为e，则
即ae为等势线，由几何关系知ae垂直于cd，又因为等势线垂直于电场线，沿电场线方向电势降低，所以电场方向平行于cd向左，故C错误；
D．由几何关系知，匀强电场的电场强度大小为，故D正确。
故选D。
例2（2025·黑龙江辽宁·模拟预测）如图所示， xOy平面内有一半径为的圆，圆心位于O点，A、B、C为圆与坐标轴的三个交点，匀强电场平行于xOy平面，取O点的电势为零。在xOy平面内，若将一质子从A点移动到B点，电场力做的功为；若将一电子从O点移动到C点，克服电场力做的功为3eV。则下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点间的电势差为
B．O、C两点间的电势差为
C．匀强电场的场强大小为
D．若另有一质子经过该圆形区域，该质子动能的最大增加量为10eV
【答案】CD
【详解】A．将一质子从A点移动到B点，电场力做功为
根据电场力做功
解得，A错误；
B．若将一电子从O点移动到C点，电场力做功为
根据电场力做功
解得，B错误；
C．O点电势为零，则C点、A点和B点的电势分别为、、，
匀强电场中x轴上坐标为的D点电势为，连接CD，由O点做CD的垂线，垂足为F，如图：
由几何关系知，
则匀强电场的场强大小为，C正确；
D．由，圆形边界的电势最高为5V，最低为，质子由于电荷量为，质子在圆形边界上的电势能最小为，电势能最大为5eV，由能量守恒定律知，质子动能的最大增加量为10eV，D正确。
故选CD。
解题技巧
等分法确定电场线及电势高低的解题思路
【变式训练2-1·变考法】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φ0=4.5V、φB=0V、φC=9V，且边长OB=33cm，BC=63cm，则下列说法中正确的是（ ）

A．电场强度的大小为10033V/m
B．一个电子在O点由静止释放后会做曲线运动
C．电场强度的大小为100V/m
D．一个电子在O点由静止释放后会沿直线OB运动
【答案】C
【详解】AC．由匀强电场的特点可知，则B、C连线中点D的电势为B、C电势的平均值，即为4.5V。连接OD，即为一条等势线，作出过D的与OD垂直的线ED如图，即电场线，

由几何关系可知
sin∠C=OBBC=3363=12
所以
∠C=30∘，∠B=60∘
D是BC的中点，则△OBD是等边三角形，又ED⊥OD，所以DE与BD之间的夹角是30∘，则电场线与OB之间的夹角也是30∘，故该电场的场强方向沿∠B的角平分线向上，根据电势差与电场强度的关系
UDB=φD−φB=4.5V−0=4.5V
而
UDB=E⋅OB⋅cs30∘
代入数据可得
E=100V/m
故A错误，C正确；
BD．由作电场的图可知，一个电子在O点由静止释放后会沿电场线运动，而不会沿直线OB运动，故BD错误;
故选C。
考向2 公式E=U/d在非匀强电场中的应用
例3 （2024·黑龙江·模拟预测）如图所示，电场中的一簇电场线关于y轴对称分布，O点是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，下列说法正确的是（ ）
A．P点场强可能等于Q点场强
B．P点电势可能等于Q点电势
C．电荷在N点的电势能可能小于在M点的电势能
D．电荷从N运动到O电场力做的功等于从O到M电场力做的功
【答案】C
【详解】A．电场线的疏密表示电场的强弱，根据电场分布可知，P点场强的大小小于Q点的场强， A错误；
B．根据电场线与等势线垂直特点，在P点所在电场线上找到Q点的等势点，根据沿电场线电势降低可知，Q点的电势比P点的电势高，B错误；
C．结合电场线与等势线垂直特点可知，N点电势高于M点，根据
可知，负电荷在M点时的电势能大于在N点时的电势能，C正确；
D．根据电场分布可知，OM间的平均电场强度比NO之间的平均电场强度小，故由公式
可知，OM间的电势差小于NO间的电势差，根据
可得正电荷从N到O过程中电场力做的功大于从O到M过程中电场力做的功，D错误；
故选C。
思维建模
E＝Ud在非匀强电场中的应用
（1）判断电场强度大小：等差等势面越密，电场强度越大。
（2）判断电势差的大小及电势的高低：距离相等的两点间的电势差，E越大，U越大，进而判断电势的高低。
【变式训练3-1·变情境】防疫口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，可增加静电吸附功能。驻极处理如图所示，针状电极与平板金属电极分别接高压直流电源的正、负极，针尖附近的空气被电离后，带电粒子在电场力作用下运动，熔喷布捕获带电粒子带上静电，熔喷布带电后对电场的影响忽略不计。下列说法正确的是（ ）

A．熔喷布上表面因捕获带电粒子而带负电
B．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，电势能不断增加
C．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，加速度逐渐减小
D．图中虚线上的a、b、c三点，电势分别为φa、φb、φc，目ab=bc，则φb>φa+φc2
【答案】C
【详解】A．针状电极与平行板之间的电场线分布如图所示，带正电粒子所受电场力向下，熔喷布上表面因捕获带电粒子而带正电，故A错误；

B．由图知，沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，电场力做正功，电势能减小，故B错误；
C．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，电场线变疏，电场强度越来越小，根据
Eq=ma
加速度逐渐减小，故C正确；
D．由图可知，Eab>Ebc ，由U=Ed可得Uab>Ubc则φa−φb>φb−φa解得φb0代表电势为正。已知OA=OB=OC，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点的电场强度相同
B．O点的电场强度为零，电势也为零
C．从A点沿直线到B点，电势先升高后降低
D．将正电荷从O点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小
【答案】B
【详解】A．电场强度是矢量， 由对称性及电场叠加原理可知，A、B两点电场强度大小相等，但方向不同 ，所以A、B两点电场强度不相同，故A错误；
B．根据对称性，四个等量点电荷在O点产生的电场强度相互抵消，合电场强度为零，根据电势叠加原理可知，四个等量电荷在O点产生的电势叠加为0，故B正确；
C．分析可知四个等量电荷在AB产生的电势叠加为0，即AB为等势线，则AB上电势处处相等，故C错误；
D．结合C选项分析可知，OC仍为等势线，即OC连线上电势处处相等，根据Ep=qφ
可知正电荷从O点沿直线移动到C点，电势能不变，故D错误。
故选B。
【变式训练1·变情境】做心电图时，心脏可视为由两个等量异种点电荷组成的系统。图中显示的是患者体表的瞬时电势分布，实线为等差等势面，数值表示其电势，a、b为两点电荷连线上对称的两点，c、d为连线中垂线上对称的两点，则（ ）
A．Uab=2Ubc
B．a点与b点的电场强度相同
C．人体内的Cl−在a点的电势能比在b点的电势能大
D．若人体内Na+沿两电荷连线的中垂线从c点运动到d点，电场力先做正功再做负功
【答案】B
【详解】A．由图知Uab=φa−φb=1.5mV−−1.5mV=3mV
Ubc=φb−φc=−1.5mV−0=−1.5mV
则Uab=−2Ubc，故A错误；
B．根据等量异号点电荷电场的对称性可知a点与b点的电场强度相同，故B正确；
C．根据Ep=qφ，负电荷在电势越高的地方电势能越低，人体内的Cl−在a点的电势能比在b点的电势能小，故C错误；
D．等量异号点电荷电场的中垂线电势为0，若人体内Na+沿两电荷连线的中垂线从c点运动到d点，电场力始终不做功，故D错误。
故选B。
考向2 电场线与轨迹问题
例2 （2025·吉林·模拟预测）针状电极O和平板电极MN接高压直流电源后，其间可产生较强的电场，电场线的分布如图所示，图中虚线PB、PC分别为甲、乙两带电粒子（不计重力）以相同的动能从P点出发后在电场中的运动轨迹，若已知两粒子所带电荷量的绝对值相等，则下列判断正确的是（ ）
A．甲粒子可能带正电，乙粒子可能带负电
B．甲粒子从P点运动到B点的过程中，其动能与电势能之和可能减少
C．甲、乙粒子分别运动到B、C两点时，甲粒子的动能大
D．甲、乙粒子分别运动到B、C两点时，甲粒子的电势能大
【答案】C
【详解】A．由图中电源的连接情况可知，电场线的方向由电极O指向电极MN，结合曲线运动的特点，粒子受到的电场力必指向曲线的凹侧，可知甲、乙两粒子均带负电，故A错误；
B．粒子在只有电场力作用下运动的过程中，粒子的动能和电势能之和守恒，故B错误；
C．由电场线分布情况可知
即
也即电场力对甲粒子做的负功小，据动能定理可知，甲粒子经过B点时的动能大，故C正确；
D．B点电势高于C点，又甲、乙均带负电，故甲粒子的电势能小，故D错误。
故选C。
【变式训练2·变情境】如图所示为位于MN两点的点电荷周围的电场线示意图，若将不计重力的带电粒子沿垂直MN连线的方向以速度v0抛出，粒子运动轨迹如图中虚线所示，经过A、B两点，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电
B．M处点电荷的电荷量小于N处点电荷的电荷量
C．粒子在A、B两点之间的运动过程中加速度越来越小
D．粒子从A点到B点运动过程中电势能越来越大
【答案】C
【详解】A．粒子受电场力指向轨迹的凹侧，由图可知电场方向与电场力方向相反，则粒子带负电，故A错误；
B．电场线越密集的地方，电场强度越大，M处附近的电场比N处附近的电场大，可知M处点电荷的电荷量大于N处点电荷的电荷量，故B错误；
C．粒子在A、B两点之间点运动过程中，电场强度越来越小，则根据牛顿第二定律可知，加速度越来越小，故C正确；
D．粒子从A点到B点运动过程中，电场力做正功，电势能越来越小，故D错误；
故选C。
考向3等势面与轨迹问题
例3 如图所示，实线1、2、3、4为电场中的等势线，电势分别为φ1、φ2、φ3、φ4，a、d为电场中的两个点。一带正电的粒子仅在电场力的作用下沿虚线从M点运动到N点，下列说法正确的是（ ）
A．电场力对粒子先做正功后做负功
B．φ1>φ2>φ3>φ4
C．粒子在N点的加速度大于在M点的加速度
D．电子在d点的电势能大于在a点的电势能
【答案】C
【详解】A．电场力指向轨迹的凹侧，可见带正电的粒子仅在电场力的作用下沿虚线从M点运动到N点的过程中，电场力对粒子先做负功后做正功，故A错误；
B．正电荷受电场力方向与电场线方向一致，沿着电场线电势逐渐降低，可知φ1