高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 电势差导学案及答案

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 电势差导学案及答案，共38页。学案主要包含了多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
第十章 静电场中的能量
10.2　电势差

一：电势差
1．定义：电场中两点间电势的差值，也叫电压．
2．表达式：若A点电势为φA，B点电势为φB.
则UAB＝φA－φB；UBA＝φB－φA.
3．单位：伏特，符号V.
二：静电力做功与电势差
1．关系：WAB＝qUAB或UAB＝.
2．证明：WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)得WAB＝qUAB.

一．对电势差的几点认识
(1)电场中两点间的电势差，由电场本身决定，与在这两点间移动的电荷的电量、静电力做功的大小无关．在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差也有确定值．
(2)讲到电势差时，必须明确所指的是哪两点的电势差．A、B间的电势差记为UAB，B、A间的电势差记为UBA.
(3)电势差为标量，有正、负之分，电势差的正负表示电场中两点间的电势的高低．
(4)电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关．
2．电势差与电势的对比
概念
比较内容
电势φ
电势差U
区别
定义
电势能与电量的比值φ＝
电场力做功与电量的比值U＝
决定因素
由电场和在电场中的位置决定
由电场和场内两点位置决定
相对性
有，与电势零点的选取有关
无，与电势零点的选取无关
联系
数值关系
UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA
单位
相同，均是伏特(V)，常用的还有kV，mV等
标矢性
都是标量，均具有正负
物理意义
均是描述电场的能的性质的物理量
二：对公式UAB＝和WAB＝qUAB的理解
1．应用公式WAB＝qUAB时的两点注意
(1)WAB、UAB、q均可正可负，WAB为负值表示从A点移动到B点时静电力对电荷做负功，UAB为负值表示φA W2> W3 B．W1EB>EC
C．A、B两点电势A>B
D．若将一带负电的试探电荷从B移动到A，电场力做负功
9．如图所示，矩形ABCD的两个顶点A、C上分别固定着两个电荷量相等的异种电荷，O点为矩形两条对角线的交点规定无穷远处为零势能点，B点的电势为且大于零，则下列说法正确的是（　　）

A．B、D两点的场强一定大小相等，方向相反
B．O点的电势和场强均为零
C．将一正点电荷q由B点移到D点电势能减小2
D．O、D两点间的电势差UOD等于O、B两点间的电势差UOB
四：φ-x图像的关系
10．某静电场在x轴上各点的电势φ随坐标x的分布图像如图所示。x轴上A、O、B三点的电势分别为φA、φO、φB，电场强度沿x轴方向的分量大小分别为EAx、EOx、EBx，电子在A、O、B三点的电势能分别为WA、WO、WB。下列判断中正确的是（　　）

A．φO＞φB＞φA
B．EOx＞EBx＞EAx
C．WO＜WB＜WA
D．WO-WA＞WO-WB
11．在x轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，在两电荷连线上的电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、B两点的电势为零，BD段中C点电势最大，则（　　）

A．q1和q2都是正电荷
B．C、D两点间电场强度沿x轴正方向
C．C点的电场强度大于B点的电场强度
D．将一负点电荷从B点移到D点，电势能先增大后减小
12．空间存在着平行于x轴方向的静电场，A、M、O、N、B为x轴上的点，OA＜OB，OM=ON，AB间的电势φ随x的分布为如图．一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是（ ）

A．粒子可能带正电
B．粒子一定能通过N点
C．粒子从M向O运动过程所受电场力逐渐增大
D．AO间的电场强度小于OB间的电场强度

一：单选题
13．如图所示是点电荷Q的电场线分布图，m、n是以Q为圆心的圆周上两点，则（　　）

A．m点电势比n点电势高
B．m、n两点电场强度相同
C．Q带负电荷
D．正电荷在m点的电势能大于在n点电势能
14．关于静电场的电场线和等势线，下列四个图中错误的是（　　）
A． B．
C． D．
15．如图所示为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点。其中A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法中正确的是（　　）

A．A、B两点的场强相同
B．C点场强大于B点场强
C．某负电荷从C点移动到B点，电场力做负功
D．某正电荷在C点的电势能小于B点的电势能
16．如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点。其中a点的电场强度大小为Ea，方向与ab连线成30°角，b点的电场强度大小为Eb，方向与ab连线成60°角。粒子只受电场力的作用，下述说法中正确的是（　　）

A．点电荷Q带正电
B．a点的电势高于b点电势
C．从a到b，系统的电势能增加
D．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
17．如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中的运动轨迹，a、b、c为粒子的运动轨迹和等势线的交点，粒子只受电场力作用，以下说法正确的是（　　）

A．a点的电场强度大于b点的电场强度
B．粒子在a点的动能比在b点的动能小
C．粒子在a点和c点的速度相同
D．粒子在b点的电势能比在c点的电势能大
18．如图所示为《加油，向未来》某期科普节目中神奇的“闪电”实验现场，一辆汽车停在舞台中央，汽车左右两边有两个穿着金属防护服的实验员，高压电源接通后。实验员之间产生了高压静电场，但是汽车里的人毫发无损，关于这个实验下列说法正确的是（　　）

A．车上的感应电荷均匀分布在车体的外表面
B．车上的感应电荷在车内产生的电场强度为零
C．车内任意两点间的电势差为零
D．上述情景下，将某一带电物体。放在车外的电势能大于放在车内的电势能
19．A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势φA=2V，φB=2V，φC=－4V，已知场强方向平行于△ABC所在平面，下列电场强度E的方向正确的是（　　）
A． B．
C． 　　　　　　　　　　D．
20．如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点（正四面体是由四个全等正三角形围成的空间封闭图形），所有棱长都为a，现在A、B两点分别固定电荷量为＋q和－q的两个点电荷，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　）

A．C点的场强大于D点的场强
B．C点的场强大小为
C．C点电势高于D点电势
D．将一正电荷从C点移动到D点，其电势能减小
21．如图所示，x轴上有四个点，任意相邻两点距离相等。在O点固定带电量为的点电荷，在B点固定带电量为的点电荷。取无穷远处电势为零，则由这两个点电荷形成的空间电场分布中，下列说法正确的是（　　）

A．A点电势等于零
B．C点电场强度水平向右
C．A点电场强度大于C点电场强度
D．将正试探电荷从A点移到C点，电场力做负功
22．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知（　　）

A．带电粒子在R点时的速度小于在Q点时的速度大小
B．带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小
C．带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大
D．带电粒子在R点时的加速度小于在Q点时的加速度大小

一：单选题
23．如图所示，在真空中把一不带电的绝缘导体AB放在带负电的小球P附近，M、N为导体AB上的两点，下列说法正确的是（　　）

A．导体A端将感应出负电荷
B．N点的电势φN大于M点的电势φM
C．导体两端带上异种电荷，说明静电感应在导体上创造了电荷
D．导体的感应电荷在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度
24．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，将某次实验中某个α粒子的运动简化为如图所示的模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹。在α粒子从a运动到b，再运动到c的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．加速度先变小，后变大
B．速度先增加，后减少
C．电势能先减少，后增加
D．电场力先做负功，后做正功，总功等于零
25．真空中静止的点电荷的电场线分布如图所示，A、B为同一条电场线上的两点。已知A点的场强为EA，B点的场强为EB，A、B两点之间距离为d，电荷量为+q的试探电荷在A点的电势能为EpA，在B点的电势能为EpB。有关A、B两点的说法正确的是（　　）

A．该试探电荷在A点受静电力较小
B．该试探电荷在B点具有的电势能较大
C．A、B两点间的电势差等于
D．A、B两点间的电势差等于
26．如图所示，空间中存在着由一固定的点电荷（图中未画出）产生的电场。另一同种点电荷q仅在电场力作用下沿曲线MN运动，q在M点的速度小于到达N点时的速度。图中两虚线与运动轨迹相切，则（　　）

A．点电荷Q有可能位于图中的区域①内
B．q在M点的加速度比在N点的加速度小
C．q在M点的电势能比在N点的电势能大
D．Q的电场中M点的电势一定比N点的高
27．真空中某点电荷O左右两边相等距离处有两点A、B，则（　　）

A．A点电场强度和B点电场强度相同
B．A点的电势和B点电势相同
C．试探电荷-q在A点的电势能比在B点的大
D．将试探电荷-q从A点移到B点的过程中，电场力做负功
28．如图所示，三条相互平行、距离相等的虚线分别表示电场中的三个等势面，对应的电势分别为5 V、10 V、15 V，实线是一不计重力的带电粒子在该区域内的运动轨迹，则可知（　　）

A．粒子一定带正电荷
B．粒子在a、b、c三点中，在b点时所受电场力最大
C．粒子在三点的动能大小为Ekc>Eka>Ekb
D．粒子在三点的电势能大小为Epc>Epa>Epb
29．在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服（如图甲）。图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A 电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点。以下说法中正确的是（　　）

A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强
B．在c、d、e、f四点中，f点的电势最高
C．若将某电子由c移到f，其电势能将增大
D．将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动
30．如图所示，M、N为电场中两个等势面，直线是其中的一条电场线，则下列说法中错误的是（　　）

A．G、H两点的电场强度大小关系是
B．正电荷置于G点时电势能大于置于H点时的电势能
C．G、H两点的电势关系是
D．负电荷由H点移动到G点时电场力做正功
31．经典电磁场理论明确的给出了场中导体对静电场的影响，若把一个金属球壳置于匀强电场中，周围电场线分布会出现如图所示，其中有a、b、c、d四个位置，a、d两点对称分布在球壳两侧，b位于球壳上，c位于球壳中心，则（　　）

A．四个位置电势高低排列为
B．四个位置场强大小排列为
C．小球表面的电场线与小球表面都垂直
D．感应电荷在小球内部c处的场强方向向右
32．如图所示，真空中的M、N为两个等大的均匀带电圆环，其圆心分别为A，C，带电量分别为，将它们平行放置，A、C连线垂直于圆环平面，B为AC的中点，现有质量为m带电量为的微粒重力不计从左方沿AC连线方向射入，到A点时速度，到B点时速度，取无穷远处为电势零点，点电荷的电势公式为，式中k为静电力常量，Q为点电荷的电量，r为到点电荷的距离。下列判断可能正确的是（　　）

A．微粒从B至C做加速运动，且
B．微粒越过C点后先做加速运动，后做减速运动
C．微粒将以B为中心做往返运动
D．微粒在整个运动过程中的最终速度为
二、多选题
33．某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则（　　）

A．一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功
B．一电子从a点运动到d点，电场力做功为4eV
C．b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右
D．a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大
34．如图所示，xOy平面内有一圆与x轴相切于O点，A、B是关于y轴对称的圆上两点，在坐标原点O固定一个正点电荷，下列说法正确的是（　　）

A．圆上A、B两点的场强相同
B．圆上A、B两点的电势相同
C．将一负点电荷从A点沿圆周顺时针方向移动到B点的过程中，电场力先做负功再做正功
D．将一负点电荷从A点移动到B点其电势能增加
35．如图所示，在x轴上电场强度E随x变化的图像如图所示（x轴正方向为场强正方向），其中图线在x=6cm处与x轴相切。把一个检验电荷q放在x=2cm处由静止释放，电荷仅在电场力作用下向x轴正方向运动，运动到x=7.2cm处速度减为零，运动中只受电场力，下列说法正确的是：（　　）

A．电荷q带正电
B．x轴上2cm到6cm过程中场强减小、电势增加
C．电荷q从2cm到4cm与从4cm到6cm过程中动能的增加相同
D．电荷q在2cm处与在7.2cm处电势能相等
36．如图所示，在粒子散射实验中，粒子穿过某一金属原子核附近的示意图，A、B、C分别位于两个等势面上，则以下说法中正确的是（　　）

A．粒子在A处的速度比B处的速度小
B．粒子在B处的动能最大，电势能最小
C．粒子在A、C两处的速度大小相等
D．粒子在B处的速度比在C处的速度要小
37．图中虚线是某电场中的一簇等势线．两个带电粒子从P点均沿等势线的切线方向射入电场，粒子运动的部分轨迹如图中实线所示．若粒子仅受电场力的作用，下列说法中正确的是（　　）

A．粒子从P运动到b的过程中，动能增大
B．a、b两点的电势关系一定是
C．粒子从P运动到a的过程中，电势能增大
D．a、b两点的电场强度大小关系
38．位于A、B处的两个带有不等量正电荷的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（　　）

A．a点和b点的电场强度相同
B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功
C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功
D．负电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大
39．如图所示，在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹，图中一组等间距虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列判断正确的是（　　）

A．如果虚线是电场线，则a点的场强大于b点的场强
B．如果虚线是电场线，则a点的电势高于b点的电势
C．如果虚线是等势面，电子由a点运动到b点，电势能减小
D．如果虚线是等势面，电子由a点运动到b点，电势能增大
40．如图所示，在正四面体的两个顶点分别固定电荷量为Q的等量异种电荷，a、b是所在棱的中点，c、d为正四面体的另外两个顶点，则以下判断正确的是（　　）

A．c、d两点电势相等
B．a、b两点的电场强度相同
C．沿棱从b到d电势逐渐降低
D．负的试探电荷沿棱从c到d电势能始终不变
41．如图所示，在点固定一点电荷，一电子以某一速度沿虚线从运动至的过程中，电场力做的功为，为、连线的中点，若电子在运动中只受电场力作用，、、三点的电势分别为、、，电子在、处的加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能分别为、，下列说法正确的是（　　）。

A．
B．，
C．，
D．，
三、解答题
42．在场强为1×108N/C的匀强电场中，将带电荷量为2×10-8N的正点电荷依次分别放在A点和B点，A点的电势为4V，B点的电势为1V。求：
(1)正点电荷在电场中受到的电场力；
(2)A、B两点的电势差UAB；
(3)电荷由A点移到B点电场力做的功。
43．如图所示，在平行金属带电极板MN电场中将电荷量为C的负点电荷从A点移到M板，电场力做功J，把该点电荷从A点移到N板，克服电场力做功为J，其中M板带正电，N板带负电且接地。求：
（1）两极板间的电势差UMN；
（2）A点的电势；
（3）该点电荷在A点的电势能EPA。

44．如图，在水平向右的匀强电场中，间距离，与水平方向夹角为，、间电势差，求：
(1)电场强度的大小；
(2)电荷量的点电荷从点运动到点，电场力所做的功。

45．把一个带电荷量为的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时，静电力做功；若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时，静电力做功，取无限远处电势为零。
(1)求A点的电势。
(2)求A、B两点的电势差。
(3)若把电荷量为的负电荷由A点移到B点，静电力做的功是多少？












参考答案
1．B
【详解】
A．电势差为两点之间电势的差值，不一定为正值，选项A错误；
B．沿着电场线方向电势一定降低，选项B正确；
C．在电场中，电势高的地方，根据可知试探电荷具有的电势能不一定大，选项C错误；
D．在电场中某一点，若放入的试探电荷的电荷量越大，根据可知它的电势能不一定越大，选项D错误。
故选B。
2．C
【详解】
由题意
75V
则得：
φA＞φB
V
则得
φB＜φC
又
V
则得
φA＜φC
故有
φC＞φA＞φB
故ABD错误，C正确。
故选C。
3．B
【详解】
ABC．匀强电场中，由公式可知，沿着任意方向，每前进相同的距离，电势差都相等。则电场线如图所示

连接AC，AC连线的中点为E，则E点的电势为

连接BE，则BE为一条等势线，D点在BE连线上，所以D点电势

电场线垂直于等势线，且由高电势指向低电势，故上图所示场强方向平行AC方向，AC错误，B正确；
D．把一个电子从C移到B，电场力做正功

D错误。
故选B。
4．C
【详解】
匀强电场中，由于D为AC的中点，则D点的电势
φD＝
得到
φC＝4 V
正电荷从D点移到C点，电场力所做的功为
W＝qUDC＝q（φD－φC）＝2×10－6×（2－4） J＝－4×10－6 J
ABD错误，故C正确。
故选C。
5．D
【详解】
根据

所以三种路径做功相同
W1= W2= W3
故选D。
6．C
【详解】
A．由题知，ab=5cm0.05m，bc=12cm=0.12m，由
W1=qELab
得

故A错误；
B．电荷从b移到c电场力做功为

故B错误；
CD．电荷从a移到c电场力做功为

则a、c两点的电势差为

故C正确，D错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．依题意，A、B两点间的电势差

故A正确；
B．A、C两点间的电势差

所以

故B正确；
CD．因为


所以A、B、C三点的电势高低关系为，故C正确，D错误。
本题由于选择错误的，故选D。
8．C
【详解】
A．由图中电场线分布可知，三个点电荷的电性相同，均带正电荷，故A错误；
B．由电场线疏密可判断，A、B、C三点电场强度大小EC> EA>EB，故B错误；
C．沿着电场线方向电势逐渐降低，则A、B两点电势A>B，故C正确；
D．由于，则有

则电场力做功为

则带负电的试探电荷从B移动到A，电场力做正功，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】
A．根据等量异种电荷电场线的分布，知道B、D两点的场强一定大小相等，方向相同，故A错误；
B．等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，且电势为零，所用O点的电势为零，B点电势大于零，可知C处的电荷带正电，故O点的场强指向A，不为零，故B错误；
C．由等量异种电荷电场分布特点可知，

B、D两点间的电势差为

将一正点电荷q由B点移到点电场力做功为，电势能减少，故C正确；
D．根据电势差与电势的关系有

故D错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．由图知电势高低关系为，A错误；
B．根据图像切线斜率的大小等于电场强度沿轴方向的分量大小，所以，B错误；
C．电子带负电，根据电势能公式：

分析得知，C错误；
D．由图知，间电势差大于间电势差，即有：

电子带负电，则根据电势能公式：

得：，D正确。
故选D。
11．B
【分析】
根据两点电荷连线的电势高低的分布图，结合沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性，图象切线的斜率等于场强，由斜率大小分析场强的大小，根据负电荷在电势高处电势能小，分析负电荷移动时电势能的变化；
【详解】
A、由图知从O到B电势先不断降低后先升高再降低，则两个点电荷必定是异种电荷，故A错误；
B、由图可知：从C到D，电势降低，根据顺着电场线电势降低可知，CD间电场强度方向沿x轴正方向，故B正确；
C、根据图象切线的斜率等于场强，可知C点场强为零，B点的场强不等于零，则B点的场强比C点的大，故C错误；
D、将一负点电荷从B移到D点，电势先升高后降低，电势能先减小后增大，故D错误．
【点睛】
通过本题的解答要知道：电势为零处，电场强度不一定为零，负电荷在电势高处电势能小，电场力做功的正负决定电势能的增加与否．
12．B
【详解】
A．由图可知，AB两点电势相等，O点的电势最高，A到O是逆电场线，粒子仅在电场力作用下，从M点由静止开始沿x轴向右运动即逆电场线方向运动，故粒子一定带负电，A错误；
B．由图可知，AB两点电势相等，M点的电势小于N点的电势，故M到O电场力做的功大于O到N电场力做的功，所以粒子能通过N点，故B正确；
C．由于AO的斜率不变，即AO之间的电场强度不变，所以粒子从M向O运动过程电场力不变，故C错误；
D．由于OA＜OB，所以OA之间的电势变化快于OB之间的电势的变化，即AO间的电场强度大于OB间的电场强度，故D错误；
故选B。
13．C
【详解】
A．m、n是在同一个圆周上，是等势面，电势相同，A错误；
B．m、n两点电场强度的大小相同，方向不同，B错误；
C．电场线指向点电荷，则点电荷Q带负电，C正确；
D．m、n电势相同，根据

正电荷在m点的电势能等于在n点电势能，D错误。
故选C。
14．C
【详解】
A．是点电荷的电场线和等势线，电场线和等势线垂直，且由电势高的等势线指向电势低的等势线，A正确，不符合题意；
B．是等量异种电荷的电场线和等势线，是两簇对称曲面，B正确，不符合题意；
C．是匀强电场的电场线和等势线，在匀强电场中，电场线与等势线互相垂直，并且电场线互相平行且等间距，等势线也是互相平行且等间距，因此C错误，符合题意；
D．是形状不规则的带电导体附近的电场线和等势线，D正确，不符合题意。
故选C。
15．D
【详解】
A．电场线与等势面垂直，可知A、B两点的场强大小相同，但是方向不同，选项A错误；
B．因B点的等势面较C点密集，可知B点场强大于C点场强，选项B错误；
C．因B点的电势高于C点，则负电荷在B点的电势能较小，则负电荷从C点移动到B点，电场力做正功，选项C错误；
D．因B点的电势高于C点，某正电荷在C点的电势能小于B点的电势能，选项D正确。故选D。
16．B
【详解】
A．根据负点电荷的电场线有会聚的特点，则点电荷Q带负电，所以A错误；
B．点电荷Q恰好处于a、b两点电场线的交点处，根据负点电荷等势面的分布特点，离负点电荷越远的点电势越高，由几何关系可知，a点离负点电荷较远，所以a点的电势高于b点电势，则B正确；
C．从a到b，电场力对正电粒子做正功，所以系统的电势能减小，则C错误；
D．根据场强公式

粒子在a点的场强小于在b点，则粒子在a点的电场力小于在b点，所以粒子在a点的加速度小于在b点的加速度，则D错误；
故选B。
17．D
【详解】
A．根据等势线的越密，场强越强的特点，则a点的电场强度小于b点的电场强度，所以A错误；
B．由于曲线运动的特点合外力指向轨迹弯曲的一面，所以粒子从a到b过程，电场力做负功，则粒子在a点的动能比在b点的动能大，所以B错误；
C．a点与c点处于同一等势线上，电场力不做功，粒子在a点和c点的速度大小相同，但是方向不同，所以C错误；
D．粒子从b到c过程，电场力做正功，粒子在b点的电势能比在c点的电势能，所以D正确；
故选D。
18．C
【详解】
略
19．C
【详解】
由φA=2V，φB=2V，φC=－4V可知

根据沿电场线方向电势降低，可知电场指向C。
综上作图如下

故选C。
20．B
【详解】
AC．由题意知，+q、−q是两个等量异种点电荷，通过AB的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等；C、D两点的场强都与等势面垂直，方向指向B一侧，方向相同，根据对称性可知，场强大小相等；故AC错误；
B．两个电荷在C点产生的场强大小

方向的夹角为120°，则C点的合场强，如图


故B正确；
D．由题，通过AB的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等，将一正电荷从C点移动到D点，电场力不做功，其电势能不变，故D错误。
故选B。
21．C
【详解】
A．取无穷远出电势为零，则等量异种电荷连线的中垂线上为等势线且等于零，但题中两个电荷分别带+2Q和-Q，故A点的电势不等于零，故A错误；
B．由点电荷的场强公式可得+2Q在C点的电场强度为，方向向右，-Q的点电荷在C点的电场强度为，方向向左，所以C的场强为，方向向左，故B错误；
C．可得+2Q在A点的电场强度为，方向向右，Q的点电荷在A点的电场强度为，方向也是向右，故A点的电场强度为，方向向右， A点电场强度大于C点电场强度，故C正确；
D．对于+2Q点电荷的电场将正试探电荷从A点移到C点电场力做正功，对于-Q的点电荷将正试探电荷从A点移到C点电场力不做功，所以对于两个点电荷叠加，将正试探电荷从A点移到C点，电场力做正功，故D错误。
故选C。
22．B
【详解】
AB．电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，所以电场力的方向向右；若粒子从P经过R运动到Q，电场力做负功，电荷的电势能增大，动能减小，知道R点的动能大，即速度大，而P点电势能小， A错误B正确；
C．根据能量守恒定律，带电质点在运动过程中各点处的动能与电势能之和保持不变，C错误；
D．由电场线疏密可知，R点场强大，电场力大，加速度大，D错误。
故选B。
23．D
【详解】
A．根据静电感应，可知导体A端将感应出正电荷。故A错误；
B．导体是一个等势体，N点的电势φN等于M点的电势φM，故B错误；
C．导体两端带上异种电荷，说明静电感应使导体上的正负电荷进行了再分配。故C错误；
D．导体内部合场强为零，即导体感应电荷产生的场强与带电小球产生的场强，等大方向。根据场强的概念可知，带电小球在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度。所以感应电荷在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度。故D正确。
故选D。
24．D
【详解】
A．由点电荷电场线分布特点，b点的电场线比a、c两点较密，因此，a、c两点场强小于b点场强，加速度先变大后变小，A错误；
BCD．卢瑟福α粒子散射实验中，α粒子经过某一原子核附近时α粒子和原子核均带正电，互相排斥，虚线为等势线，电场线垂直于等势线，α粒子由于惯性，逆电场线运动，由a到b，受斥力，电场力做负功，电势能增大，速度减小，动能减小，由b到c过程中，电场力的方向与速度方向夹角为锐角，电场力做正功，电势能减小，速度增大，动能增大，由于a和c在同一等势线上，电场力做功为零，D正确，BC错误；
故选D。
25．D
【详解】
A．由点电荷场强公式可知，该试探电荷在A点的电场强度大，所以在A点受的静电力较大，故A错误；
B．沿电场线电势降低可知

则该试探电荷在B点具有的电势能较小，故B错误；
CD．A与B两点间的电势差为

从A到B电场力做的功等于电势能的变化，则有

得

由于电场为非均强电场，则AB间的平均强度不等于，故C错误，D正确。
故选D。
26．C
【详解】
A．根据同种电荷相互排斥，若点电荷Q位于图中的区域①内，则两电荷应是吸引关系，应是异种电荷，所以A错误；
C．由于q在M点的速度小于到达N点时的速度，根据动能定理可知，q从M到N过程电场力做正功，则电势能减小，所以q在M点的电势能比在N点的电势能大，则C正确；
B．由于电场力做正功，则N点到点电荷Q的距离较大，根据场强公式

可知，在N点的场强较小，所以q在M点的加速度比在N点的加速度大，则B错误；
D．由于两点电荷的电性不确定，所以电势能大的位置电势无法确定大小关系，则D错误；
故选C。
27．B
【详解】
A．根据点电荷电场对称性得特点，可知A点电场强度和B点电场强度大小相同，方向相反。故A错误；
B．根据点电荷电场等势面的特点，可知A点的电势和B点电势相同。故B正确；
C．根据电势能的定义式，有

试探电荷-q在A点的电势能等于在B点的电势能。故C错误；
D．根据电场力做功公式，有

将试探电荷-q从A点移到B点的过程中，电场力整个过程没有做功。故D错误。
故选B。
28．C
【详解】
AB．由等势面特点知，该电场为匀强电场，电场线方向向上，而粒子受电场力方向向下，故粒子带负电，粒子在a、b、c三点中所受电场力相等，AB错误；
CD．根据负电荷在电势高处电势能小，动能大，则知负电荷在b点电势能最大，动能最小，且有Epb>Epa>Epc，Ekb