2024届高考物理二轮专题复习与测试第一部分专题三电场和磁场第8讲电场带电粒子在电场中的运动命题点二电场能的性质.pdf

命题点二电场能的性质

1．电势凹凸的推断方法．

(1)依据电场线方向，沿着电场线方向，电势越来越低．

(2)依据电势的定义式φ＝，即将q从电场中的某点移至无穷远处，电场力做功越多，则

该点的电势越高．

(3)依据电势差U＝φ－φ，若U＞0，则φ＞φ，反之φ＜φ.

ABABABABAB

2．电势能改变的推断．

(1)依据电场力做功推断：W＝－ΔE.

ABp

(2)依据电势凹凸推断：正电荷在电势越高的位置电势能越大；负电荷在电势越高的位置电

势能越小．

(3)依据能量守恒定律推断：电场力做功的过程是电势能和其他形式的能相互转化，而总和

应保持不变，即当其他能增加时，电势能削减．

(2024·广东卷)(多选)电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料

微粒的分布，使之在自然光的照耀下呈现出不同颜色．透亮面板下有一层胶囊，其中每个胶

囊都是一个像素．如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒．当胶囊下方

的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移(每个微粒电量保持不变)，像素由黑色变成白

色．下列说法正确的有()

A．像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势

B．像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势

C．像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功

D．像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功

解析：依据题意可知，像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电

势；像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故A项正确，

B项错误；像素由黑变白的过程中，黑色微粒受到向下的电场力，位移向下，白色微粒受到

向上的电场力，位移向上，所以电场力对白色和黑色微粒都做正功，故C项正确，D项错误；

故选AC.

答案：AC

1．如图所示，某次雷雨天气，带电云层和建筑物上的避雷针之间形成电场，图中虚线为该

电场的三条等势线，实线为某带电粒子从A运动到B的轨迹，A、B为运动轨迹上的两点．带

电粒子的重力不计，避雷针带负电．则()

A．带电粒子带负电

B．避雷针尖端旁边电势较高

C．带电粒子在A点的加速度大于在B点的加速度

D．带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能

解析：依据带电粒子的运动轨迹可知，带电粒子受到指向曲线弯曲内侧的作用力，即带电粒

子与带负电的避雷针之间为相互吸引力，带电粒子带正电，A项错误；避雷针带负电，带电

云层和建筑物上的避雷针之间形成电场，电场线指向避雷针，沿着电场线的方向，电势降低，

由此可知，避雷针尖端旁边电势较低，B项错误；等势线越密集的位置，电场强度越强，由

此可知，B点的电场强度大小大于A的，则带电粒子在B点的加速度大于在A点的加速度，

C项错误；避雷针尖端旁边电势较低，即φφ，依据电势能与电势的关系E＝qφ，又因

ABp

为粒子带正电，则带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能，D项正确．故选D.

答案：D

2．(2024·广东汕头统考一模)早期的滤尘器由两块带正电的平行板及它们之间的一组带负

电的导线构成，如图所示，带电导线旁边会形成很强的电场使空气电离，废气中的尘埃吸附

离子后在电场力的作用下向收集板迁移并沉积，以达到除尘目的．假设尘埃向收集板运动过

程中所带电量不变，下列推断正确的是()

A．两平行板间存在匀强电场

B．带正电尘埃向收集板运动并沉积

C．两平行板间越靠近带电导线电势越高

D．带电尘埃向收集板运动过程中电势能减小

解析：靠近带电导线旁边的位置电场强，两平行板间不存在匀强电场，故A项错误；带负电

尘埃向收集板运动并沉积，故B项错误；两平行板间越靠近带电导线电势越低，故C项错误；

带电尘埃向收集板运动过程中电场力做正功，电势能减小，故D项正确．故选D.

答案：D

3．人体的细胞膜模型图如图所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压(医学上称

为膜电位)．现探讨某小块匀称的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模

型如图所示．初速度可视为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动