2020版高考物理一轮复习模拟演练 第7章 静电场 7-2 电场能的性质的描述(含答案)

时间：45分钟满分：100分

一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～6为单选，7～10为多选)

1．如图所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。其中A、B、C三点的电场强度大小分别为E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC，把一试探电荷－q 分别放在A、B、C三点。关于这三点的电场强度大小和电势高低的关系以及电荷在A、B、C 三点电势能E p A、E p B、E p C的关系，下列说法中正确的是( )

A.E A＝E B B．E A>E C

C.φA＝φB D．E p A

答案 B

解析根据电场线的疏密程度可以看出E A>E C，E A>E B，故选项A错误，选项B正确。根据沿着电场线的方向电势逐渐降低，得φA<φB，由E p＝qφ知E p A＞E p B,故选项C、D均错误。

2．如图所示，匀强电场中的点A、B、C、D、E、F、G、H为立方体的8个顶点。已知G、F、B、D点的电势分别为5 V、1 V、2 V、4 V，则A点的电势为( )

A.0 V B．1 V

C.2 V D．3 V

答案 A

解析在匀强电场中，平行且相等的两条线段电势差相等，故φG－φD＝φF－φA，得φA＝0，选项A正确。

3．一个正点电荷Q静止在正方形的一个角上，另一个带电质点射入该区域时，只在电

场力作用下恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c，如图所示，则有( )

A.a、b、c三点电势高低及场强大小的关系是φa＝φc>φb，E a＝E c＝2E b

B.质点由a到b电势能增加，由b到c电场力做负功，在b点动能最大

C.质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1∶2∶1

D.若改变带电质点在a处的速度大小和方向，有可能使其经过a、b、c三点做匀速圆周运动

答案 A

解析a、c处于同一个等势面上，电势相等，b点离Q更远，电势更低，所以φa＝φc>φb，

再根据点电荷场强的公式E＝k Q

r2

可得E a＝E c＝2E b，选项A正确；质点带负电，从b移到c，

电场力做正功，电势能减少，选项B错误；根据场强的大小关系，质点在a、b、c三处的加速度大小关系为2∶1∶2，选项C错误；质点做匀速圆周运动，受到的向心力大小不变，a、c两点的场强与b点不同，质点受到的合力不同，不能做匀速圆周运动，选项D错误。

4.如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，x A、x B分别为A、B 两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能E p随其坐标x变化的关系如图乙所示，E p A和E p B分别表示电子在A、B两点时的电势能。则下列说法中正确的是( )

A.该电场可能是孤立的点电荷形成的电场

B.A点的电场强度小于B点的电场强度

C.电子由A 点运动到B 点的过程中电场力对其所做的功W ＝E p A －E p B

D.电子在A 点的动能小于在B 点的动能

答案 C

解析 由E p ＝qEx 知，ΔE p Δx

＝qE ，即电势能E p 随位移x 变化的关系图线的斜率等于电场力，由图乙可知，电子在该电场中受到的电场力(场强)大小和方向均不变，故该电场为匀强电场，即E A ＝E B ，不是孤立点电荷形成的电场，选项A 、B 错误；电子在A 、B 两点的电势能E p B >E p A ，故电子由A 运动到B 时电势能增大，动能减小，电场力对其所做的功为W ＝E p A －E p B ，选项C 正确，D 错误。

5.空间有一沿x 轴对称分布的电场，其电场强度E 随x 变化的图象如图所示，x 1和－x 1为x 轴上对称的两点。下列说法正确的是( )

A ．x 1处场强大于－x 1处场强

B.若电子从x 1处由静止释放后向x 轴负方向运动，到达－x 1点时速度为零

C.电子在x 1处的电势能大于在－x 1处的电势能

D.x 1点的电势比－x 1点的电势高

答案 B

解析 由图可知x 1处场强与－x 1处场强大小相等，则A 错误；因图线与横轴所围面积表示电势差，设O 点处电势为零，则由图可知x 1与－x 1处电势相等，电势差为零，C 、D 错误；由动能定理有qU ＝ΔE k ，可知B 选项正确。

6．如图所示，P 、Q 两点分别放置两个电荷量相等的异种点电荷，它们连线的中点是O ，N 、a 、b 是中垂线上的三点，且Oa ＝2Ob ，N 处放置一负的点电荷，则下列说法错误的是( )

A.a处的场强大小小于b处的场强的大小

B.a处的电势小于b处的电势

C.a、O间的电势差大于a、b间电势差的2倍

D.电子在a处的电势能小于电子在b处的电势能

答案 B

解析先考虑P、Q处两点电荷在a、b两点处产生的电场，方向都平行于PQ连线由P 指向Q，且大小是b点场强大于a点场强，再考虑N处点电荷在a、b两点处产生的电场，方向都沿中垂线向下，即都与P、Q在两点处产生的电场垂直，大小也是b点场强大于a点场强，故由电场的叠加可知A正确。由于P、Q在a、b两点产生的电势都为0，而N处负电荷在a点产生的电势高于b点，故B错误。根据U＝Ed定性分析可知，因a、b间的平均场强小于b、O间的平均场强，则b、O间的电势差大于a、b间的电势差，因此a、O间的电势差大于a、b间电势差的2倍，C正确。因同一负电荷在电势越高处电势能越小，故D正确。

7．如图，两电荷量分别为Q(Q>0)和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a 点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是( )

A.b点电势为零，电场强度也为零

B.正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右

C.将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功