电场能的性质
(45分钟 100分)
(20分钟 50分)
一、选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分，1～4题为单选题，5题为多选题)
1.在真空中A、B两点分别放有异种点电荷-Q和+2Q，以A、B连线中点O为圆心作一圆形路径acbd，如图所示，则下列说法正确的是 ( )
A.场强大小关系有Ea=Eb、Ec=Ed
B.电势高低关系有φa>φb、φc>φd
C.将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功
D.将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变
【解析】选C。对比等量异种点电荷的电场分布可知，题图中场强大小关系有Eb>Ea，Ec=Ed，故A错误；因沿着电场线方向电势逐渐降低可知，φa<φb，再由对称性可知φc=φd，故B错误；由于a点电势低于b点电势，将负点电荷由a沿圆弧运动到b，电场力做正功，故C正确；因沿直线由c到d过程中电势先升高再降低，所以将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能先增大再减小，故D错误。
2.(2019·濮阳模拟)如图，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
【解析】选A。在匀强电场中，由公式U=Ed知，沿着任意方向前进相同距离，电势差必定相等，由于GF∥CB，且GF=CB，则有φG-φF=φC-φB，代入数据解得φC=φG-φF+φB=5 V-1 V+2 V=6 V，同理φA-φB=φD-φC，解得φA=φB+φD-φC=
2 V+4 V-6 V=0 V，故A正确，B、C、D错误。
3.如图所示，虚线表示某电场的等势面。一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示。粒子在A点的加速度为aA、电势能为EA；在B点的加速度为aB、电势能为EB。则下列结论正确的是 ( )
A.粒子带正电，aA>aB，EA>EB
B.粒子带负电，aA>aB，EA>EB
【解析】选D。电场线由高等势面指向低等势面，且电场线与等势面垂直，由于粒子的电场力指向运动轨迹的凹侧，与电场线方向相反，则粒子带负电，故A、C错误；等差等势面越密场强越大，B处等差等势面较密集，则场强大，带电粒子所受的电场力大，加速度大，即aAB，负电荷在电势高的地方电势能小，则EAB，故B错误，D正确。
