第2講電場能的性質(zhì)情境導(dǎo)思為了避免雷擊損壞建筑,我們常在建筑頂部安裝避雷針,如圖所示,雷雨天帶有負(fù)電的烏云飄過一棟建筑物上空時(shí),在避雷針周圍形成電場,電場的等差等勢面a、b、c、d分布情況如圖所示,在等勢面中有A、B、C三點(diǎn)。(1)避雷針附近的電場是勻強(qiáng)電場嗎?A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度哪個(gè)大?(2)a、b、c、d等勢面中的電勢哪個(gè)最低?(3)現(xiàn)有一帶負(fù)電的雨點(diǎn)從烏云中下落,電勢能如何變化?1.(多選)關(guān)于靜電場,下列結(jié)論普遍成立的是()[A]電場強(qiáng)度大的地方電勢高,電場強(qiáng)度小的地方電勢低[B]電場中任意兩點(diǎn)之間的電勢差只與這兩點(diǎn)的場強(qiáng)有關(guān)[C]在負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場中,場強(qiáng)方向都指向電勢降低最快的方向[D]沿電場線方向移動(dòng)時(shí),電勢一定降低【答案】CD2.(多選)避雷針上方有雷雨云時(shí),避雷針附近的電場線分布如圖所示。圖中中央的豎直黑線AB代表了避雷針,CD為水平地面。MN是電場線上兩個(gè)點(diǎn),則()[A]M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢低[B]若MN間的距離為d,則M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)均為E=U[C]試探電荷+q在M點(diǎn)的電勢能比在N點(diǎn)的電勢能大[D]大地為等勢體,地面附近的電場線與地面一定垂直【答案】CD【答案】初始qEdqUAB零勢能EpA-EpBEp不做功垂直強(qiáng)弱WABqqUABφA-φB等勢面外表面考點(diǎn)一描述電場能的性質(zhì)的物理量1.求靜電力做功的四種方法2.電勢能大小的判斷判斷方法方法解讀公式法將電荷量、電勢連同正負(fù)號一起代入公式Ep=qφ,計(jì)算得到的值越大,電勢法正電荷在電勢高的地方電勢能大,負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大做功法電場力做正功,電勢能減小;電場力做負(fù)功,電勢能增加能量守恒法在電場中,若只有電場力做功時(shí),電荷的動(dòng)能和電勢能相互轉(zhuǎn)化,動(dòng)能增加,電勢能減小,反之,動(dòng)能減小,電勢能增加3.幾種常見的電場的等勢面的特點(diǎn)電場等勢面(虛線)圖樣特點(diǎn)勻強(qiáng)電場垂直于電場線的一簇平面點(diǎn)電荷的電場以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面等量異種點(diǎn)電荷的電場兩電荷連線的中垂面為等勢面等量正點(diǎn)電荷的電場在電荷連線上,中點(diǎn)電勢最低;在中垂線上,中點(diǎn)電勢最高[例1]【對相關(guān)物理量的理解】(2024·湖北卷,8)(多選)關(guān)于電荷和靜電場,下列說法正確的是()[A]一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和保持不變[B]電場線與等勢面垂直,且由電勢低的等勢面指向電勢高的等勢面[C]點(diǎn)電荷僅在電場力作用下從靜止釋放,該點(diǎn)電荷的電勢能將減小[D]點(diǎn)電荷僅在電場力作用下從靜止釋放,將從高電勢的地方向低電勢的地方運(yùn)動(dòng)【答案】AC【解析】根據(jù)電荷守恒定律可知一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)的電荷總量是不變的,故A正確;根據(jù)電場線和等勢面的關(guān)系可知電場線與等勢面垂直,且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面,故B錯(cuò)誤;點(diǎn)電荷僅在電場力作用下從靜止釋放,電場力做正功,電勢能減小,其中正電荷將從電勢高的地方向電勢低的地方運(yùn)動(dòng),負(fù)電荷將從電勢低的地方向電勢高的地方運(yùn)動(dòng),故C正確,D錯(cuò)誤。[例2]【相關(guān)物理量的分析】(2024·廣東卷,8)(多選)污水中的污泥絮體經(jīng)處理后帶負(fù)電,可利用電泳技術(shù)對其進(jìn)行沉淀去污,基本原理如圖所示,涂有絕緣層的金屬圓盤和金屬棒分別接電源正、負(fù)極,金屬圓盤置于底部,金屬棒插入污水中,形成如圖所示的電場分布,其中實(shí)線為電場線,虛線為等勢面。M點(diǎn)和N點(diǎn)在同一電場線上,M點(diǎn)和P點(diǎn)在同一等勢面上。下列說法正確的有()[A]M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的低[B]N點(diǎn)的電場強(qiáng)度比P點(diǎn)的大[C]污泥絮體從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場力對其做正功[D]污泥絮體在N點(diǎn)的電勢能比其在P點(diǎn)的大【答案】AC【解析】根據(jù)沿著電場線方向電勢降低可知M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的低,故A正確;根據(jù)電場線的疏密程度可知N點(diǎn)的電場強(qiáng)度比P點(diǎn)的小,故B錯(cuò)誤;污泥絮體帶負(fù)電,從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場力對其做正功,電勢能減小,故C正確;M點(diǎn)和P點(diǎn)在同一等勢面上,則污泥絮體在M點(diǎn)的電勢能與在P點(diǎn)的電勢能相等,結(jié)合C項(xiàng)分析可知污泥絮體在P點(diǎn)的電勢能比其在N點(diǎn)的大,故D錯(cuò)誤。[例3]【電勢的疊加】(2024·全國甲卷,18)在電荷量為Q的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中,將無限遠(yuǎn)處的電勢規(guī)定為零時(shí),距離該點(diǎn)電荷r處的電勢為kQr,其中k為靜電力常量,多個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中某點(diǎn)的電勢,等于每個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在的該點(diǎn)的電勢的代數(shù)和。電荷量分別為Q1和Q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的等勢線如圖中曲線所示(圖中數(shù)字的單位是伏特),則([A]Q1<0,Q1Q2=-2 [B]Q1>0,Q[C]Q1<0,Q1Q2=-3 [D]Q1>0,Q【答案】B【解析】Q1附近的電勢為正,則Q1>0,設(shè)題圖中方格邊長為a,由題圖可知,電勢為零的等勢線最右側(cè)與Q1之間的距離為6a,與Q2之間的距離為3a,則kQ16a+kQ23a=0,考點(diǎn)二電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系(1)圖甲中,勻強(qiáng)電場中的任一線段AB的中點(diǎn)C的電勢φC與A、B兩端的電勢φA和φB有什么關(guān)系?(2)圖乙中,勻強(qiáng)電場中若兩線段AB∥CD,且AB=CD,則UAB和UCD有什么關(guān)系?提示:(1)φC=φ(2)UAB=UCD(或φA-φB=φC-φ1.勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系(1)UAB=Ed,d為A、B兩點(diǎn)沿電場方向的距離。(2)沿電場強(qiáng)度方向電勢降落得最快。2.勻強(qiáng)電場中電勢關(guān)系的兩個(gè)重要結(jié)論(1)在勻強(qiáng)電場中,沿任意一個(gè)方向,電勢下降(升高)都是均勻的,故在同一直線上相同間距的兩點(diǎn)間電勢差相等。如果把某兩點(diǎn)間的距離平均分為n段,則每段兩端點(diǎn)間的電勢差等于原電勢差的1n(2)在勻強(qiáng)電場中,沿任意方向相互平行且相等的線段兩端點(diǎn)的電勢差相等。[例4]【U=Ed或E=Ud的定性分析】電子焊接機(jī)中的電場線如圖中虛線所示。圓弧形極板K為陰極,A為陽極,兩極之間的距離為d,在兩極之間加上高壓U,有一電子在K極由靜止被加速。不考慮電子重力,元電荷為e,下列說法正確的是([A]由K到A電勢逐漸降低[B]A和K之間的電場強(qiáng)度大小為U[C]A點(diǎn)與KA中點(diǎn)的電勢差大于U[D]電子由K運(yùn)動(dòng)到A的過程中,其電勢能增加了eU【答案】C【解析】沿著電場線的方向電勢降低,由K到A為逆著電場線方向,因此電勢升高,A錯(cuò)誤;A和K之間的電場為非勻強(qiáng)電場,B錯(cuò)誤;從A到K電勢降低,若KA之間為勻強(qiáng)電場,則A點(diǎn)與KA中點(diǎn)的電勢差為U1=12U,由題圖可知,越靠近A端電場線密度越大,即越靠近A端電場強(qiáng)度越大,則A點(diǎn)與KA中點(diǎn)的電勢差大于U2,C正確;電子由K運(yùn)動(dòng)到A的過程中,靜電力做正功,電勢能減少了eU,E=Ud(1)結(jié)合等差等勢面疏密判斷電場強(qiáng)度大小:在非勻強(qiáng)電場中,等差等勢面越密,沿電場方向的距離d越小,根據(jù)E=Ud知電場強(qiáng)度E越大;反之,則E(2)結(jié)合電場線疏密判斷電勢差大小:在非勻強(qiáng)電場中,距離d相等的兩點(diǎn)間電場線分布越密,平均電場強(qiáng)度E越大,根據(jù)U=Ed知電勢差U越大,反之則電勢差U越小。(3)利用φ-x圖像的斜率判斷電場強(qiáng)度隨位置變化的規(guī)律:k=ΔφΔx=Ud=Ex[例5]【U=Ed或E=Ud的定量計(jì)算】(2024·陜西西安期末)(多選)如圖所示,圓的圓心為O、半徑R=2cm,直徑AB與直徑CD間的夾角為60°,勻強(qiáng)電場與圓所在的平面平行(圖中未畫出),A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為2V、8V、2V,下列說法正確的是([A]O點(diǎn)的電勢為3V[B]圓周上AC弧的中點(diǎn)電勢最低[C]勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小為1003V/m[D]將一電子從O點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn),電子克服電場力做的功為3eV【答案】BC【解析】O點(diǎn)為直徑AB的中點(diǎn),根據(jù)勻強(qiáng)電場電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系有UAO=UOB,即φA-φO=φO-φB,解得φO=5V,故A錯(cuò)誤;A、C兩點(diǎn)電勢相等,則AC是一條等勢線,等勢線與電場線垂直,可知,過圓心與AC垂直的電場線與圓的交點(diǎn)為圓上電勢最高的點(diǎn)和電勢最低的點(diǎn),根據(jù)沿著電場線方向電勢降低可知,圓周上AC弧的中點(diǎn)電勢最低,故B正確;根據(jù)UCO=UOD=-3V,將一電子從O點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn),電場力做的功為W=-eUOD=3eV,故D錯(cuò)誤;根據(jù)U=Ed,解得UOCdOC=32×[例6]【等分法求解勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度】(2024·江蘇無錫期末)一勻強(qiáng)電場的方向平行于xOy平面,平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示,三點(diǎn)的電勢分別為10V、10V、22V。下列說法正確的是()[A]電場強(qiáng)度的大小為2V/cm[B]坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢為-1V[C]電子在a點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)的低12eV[D]電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),靜電力做功為12eV【答案】D【解析】在勻強(qiáng)電場中平行且相等的兩線段電勢差相等,有UaO=Ucb,即φa-φO=φc-φb,解得φO=-2V;因a、b兩點(diǎn)電勢相等,所以ab連線是一條等勢線,則電場線的方向如圖所示,cb間的電勢差Ucb=φc-φb=22V-10V=12V,根據(jù)幾何知識得c點(diǎn)到ab連線的距離d=ac·sin37°=8×0.6cm=4.8cm,則電場強(qiáng)度E=Ucbd=124.8V/cm=2.5V/cm,故A、B錯(cuò)誤;電子在a、c點(diǎn)的電勢能之差ΔEp=(-eφa)-(-eφc)=-10eV-(-22eV)=12eV,即電子在a點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)的高12eV,故C錯(cuò)誤;bc間的電勢差Ubc=10V-22V=-12V,故電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),靜電力做功W=-等分法確定電場線及電勢高低的解題思路考點(diǎn)三電場線、等勢線(面)與粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡問題帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)軌跡問題的分析方法[例7](2024·甘肅卷,9)(多選)某帶電體產(chǎn)生電場的等勢面分布如圖中實(shí)線所示,虛線是一帶電粒子僅在此電場作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,M、N分別是運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢面b、a的交點(diǎn)。下列說法正確的是()[A]粒子帶負(fù)電荷[B]M點(diǎn)的電場強(qiáng)度比N點(diǎn)的小[C]粒子在運(yùn)動(dòng)軌跡上存在動(dòng)能最小的點(diǎn)[D]粒子在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能【答案】BCD【解析】根據(jù)粒子所受靜電力指向曲線軌跡的凹側(cè),電場線的方向由高電勢指向低電勢,可知帶電粒子帶正電荷,故A錯(cuò)誤;因?yàn)镸點(diǎn)的電勢大于N點(diǎn)的電勢,故粒子在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能,故D正確;由于帶電粒子僅在電場作用下運(yùn)動(dòng),電勢能與動(dòng)能總和不變,故可知當(dāng)電勢能最大時(shí)動(dòng)能最小,故粒子在運(yùn)動(dòng)軌跡上到達(dá)最大電勢處時(shí)動(dòng)能最小,故C正確;等差等勢面越密集的地方電場強(qiáng)度越大,故M點(diǎn)的電場強(qiáng)度比N點(diǎn)的小,故B正確。(滿分:42分)對點(diǎn)1.描述電場能的性質(zhì)的物理量1.(4分)關(guān)于靜電場,下列說法正確的是()[A]將負(fù)電荷由電勢低的地方移到電勢高的地方,電勢能一定增加[B]無論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí),靜電力做的正功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢能越大[C]在同一個(gè)等勢面上的各點(diǎn),電場強(qiáng)度的大小必然是相等的[D]電勢降低的方向就是電場強(qiáng)度的方向【答案】B【解析】將負(fù)電荷由電勢低的地方移到電勢高的地方,電勢能一定減少,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;無論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí),靜電力做的正功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢能越大,選項(xiàng)B正確;在同一個(gè)等勢面上的各點(diǎn),電場強(qiáng)度的大小不一定相等,例如等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上各點(diǎn),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;沿電場強(qiáng)度的方向電勢一定降低,但是電勢降低的方向不一定是電場強(qiáng)度的方向,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.(4分)(2023·湖北卷,3)在正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中有M、N兩點(diǎn),其電勢分別為φM、φN,電場強(qiáng)度大小分別為EM、EN。下列說法正確的是()[A]若φM>φN,則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn)[B]若EM<EN,則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的近[C]若把帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場力做正功,則φM<φN[D]若把帶正電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場力做負(fù)功,則EM>EN【答案】C【解析】沿著電場線方向電勢降低,根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場特點(diǎn)可知,若φM>φN,則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的近,故A錯(cuò)誤;電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小,根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場特點(diǎn)可知,若EM<EN,則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn),故B錯(cuò)誤;若把帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場力做正功,則是逆著電場線運(yùn)動(dòng),電勢增加,故有φM<φN,故C正確;若把帶正電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場力做負(fù)功,則是逆著電場線運(yùn)動(dòng),根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場特點(diǎn)可知EM<EN,故D錯(cuò)誤。3.(6分)(2024·山西太原模擬)(多選)中國象棋的棋盤呈長方形,由九條豎線和十條橫線相交組成,共有九十個(gè)交叉點(diǎn),開局時(shí)紅方和黑方各子的位置如圖所示,現(xiàn)將電荷量為+q(q>0)和-q(q>0)的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別固定在黑方的“將”位置和紅方的“帥”位置,兩點(diǎn)電荷在棋盤網(wǎng)格線所在的平面內(nèi),則()[A]棋盤左側(cè)紅方“炮”所在位置與棋盤右側(cè)黑方“砲”所在位置的電場強(qiáng)度相同[B]棋盤右側(cè)紅方“俥”所在位置與棋盤左側(cè)黑方“車”所在位置的電勢相同[C]一電子沿直線從紅方正中間“兵”所在位置運(yùn)動(dòng)到黑方正中間“卒”所在位置,此過程中靜電力一直做正功[D]電子在棋盤左側(cè)紅方“傌”所在位置的電勢能小于在棋盤右側(cè)黑方“馬”所在位置的電勢能【答案】AC【解析】等量異種點(diǎn)電荷的電場分布如圖所示,由此可知,左側(cè)紅方“炮”所在位置與棋盤右側(cè)黑方“砲”所在位置關(guān)于兩電荷連線中點(diǎn)對稱,則電場強(qiáng)度大小相等,方向相同,故A正確;棋盤右側(cè)紅方“俥”所在位置更靠近負(fù)電荷,電勢較低,棋盤左側(cè)黑方“車”所在位置靠近正電荷,電勢較高,故B錯(cuò)誤;一電子沿直線從紅方正中間“兵”所在位置運(yùn)動(dòng)到黑方正中間“卒”所在位置,此過程中靜電力的方向始終與位移方向相同,靜電力做正功,故C正確;棋盤左側(cè)紅方“傌”所在位置的電勢低于棋盤右側(cè)黑方“馬”所在位置的電勢,根據(jù)Ep=-eφ得電子在棋盤左側(cè)紅方“傌”所在位置的電勢能大于在棋盤右側(cè)黑方“馬”所在位置的電勢能,故D錯(cuò)誤。對點(diǎn)2.電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系4.(4分)(2022·福建卷,3)平時(shí)我們所處的地球表面,實(shí)際上存在場強(qiáng)大小為100V/m的電場,可將其視為勻強(qiáng)電場,在地面立一金屬桿后空間中的等勢面如圖所示?？臻g中存在a、b、c三點(diǎn),其中a點(diǎn)位于金屬桿正上方,b、c等高。則下列說法正確的是()[A]b、c兩點(diǎn)的電勢差Ubc=0[B]a點(diǎn)場強(qiáng)大小大于100V/m[C]a點(diǎn)場強(qiáng)方向水平向右[D]a點(diǎn)的電勢低于c點(diǎn)【答案】B【解析】由題圖可知,b、c兩點(diǎn)的電勢差Ubc=200V-300V=-100V,故A錯(cuò)誤;由題圖可知,a點(diǎn)與相鄰兩等勢面的距離小于1m,電勢差等于100V,根據(jù)E=Ud可知,a點(diǎn)場強(qiáng)大小大于100V/m,故B正確;根據(jù)場強(qiáng)方向垂直于等勢面可知,a點(diǎn)的場強(qiáng)方向沿豎直方向,不是水平方向,故C錯(cuò)誤;由題圖可知,a點(diǎn)與c點(diǎn)在同一等勢面上,電勢均為300V,故D5.(4分)(2024·河北石家莊期末)直角三角形ABC中,∠B=90°,∠C=30°,BC邊長為2cm,勻強(qiáng)電場平行于平面ABC,將電荷量為-6×10-6C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn),克服靜電力做功2.4×10-5J,再將此點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移至C點(diǎn),靜電力做功2.4×10-5J,則()[A]A、C間的電勢差為8V[B]若φB=0,則φA=-4V[C]電場強(qiáng)度的方向與AC邊平行[D]電場強(qiáng)度的大小為400V/m【答案】D【解析】電荷從A到B,根據(jù)WAB=qUAB,可得UAB=4V,又UAB=φA-φB,若φB=0,可得φA=4V,故B錯(cuò)誤;電荷從A到C,根據(jù)WAC=WAB+WBC=qUAC,可得UAC=0,故A錯(cuò)誤;A、C兩點(diǎn)的電勢差為0,則直線AC為等勢線,電場線與等勢線垂直,故C錯(cuò)誤;如圖所示,由幾何關(guān)系,線段BD長度為d=BCsin30°=2×12cm=1cm=0.01m,則電場強(qiáng)度的大小為E=UDBd,解得E=400V/m,對點(diǎn)3.電場線、等勢線(面)與粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡問題6.(4分)(2024·河南鄭州一模)2023年3月,中國科學(xué)家通過冷凍電鏡技術(shù)解析了晶態(tài)冰中蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu),電子顯微鏡是冷凍電鏡中的關(guān)鍵部分,其中一種電子透鏡的電場分布如圖所示,虛線為等勢面,相鄰等勢面間電勢差相等,一電子僅在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示,a、b是軌跡上的兩點(diǎn),下列說法正確的是()[A]電子在b點(diǎn)受到的電場力方向豎直向下[B]電子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度[C]a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢[D]電子在a點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能【答案】B【解析】電子做曲線運(yùn)動(dòng),受到的電場力一定指向軌跡凹側(cè),且電子所受電場力方向一定與等勢面垂直,所以電子在b點(diǎn)受到的電場力方向水平向左,故A錯(cuò)誤;等差等勢面越密集的地方,電場強(qiáng)度越大,則a點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度,由a=Fm=eEm知電子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度,故B正確;電子在b點(diǎn)受到的電場力方向水平向左,則b點(diǎn)電場強(qiáng)度方向向右,可知從左向右,等勢面的電勢依次降低,則a點(diǎn)的電勢低于b點(diǎn)的電勢,電子在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能,故C、7.(4分)某家用空氣凈化器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理如圖所示,圖中充電極接電源正極,塵埃采集球接地。當(dāng)空氣中的塵埃進(jìn)入裝置前,通過濾網(wǎng)后帶正電,此后會(huì)吸附在塵埃采集球上。內(nèi)部形成的電場如圖所示,b、d兩點(diǎn)在同一等勢面上,塵埃的重力忽略不計(jì)。下列說法正確的是()[A]塵埃在電場中電勢的大小關(guān)系為φb=φd>φa>φc[B]塵埃在電場中加速度的大小關(guān)系為ab=ad>aa>ac[C]塵埃從b點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)的過程中,電勢能一定始終不變[D]塵埃從c點(diǎn)移動(dòng)到a點(diǎn)的過程中,電場力始終做負(fù)功【答案】A【解析】沿著電場線方向電勢逐漸降低,由題圖可知,φb=φd>φa>φc,故A正確;電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小,由題圖可知,Eb>Ed>Ea>Ec,塵埃在電場中的加速度a=qEm,則塵埃在電場中加速度的大小關(guān)系為ab>ad>aa>ac,故B錯(cuò)誤;塵埃從b點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)的過程中,由于塵埃的運(yùn)動(dòng)軌跡未知,只能確定b、d兩點(diǎn)電勢能相等,不能確定電勢能的變化,故C錯(cuò)誤;塵埃從c點(diǎn)移動(dòng)到a點(diǎn)的過程中,由于塵埃的運(yùn)動(dòng)軌跡未知,無法判斷電場力做功情況,故D8.(6分)(2025·云南高考適應(yīng)性考試)(多選)空間中有方向與紙面平行的