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2023年高考物理全国甲卷真题变式分层精准练：第5题
一、单选题
1．（2023·全国甲卷）在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运动轨迹，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
二、基础
2．（2023高二下·奉贤期中）下列表示匀强电场的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2022高二上·金台期中）下列关于电场和电场线说法正确的是（ ）
A．电场是人为假想的，电场线是客观存在的
B．只有点电荷周围才存在电场
C．沿着电场线的方向，电场强度越来越大
D．电场线不可以相交
4．（2023高二下·奉贤期中）如图所示是实验室模拟电场线的显形图片，下列说法正确的是（ ）
A．该电场是由等量同种电荷形成的
B．该电场是由等量异种电荷形成的
C．该电场中A点的电场强度大小小于B点的电场强度大小
D．该电场中A点的电势高于B点的电势
5．（2023高二上·楚雄期末）图为某电场中的电场线，A、B是电场中的两点，下列说法正确的是（）
A．电势，电场强度
B．电势，电场强度
C．将电荷量为的电荷从A点移到B点，电场力做负功
D．将电荷量为的电荷分别放在A、B两点时具有的电势能
三、巩固
6．（2023高二上·惠州期末）如图所示，一电子仅在电场力作用下从点运动到点，在点的速度大小为，方向与电场方向相同。该电子从点到点的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2023高二上·温州期末）静电喷漆中，接负高压的涂料雾化器喷出带负电的油漆微粒，在静电力的作用下，油漆微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，如图所示。图中A点位于雾化器的喷口附近，B点位于工件表面附近。下列说法正确的是（ ）
A．油漆微粒做匀变速运动
B．油漆微粒运动轨迹一定与电场线重合
C．A点的电势高于B点的电势
D．油漆微粒在A点电势能大于在B点的电势能
8．（2023高二上·三明期末）如图所示，ab为一带电金属板，实线为其电场线。一粉尘仅在静电力作用下从P点沿虚线运动到Q点，则（ ）
A．粉尘带正电 B．粉尘的电势能减小
C．P点电势高于Q点电势 D．粉尘的加速度在P点大于Q点
9．（2023高二上·渭滨期末）图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸板接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（ ）
A．a点的电势比b点的低 B．a点的电场强度比b点的小
C．液滴在a点的加速度比在b点的小 D．液滴在a点的电势能比在b点的大
10．（2023高二上·光明期末）如图所示，带电量均为的两点电荷固定于同一竖直线上，点为两点电荷连线的中点，直线为两点电荷连线的中垂线，为直线上关于点对称的两点。一带负电的试探电荷（不计重力）从点由静止释放，此时它的加速度最大，则试探电荷由点运动到点的过程中，下列说法错误的是（ ）
A．速度先增大后减小 B．加速度先减小后增大
C．所受的电场力先减小后增大 D．所具有的电势能先增大后减小
11．（2023·上海模拟）两等量点电荷分别固定于空间P、Q两点，其中Q点处为正电荷。P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（ ）
A．e点的电势大于0
B．a、b两点的电场强度不同
C．b点的电势低于d点的电势
D．负电荷从c移动到a过程中电势能增加
12．（2023高二下·浙江月考）如图为两点电荷Q、位于x轴上，相邻等势面的电势差为。若x轴上的M点和N点位于等势面上，P为等势面上一点，则以下说法不正确的是（）
A．N点的电场强度大小比M点的大
B．Q与均为正电荷
C．M点与N点的电场方向相反
D．将一电子从P点移至M点，电子克服静电力做功
四、提升
13．（2023高三上·太原期末）如图为避雷针周围等势面的分布情况，对于其中的M、N、P三点，有（ ）
A．M、N两点的电场强度相同
B．P点的电势比M点的电势高
C．P点电场强度的值大于N点电场强度的值
D．电子在P点的电势能大于在M点的电势能
14．（2022高二上·广东期中）如图所示为某静电除尘装置的原理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带负电的尘埃（不计重力）仅在静电力作用下向集尘板迁移并沉积的轨迹，两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则以下说法正确的是（ ）
A．尘埃在点的加速度大于在A点的加速度
B．尘埃在点的电势能大于在A点的电势能
C．尘埃在迁移过程中做类平抛运动
D．尘埃在迁移过程中电势能先增大后减小
15．（2023·张掖模拟）真空中有两个固定的等量异种点电荷A、B，过直线AB延长线上的O点作AB的垂线，以O点为圆心的圆与AB和垂线分别交于a、c和b、d四点，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a点的电势高于b点的电势
B．a点的电场强度小于b点的电场强度
C．带负电的试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
D．带正电的试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能
16．（2023·潍坊模拟）空间中a、b、c、d四点位于正四面体的四个顶点，m、n两点分别ab是和cd的中点。在a、b两点分别固定等量正电荷，正四面体对电场分布没有影响。下列说法正确的是（ ）
A．m、n两点的电势相等
B．c、d两点的电场强度相同
C．带正电的试探电荷从c点沿cm移动到m点，试探电荷的电势能减小
D．带负电的试探电荷从c点沿cd移动到d点，试探电荷的电势能先减少后增加
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】电场线
【解析】【解答】各项受力分析如下，
A.，电子各处的运动轨迹和受的电场力相符合，故A正确；
B.，电子受力矛盾，故B错误；
C.，电子受力矛盾，故C错误；
D.，电子受力矛盾，故D错误；
故答案为：A。
【分析】带电粒子只受电场力，根据电场力沿电场线的切线方向，同时指向带电粒子运动轨迹的凹侧，且力的方向与轨迹切线不平行，据此分析。
2．【答案】D
【知识点】电场线
【解析】【解答】匀强电场的电场线是方向相同，均匀分布的平行且等距的线，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D
【分析】匀强电场是指电场中各点的场强大小相等，方向相同的电场；电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的切线的方向表示电场的方向．所以匀强电场的电场线是方向相同，均匀分布的平行线。
3．【答案】D
【知识点】电场及电场力；电场线
【解析】【解答】A．电场是客观存在的一种特殊物质，而电场线是描述电场而虚拟的，实际上不存在，A不符合题意；
B．不仅点电荷，其他带电体周围也存在电场，B不符合题意；
C．电场线的疏密程度描述电场的强弱，电场线越密集的地方场强越强，与是否沿电场线的方向无关，C不符合题意；
D．电场线上某点沿电场线的切线方向代表该点场强的方向，电场线既不重合也不相交，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电场是客观存在的一种特殊物质，而电场线是描述电场而虚拟的。带电体周围都存在电场。电场线上某点沿电场线的切线方向代表该点场强的方向，电场线既不重合也不相交。
4．【答案】B
【知识点】电场强度；电场线；电势
【解析】【解答】AB.由图电场线的分布可知，该图是等量的异种电荷的电场，故A不符合题意，B符合题意；
C.根据电场线的疏密表示电场强度的强弱可知，A点的电场强度大小大于B点的电场强度大小，故C不符合题意；
D.依据沿电场线方向电势降低，然而因电荷的正负不知，因此无法确定两点的电势高低，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据电场线的分布特点进行分析；电场线的疏密表示电场强度的强弱；沿电场线方向电势降低。
5．【答案】B
【知识点】电场强度；电场线；电势
【解析】【解答】AB．根据题意，由电场线的疏密程度可以反映电场强度大小可知，由于A点的电场线比较密，则有
由沿电场线方向电势降低，则有
A不符合题意，B符合题意；
CD．根据题意，由公式 可知，电荷量为 的电荷在A、B两点时具有的电势能关系为
电荷量为 的电荷在A、B两点时具有的电势能关系为
则将电荷量为 的电荷从A点移到B点，电势能降低，电场力做正功，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】电场线的疏密程度可以反映电场强度大小，沿电场线方向电势降低，电势能降低，电场力做正功。
6．【答案】D
【知识点】电场线；电势能；电势
【解析】【解答】根据图中电场线的疏密分布情况可知a点处场强大于b点处场强，所以电子在a点受到的电场力大于b点受到的电场力，即点 到点 时加速度在变小；沿着电场线电势降低，可知电子从点 到点 时电势能增大，动能减小，即速度在变小。
故答案为：D。
【分析】电场线的疏密表示电场的强弱，正电荷所受的电场力与电场线方向一致，沿着电场线电势逐渐降低，通过电势能的表达式得出电势能的变化情况 。
7．【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征；电场线；电势能；电势
【解析】【解答】A．油漆微粒所处的电场非匀强电场，受力大小会发生变化，不会做匀变速运动，A不符合题意；
B．油漆微粒运动轨迹不一定与电场线重合，B不符合题意；
C．A点的电势低于B点的电势，C不符合题意；
D．油漆微粒带负电，油漆微粒在A点电势能大于在B点的电势能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】匀变速直线运动是加速度不变的变速直线运动，粒子在电场中运动的轨迹与电场线不重合，沿着电场线电势逐渐降低，利用电势能的表达式得出AB两点电势能的大小关系。
8．【答案】B
【知识点】曲线运动的条件；电场力做功；电场线；电势能
【解析】【解答】AC．场强方向未知，则无法根据运动轨迹判断电性和电势高低情况，AC不符合题意；
B．从P点沿虚线运动到Q点的过程中，由于电场力应指向轨迹凹侧，则粉尘做加速曲线运动，动能增大，电势能减小，B符合题意；
D．P点电场线较稀疏，场强较小，则粉尘在P点所受电场力较小，加速度较小，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】曲线运动物体所受合力的方向为曲线的凹侧，正电荷所受电场力的方向与电场的方向相同，利用电场力做功以及功能关系得出电势能的变化情况，电场线的疏密表示电场的强弱。
9．【答案】D
【知识点】电场强度；电场线；电势
【解析】【解答】A．高压电源左为正极，则所加强电场的场强向右，而沿着电场线电势逐渐降低，可知 ，A不符合题意；
B．等差等势线的疏密反映场强的大小，由图可知a处的等势线较密，则 B不符合题意；
C．液滴的重力不计，根据牛顿第二定律可知，液滴的加速度为 因 ，可得 ，C不符合题意；
D．液滴在电场力作用下向右加速，则电场力做正功，动能增大，电势能减少，即 ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】沿着电场线电势逐渐降低，电场线的疏密表示电场的强弱，利用牛顿第二定律和功能关系得出加速度和电场强度的大小。
10．【答案】D
【知识点】电场及电场力；电场力做功；电场线
【解析】【解答】AD．由题中情景可以判断，P、Q关于O点对称，两电荷对试探电荷先做正功，再做负功，试探电荷速度先增大后减小，电势能先减小后增大，A正确，不符合题意，D错误，符合题意；
BC．根据等量同种电荷电场分布情况，试探电荷由P运动到Q过程中，所受的电场力先减小后增大，加速度先减小后增大，BC正确，不符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用电场线的疏密可以判别电场力的大小变化；利用电场力的方向可以判别试探电荷的速度大小变化，利用电场力做功可以判别电势能的大小变化；利用电场力的大小变化可以判别加速度的大小变化。
11．【答案】B
【知识点】电场线；电势能；电势
【解析】【解答】A.由题可知， P、Q为等量异种电荷，中垂面是等势面，无穷远处电势为零，故中垂面电势也为零，故A不符合题意；
B.等量异种电荷的电场具有对称性，a、b点的电场强度大小相等，方向不同，故B符合题意；
C.沿电场线方向电势降低，b点离正电荷的距离更近一些，所以b点的电势比d点的电势高，故C不符合题意；
D.同C，a点电势比c点高，负电荷从c移动到a电场力电场力做正功，电势能减少，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】 该电场是等量同种异号电荷的电场，具有对称性（上下、左右）．电场线从正电荷出发到负电荷终止，顺着电场线方向电势逐渐降低，由电势的变化，分析电势能的变化．
12．【答案】B
【知识点】电场线；电势能与电场力做功的关系
【解析】【解答】A．等差等势面的疏密程度反映了场强的大小，所以N点的电场强度大小比M点的大，A正确，不符合题意；
B．电场线总是从高等势面指向低等势面，根据等势面的高低可以判断Q为负电荷， 为正电荷，B错误，符合题意；
C．沿着电场线的方向电势降低，结合各等势面的电势高低关系可知M点的电场方向沿x轴的正方向，N点的电场方向沿x轴的负方向，两点场强方向相反，C正确，不符合题意；
D．M点和P点之间有四个等势线，而相邻的两个等势面之间的电势差为3V，则P点和M点的电势差为12V，所以将一电子从P点移至M点，静电力做功为 ，即电子克服静电力做功为12eV，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用等势面的疏密可以比较电场强度的大小；利用等势面的分布可以判别点电荷的电性；利用电势降低的方向可以判别电场强度的方向；利用电势差可以求出电场力做功的大小。
13．【答案】D
【知识点】电场线；电势能；等势面
【解析】【解答】A．由于等势面和电场线垂直，可知M、N两点电场强度方向不同，A不符合题意；
B．P点电势为6kV，M点的电势为8kV，因此P点的电势比M点的电势低，B不符合题意；
C．等差等势面越密集的地方，电场强度越大，可知N点电场强度的值大于P点电场强度的值，C不符合题意；
D．根据
由于电子带负电，在电势越低的地方电势能越大，因此电子在P点的电势能大于在M点的电势能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】等势面和电场线垂直，等差等势面越密集的地方，电场强度越大，结合电势能的表达式得出PM两点的电势能大小。
14．【答案】D
【知识点】功能关系；电场强度；电场线；等势面；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】A．由电场线的分布图可知，A点的场强比B点的大，则尘埃在 点的加速度小于在A点的加速度，所以A不符合题意；
B．根据等势线与电场线垂直的特点，作出B点的等势线，如图所示，则有 ，根据沿着电场线方向电势逐渐降低，则有 ，根据负电势在电势越高的点电势能越小，则尘埃在 点的电势能小于在A点的电势能，所以B不符合题意；
C．由于电场力是个变力，并且大小方向都在变，所以尘埃在迁移过程中不可能做类平抛运动，则C不符合题意；
D．由尘埃的运动轨迹可知其受力特点，开始时，电场力与速度方向夹角为纯角，后来为锐角，可判定静电力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，所以D符合题意；
故答案为：D。
【分析】电场线越密，电场强度越强，等势线与电场线垂直，沿着电场线电势逐渐降低，利用功能功能关系得出电势能的变化情况，结合类平抛运动的规律分析判断正确的选项。
15．【答案】C
【知识点】功能关系；电场线；电势
【解析】【解答】A．电场线的分布如图所示
由于沿电场线方向电势逐渐降低，a点的电势低于b点的电势，A不符合题意；
B．由于等势线与电场线垂直，画出过b点的等势线，可知b1、d两点与b点的电势相等，而电场线的疏密表示电场强度的大小，可得a点的电场强度大于b点的电场强度，B不符合题意；
C．带负电的试探电荷从a点移到b1点的过程中电场力做正功，电势能减小，即带负电的试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能，C符合题意；
D．带正电的试探电荷从c点移到b1点的过程中电场力做正功，电势能减小，即带正电的试探电荷在c点的电势能大于在d点的电势能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电场线的疏密表示电场的强弱，沿着电场线电势逐渐降低，等势线与电场线垂直，结合功能关系得出电势能的变化情况。
16．【答案】D
【知识点】电场线；电场强度的叠加；电势能
【解析】【解答】A．根据题意可知，等量同种电荷的等势面分布图，如图所示
由沿电场线方向，电势逐渐降低可知，离两个点电荷的距离越远电势越低，由于 点离两个点电荷的距离大于 点离两个点电荷的距离，则有
A不符合题意；
BD．c、d两点离两个点电荷的距离相等，由对称性可知，c、d两点电势相等，电场强度的大小相等，但方向不同，由于 点离两个点电荷的距离小于c、d两点离两个点电荷的距离，则有
由 可知，带负电的试探电荷从c点沿cd移动到d点，试探电荷的电势能先减少后增加，B不符合题意，D符合题意；
C．由于c点离两个点电荷的距离大于 点离两个点电荷的距离，则有
则带正电的试探电荷从c点沿cm移动到m点，试探电荷的电势能增加，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据点电荷周围的电场分布得出电场强度的大小，沿着这电场线电势逐渐降低，结合电势能的表达式得出电势能的变化情况。
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2023年高考物理全国甲卷真题变式分层精准练：第5题
一、单选题
1．（2023·全国甲卷）在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运动轨迹，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【知识点】电场线
【解析】【解答】各项受力分析如下，
A.，电子各处的运动轨迹和受的电场力相符合，故A正确；
B.，电子受力矛盾，故B错误；
C.，电子受力矛盾，故C错误；
D.，电子受力矛盾，故D错误；
故答案为：A。
【分析】带电粒子只受电场力，根据电场力沿电场线的切线方向，同时指向带电粒子运动轨迹的凹侧，且力的方向与轨迹切线不平行，据此分析。
二、基础
2．（2023高二下·奉贤期中）下列表示匀强电场的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】电场线
【解析】【解答】匀强电场的电场线是方向相同，均匀分布的平行且等距的线，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D
【分析】匀强电场是指电场中各点的场强大小相等，方向相同的电场；电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的切线的方向表示电场的方向．所以匀强电场的电场线是方向相同，均匀分布的平行线。
3．（2022高二上·金台期中）下列关于电场和电场线说法正确的是（ ）
A．电场是人为假想的，电场线是客观存在的
B．只有点电荷周围才存在电场
C．沿着电场线的方向，电场强度越来越大
D．电场线不可以相交
【答案】D
【知识点】电场及电场力；电场线
【解析】【解答】A．电场是客观存在的一种特殊物质，而电场线是描述电场而虚拟的，实际上不存在，A不符合题意；
B．不仅点电荷，其他带电体周围也存在电场，B不符合题意；
C．电场线的疏密程度描述电场的强弱，电场线越密集的地方场强越强，与是否沿电场线的方向无关，C不符合题意；
D．电场线上某点沿电场线的切线方向代表该点场强的方向，电场线既不重合也不相交，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电场是客观存在的一种特殊物质，而电场线是描述电场而虚拟的。带电体周围都存在电场。电场线上某点沿电场线的切线方向代表该点场强的方向，电场线既不重合也不相交。
4．（2023高二下·奉贤期中）如图所示是实验室模拟电场线的显形图片，下列说法正确的是（ ）
A．该电场是由等量同种电荷形成的
B．该电场是由等量异种电荷形成的
C．该电场中A点的电场强度大小小于B点的电场强度大小
D．该电场中A点的电势高于B点的电势
【答案】B
【知识点】电场强度；电场线；电势
【解析】【解答】AB.由图电场线的分布可知，该图是等量的异种电荷的电场，故A不符合题意，B符合题意；
C.根据电场线的疏密表示电场强度的强弱可知，A点的电场强度大小大于B点的电场强度大小，故C不符合题意；
D.依据沿电场线方向电势降低，然而因电荷的正负不知，因此无法确定两点的电势高低，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据电场线的分布特点进行分析；电场线的疏密表示电场强度的强弱；沿电场线方向电势降低。
5．（2023高二上·楚雄期末）图为某电场中的电场线，A、B是电场中的两点，下列说法正确的是（）
A．电势，电场强度
B．电势，电场强度
C．将电荷量为的电荷从A点移到B点，电场力做负功
D．将电荷量为的电荷分别放在A、B两点时具有的电势能
【答案】B
【知识点】电场强度；电场线；电势
【解析】【解答】AB．根据题意，由电场线的疏密程度可以反映电场强度大小可知，由于A点的电场线比较密，则有
由沿电场线方向电势降低，则有
A不符合题意，B符合题意；
CD．根据题意，由公式 可知，电荷量为 的电荷在A、B两点时具有的电势能关系为
电荷量为 的电荷在A、B两点时具有的电势能关系为
则将电荷量为 的电荷从A点移到B点，电势能降低，电场力做正功，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】电场线的疏密程度可以反映电场强度大小，沿电场线方向电势降低，电势能降低，电场力做正功。
三、巩固
6．（2023高二上·惠州期末）如图所示，一电子仅在电场力作用下从点运动到点，在点的速度大小为，方向与电场方向相同。该电子从点到点的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】电场线；电势能；电势
【解析】【解答】根据图中电场线的疏密分布情况可知a点处场强大于b点处场强，所以电子在a点受到的电场力大于b点受到的电场力，即点 到点 时加速度在变小；沿着电场线电势降低，可知电子从点 到点 时电势能增大，动能减小，即速度在变小。
故答案为：D。
【分析】电场线的疏密表示电场的强弱，正电荷所受的电场力与电场线方向一致，沿着电场线电势逐渐降低，通过电势能的表达式得出电势能的变化情况 。
7．（2023高二上·温州期末）静电喷漆中，接负高压的涂料雾化器喷出带负电的油漆微粒，在静电力的作用下，油漆微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，如图所示。图中A点位于雾化器的喷口附近，B点位于工件表面附近。下列说法正确的是（ ）
A．油漆微粒做匀变速运动
B．油漆微粒运动轨迹一定与电场线重合
C．A点的电势高于B点的电势
D．油漆微粒在A点电势能大于在B点的电势能
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征；电场线；电势能；电势
【解析】【解答】A．油漆微粒所处的电场非匀强电场，受力大小会发生变化，不会做匀变速运动，A不符合题意；
B．油漆微粒运动轨迹不一定与电场线重合，B不符合题意；
C．A点的电势低于B点的电势，C不符合题意；
D．油漆微粒带负电，油漆微粒在A点电势能大于在B点的电势能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】匀变速直线运动是加速度不变的变速直线运动，粒子在电场中运动的轨迹与电场线不重合，沿着电场线电势逐渐降低，利用电势能的表达式得出AB两点电势能的大小关系。
8．（2023高二上·三明期末）如图所示，ab为一带电金属板，实线为其电场线。一粉尘仅在静电力作用下从P点沿虚线运动到Q点，则（ ）
A．粉尘带正电 B．粉尘的电势能减小
C．P点电势高于Q点电势 D．粉尘的加速度在P点大于Q点
【答案】B
【知识点】曲线运动的条件；电场力做功；电场线；电势能
【解析】【解答】AC．场强方向未知，则无法根据运动轨迹判断电性和电势高低情况，AC不符合题意；
B．从P点沿虚线运动到Q点的过程中，由于电场力应指向轨迹凹侧，则粉尘做加速曲线运动，动能增大，电势能减小，B符合题意；
D．P点电场线较稀疏，场强较小，则粉尘在P点所受电场力较小，加速度较小，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】曲线运动物体所受合力的方向为曲线的凹侧，正电荷所受电场力的方向与电场的方向相同，利用电场力做功以及功能关系得出电势能的变化情况，电场线的疏密表示电场的强弱。
9．（2023高二上·渭滨期末）图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸板接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（ ）
A．a点的电势比b点的低 B．a点的电场强度比b点的小
C．液滴在a点的加速度比在b点的小 D．液滴在a点的电势能比在b点的大
【答案】D
【知识点】电场强度；电场线；电势
【解析】【解答】A．高压电源左为正极，则所加强电场的场强向右，而沿着电场线电势逐渐降低，可知 ，A不符合题意；
B．等差等势线的疏密反映场强的大小，由图可知a处的等势线较密，则 B不符合题意；
C．液滴的重力不计，根据牛顿第二定律可知，液滴的加速度为 因 ，可得 ，C不符合题意；
D．液滴在电场力作用下向右加速，则电场力做正功，动能增大，电势能减少，即 ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】沿着电场线电势逐渐降低，电场线的疏密表示电场的强弱，利用牛顿第二定律和功能关系得出加速度和电场强度的大小。
10．（2023高二上·光明期末）如图所示，带电量均为的两点电荷固定于同一竖直线上，点为两点电荷连线的中点，直线为两点电荷连线的中垂线，为直线上关于点对称的两点。一带负电的试探电荷（不计重力）从点由静止释放，此时它的加速度最大，则试探电荷由点运动到点的过程中，下列说法错误的是（ ）
A．速度先增大后减小 B．加速度先减小后增大
C．所受的电场力先减小后增大 D．所具有的电势能先增大后减小
【答案】D
【知识点】电场及电场力；电场力做功；电场线
【解析】【解答】AD．由题中情景可以判断，P、Q关于O点对称，两电荷对试探电荷先做正功，再做负功，试探电荷速度先增大后减小，电势能先减小后增大，A正确，不符合题意，D错误，符合题意；
BC．根据等量同种电荷电场分布情况，试探电荷由P运动到Q过程中，所受的电场力先减小后增大，加速度先减小后增大，BC正确，不符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用电场线的疏密可以判别电场力的大小变化；利用电场力的方向可以判别试探电荷的速度大小变化，利用电场力做功可以判别电势能的大小变化；利用电场力的大小变化可以判别加速度的大小变化。
11．（2023·上海模拟）两等量点电荷分别固定于空间P、Q两点，其中Q点处为正电荷。P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（ ）
A．e点的电势大于0
B．a、b两点的电场强度不同
C．b点的电势低于d点的电势
D．负电荷从c移动到a过程中电势能增加
【答案】B
【知识点】电场线；电势能；电势
【解析】【解答】A.由题可知， P、Q为等量异种电荷，中垂面是等势面，无穷远处电势为零，故中垂面电势也为零，故A不符合题意；
B.等量异种电荷的电场具有对称性，a、b点的电场强度大小相等，方向不同，故B符合题意；
C.沿电场线方向电势降低，b点离正电荷的距离更近一些，所以b点的电势比d点的电势高，故C不符合题意；
D.同C，a点电势比c点高，负电荷从c移动到a电场力电场力做正功，电势能减少，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】 该电场是等量同种异号电荷的电场，具有对称性（上下、左右）．电场线从正电荷出发到负电荷终止，顺着电场线方向电势逐渐降低，由电势的变化，分析电势能的变化．
12．（2023高二下·浙江月考）如图为两点电荷Q、位于x轴上，相邻等势面的电势差为。若x轴上的M点和N点位于等势面上，P为等势面上一点，则以下说法不正确的是（）
A．N点的电场强度大小比M点的大
B．Q与均为正电荷
C．M点与N点的电场方向相反
D．将一电子从P点移至M点，电子克服静电力做功
【答案】B
【知识点】电场线；电势能与电场力做功的关系
【解析】【解答】A．等差等势面的疏密程度反映了场强的大小，所以N点的电场强度大小比M点的大，A正确，不符合题意；
B．电场线总是从高等势面指向低等势面，根据等势面的高低可以判断Q为负电荷， 为正电荷，B错误，符合题意；
C．沿着电场线的方向电势降低，结合各等势面的电势高低关系可知M点的电场方向沿x轴的正方向，N点的电场方向沿x轴的负方向，两点场强方向相反，C正确，不符合题意；
D．M点和P点之间有四个等势线，而相邻的两个等势面之间的电势差为3V，则P点和M点的电势差为12V，所以将一电子从P点移至M点，静电力做功为 ，即电子克服静电力做功为12eV，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用等势面的疏密可以比较电场强度的大小；利用等势面的分布可以判别点电荷的电性；利用电势降低的方向可以判别电场强度的方向；利用电势差可以求出电场力做功的大小。
四、提升
13．（2023高三上·太原期末）如图为避雷针周围等势面的分布情况，对于其中的M、N、P三点，有（ ）
A．M、N两点的电场强度相同
B．P点的电势比M点的电势高
C．P点电场强度的值大于N点电场强度的值
D．电子在P点的电势能大于在M点的电势能
【答案】D
【知识点】电场线；电势能；等势面
【解析】【解答】A．由于等势面和电场线垂直，可知M、N两点电场强度方向不同，A不符合题意；
B．P点电势为6kV，M点的电势为8kV，因此P点的电势比M点的电势低，B不符合题意；
C．等差等势面越密集的地方，电场强度越大，可知N点电场强度的值大于P点电场强度的值，C不符合题意；
D．根据
由于电子带负电，在电势越低的地方电势能越大，因此电子在P点的电势能大于在M点的电势能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】等势面和电场线垂直，等差等势面越密集的地方，电场强度越大，结合电势能的表达式得出PM两点的电势能大小。
14．（2022高二上·广东期中）如图所示为某静电除尘装置的原理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带负电的尘埃（不计重力）仅在静电力作用下向集尘板迁移并沉积的轨迹，两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则以下说法正确的是（ ）
A．尘埃在点的加速度大于在A点的加速度
B．尘埃在点的电势能大于在A点的电势能
C．尘埃在迁移过程中做类平抛运动
D．尘埃在迁移过程中电势能先增大后减小
【答案】D
【知识点】功能关系；电场强度；电场线；等势面；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】A．由电场线的分布图可知，A点的场强比B点的大，则尘埃在 点的加速度小于在A点的加速度，所以A不符合题意；
B．根据等势线与电场线垂直的特点，作出B点的等势线，如图所示，则有 ，根据沿着电场线方向电势逐渐降低，则有 ，根据负电势在电势越高的点电势能越小，则尘埃在 点的电势能小于在A点的电势能，所以B不符合题意；
C．由于电场力是个变力，并且大小方向都在变，所以尘埃在迁移过程中不可能做类平抛运动，则C不符合题意；
D．由尘埃的运动轨迹可知其受力特点，开始时，电场力与速度方向夹角为纯角，后来为锐角，可判定静电力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，所以D符合题意；
故答案为：D。
【分析】电场线越密，电场强度越强，等势线与电场线垂直，沿着电场线电势逐渐降低，利用功能功能关系得出电势能的变化情况，结合类平抛运动的规律分析判断正确的选项。
15．（2023·张掖模拟）真空中有两个固定的等量异种点电荷A、B，过直线AB延长线上的O点作AB的垂线，以O点为圆心的圆与AB和垂线分别交于a、c和b、d四点，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a点的电势高于b点的电势
B．a点的电场强度小于b点的电场强度
C．带负电的试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
D．带正电的试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能
【答案】C
【知识点】功能关系；电场线；电势
【解析】【解答】A．电场线的分布如图所示
由于沿电场线方向电势逐渐降低，a点的电势低于b点的电势，A不符合题意；
B．由于等势线与电场线垂直，画出过b点的等势线，可知b1、d两点与b点的电势相等，而电场线的疏密表示电场强度的大小，可得a点的电场强度大于b点的电场强度，B不符合题意；
C．带负电的试探电荷从a点移到b1点的过程中电场力做正功，电势能减小，即带负电的试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能，C符合题意；
D．带正电的试探电荷从c点移到b1点的过程中电场力做正功，电势能减小，即带正电的试探电荷在c点的电势能大于在d点的电势能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电场线的疏密表示电场的强弱，沿着电场线电势逐渐降低，等势线与电场线垂直，结合功能关系得出电势能的变化情况。
16．（2023·潍坊模拟）空间中a、b、c、d四点位于正四面体的四个顶点，m、n两点分别ab是和cd的中点。在a、b两点分别固定等量正电荷，正四面体对电场分布没有影响。下列说法正确的是（ ）
A．m、n两点的电势相等
B．c、d两点的电场强度相同
C．带正电的试探电荷从c点沿cm移动到m点，试探电荷的电势能减小
D．带负电的试探电荷从c点沿cd移动到d点，试探电荷的电势能先减少后增加
【答案】D
【知识点】电场线；电场强度的叠加；电势能
【解析】【解答】A．根据题意可知，等量同种电荷的等势面分布图，如图所示
由沿电场线方向，电势逐渐降低可知，离两个点电荷的距离越远电势越低，由于 点离两个点电荷的距离大于 点离两个点电荷的距离，则有
A不符合题意；
BD．c、d两点离两个点电荷的距离相等，由对称性可知，c、d两点电势相等，电场强度的大小相等，但方向不同，由于 点离两个点电荷的距离小于c、d两点离两个点电荷的距离，则有
由 可知，带负电的试探电荷从c点沿cd移动到d点，试探电荷的电势能先减少后增加，B不符合题意，D符合题意；
C．由于c点离两个点电荷的距离大于 点离两个点电荷的距离，则有
则带正电的试探电荷从c点沿cm移动到m点，试探电荷的电势能增加，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据点电荷周围的电场分布得出电场强度的大小，沿着这电场线电势逐渐降低，结合电势能的表达式得出电势能的变化情况。
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