課時跟蹤檢測（二十四）電場能的性質(zhì)1.右圖是某一帶電導體周圍的電場線與等勢面，A、C是同一等勢面上的兩點，B是另一等勢面上的一點。下列說法正確的是()A．導體內(nèi)部的場強左端大于右端B．A、C兩點的電勢均低于B點的電勢C．B點的電場強度大于A點的電場強度D．正電荷從A點沿實線移到B點的過程中電場力做正功，電勢能減小解析：選D處于靜電平衡狀態(tài)下的導體，它的表面是一個等勢面，其內(nèi)部電場為零，選項A錯誤；根據(jù)電場線性質(zhì)，順著電場線方向電勢降低，所以A、C電勢高于B點電勢，選項B錯誤；由題圖可以看出A點的電場線比B點的電場線密集，B點的電場強度小于A點的電場強度，選項C錯誤；根據(jù)WAB＝qUAB可知，已知φA＞φB，因此正電荷從A點到B點電場力做正功，電勢能減小，選項D正確。2．(多選)在金屬球殼的球心有一個正點電荷，球殼內(nèi)外的電場線分布如圖所示，下列說法正確的是()A．M點的電場強度比K點的大B．球殼內(nèi)表面帶負電，外表面帶正電C．試探電荷－q在K點的電勢能比在L點的大D．試探電荷－q沿電場線從M點運動到N點，電場力做負功解析：選ABD由電場線的疏密程度可知，M點的電場強度大于K點的，A正確；由于感應起電，在金屬球殼的內(nèi)表面感應出負電荷，外表面感應出正電荷，B正確；負電荷在電場中沿電場線方向運動，電場力做負功，電勢能增加，C錯誤，D正確。3.如圖所示，實線表示某電場中的三個等勢面，a、a′、b、b′、c、c′為分布在等勢面上的點。一帶電粒子從a點運動到c點的過程中電場力做功為Wac，從a′點運動到c′點的過程中電場力做功為Wa′c′。下列說法正確的是()A．c點的電場方向一定指向b點B．a(chǎn)′點電勢一定比c′點電勢高C．帶電粒子從c點運動到c′點，電場力做功為0D．|Wac|<|Wa′c′|解析：選C帶電粒子的電性和電場力做功的正負均未知，所以各等勢面的電勢高低未知，電場線的方向未知，A、B錯誤；因為c和c′在同一個等勢面上，電勢差U＝0，根據(jù)電場力做功W＝qU可知，帶電粒子從c點運動到c′點，電場力對帶電粒子做功為0，C正確；根據(jù)題意可得a、c兩點的電勢差與a′、c′兩點之間的電勢差相等，根據(jù)電場力做功W＝qU可知|Wac|＝|Wa′c′|，D錯誤。4．空間P、Q兩點處固定電荷量絕對值相等的點電荷，其中Q點處為正電荷，P、Q兩點附近電場的等勢線分布如圖所示，a、b、c、d、e為電場中的5個點，設無窮遠處電勢為0，則()A．e點的電勢大于0B．a(chǎn)點和b點的電場強度相同C．b點的電勢低于d點的電勢D．負電荷從a點移動到c點時電勢能增加解析：選D由等勢線分布圖可以確定P、Q處固定等量異種點電荷，兩點電荷連線垂直平分線為等勢線且電勢為0，A項錯誤；電場線與等勢線垂直，故a、b兩點的電場強度方向不同，B項錯誤；Q點處為正電荷，則P處固定電荷為負電荷，所以φb>0，φd<0，所以b點電勢高于d點電勢，C項錯誤；又負電荷在電勢高處電勢能小，所以負電荷從a點移到c點時電勢能增加，D項正確。5．(2021·全國乙卷)如圖(a)，在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負電荷。由于靜電感應，在金屬平板上表面產(chǎn)生感應電荷，金屬板上方電場的等勢面如圖(b)中實線所示，相鄰等勢面間的電勢差都相等。若將一正試探電荷先后放于M和N處，該試探電荷受到的電場力大小分別為FM和FN，相應的電勢能分別為EpM和EpN，則()A．FM＜FN，EpM＞EpN B．FM＞FN，EpM＞EpNC．FM＜FN，EpM＜EpN D．FM＞FN，EpM＜EpN解析：選A等差等勢面的疏密反映電場強度的大小，故N點的電場強度大于M點的電場強度，同一正的試探電荷在N點受到的電場力大，即FM＜FN；在負的點電荷形成的電場中，離負點電荷越近，電勢越低，正的試探電荷的電勢能越小，故φM＞φN，EpM＞EpN，A正確。6．A、B為電場中x軸上的兩個點，A點為x軸的O點，帶正電的點電荷只受電場力的作用，從A點以某一初速度做直線運動到B點，其電勢能Ep隨位移x的變化關系如圖所示，則從A到B過程中，下列說法正確的是()A．點電荷的速度先增大后減小B．空間電場是某負點電荷形成的C．電荷所受電場力先減小后增大D．空間各點的電勢先降低后升高解析：選C正電荷僅在電場力作用下運動，故電荷的電勢能與動能的總和不變，由圖像可知，電勢能先增大后減小，則動能先減小后增大，速度先減小后增大，故A錯誤；電場力做的功W＝Fx＝Ep0－Ep，Ep-x圖線的斜率等于電場力，可見電場力先減小后增大，且方向發(fā)生了變化，因此不可能是點電荷形成的電場，故B錯誤，C正確；由題圖可知，帶正電的點電荷電勢能先增加后減小，由正電荷在電勢高的地方電勢能大可知電勢先升高后降低，D錯誤。7.如圖所示為等邊三角形ABC，在A、B兩點放等量異種點電荷，已知A、B連線中點處的電場強度和電勢分別為E、φ，則C點的場強和電勢分別為()A．eq\f(1,8)E、φ B．eq\f(1,4)E、φC．eq\f(1,8)E、eq\f(1,4)φ D．eq\f(1,4)E、eq\f(1,4)φ解析：選A設等邊三角形的邊長為L，A、B兩點的電荷量大小為Q，A、B連線中點處的電場強度為E＝2eq\f(kQ,\f(L,2)2)＝eq\f(8kQ,L2)，C點的電場強度為EC＝2eq\f(kQ,L2)cos60°＝eq\f(1,8)E，等量異種點電荷連線的中垂線是一條等勢線，則有φC＝φ，故A正確，B、C、D錯誤。8.(多選)電荷量相等的四個點電荷分別固定于正方形的四個頂點，O點是正方形的中心，電場線分布如圖所示，取無限遠處電勢為零。下列說法正確的是()A．正方形右下角電荷q帶正電B．M、N、P三點中N點場強最小C．M、N、P三點中M點電勢最高D．負電荷在P點的電勢能比在O點的電勢能小解析：選AC根據(jù)電場線的特點，正方形左上角電荷帶正電，右上角電荷帶負電，右下角電荷帶正電，左下角電荷帶負電，A正確；根據(jù)電場線的疏密表示場強的大小知