高考物理總復(fù)習靜電場時電場能的性質(zhì)課時訓(xùn)練教科版20180723337

1、第2課時電場能的性質(zhì)1.(多選)關(guān)于靜電場,下列說法正確的是(AD)A.在電場中,電勢越高的地方,負電荷在該點具有的電勢能越小B.把負電荷從A點移到B點電場力做正功,則有UAB>0C.在電場中電場強度大的地方,電勢一定高D.任一點的電場強度總是指向該點電勢降落最快的方向解析:由電勢能與電勢的關(guān)系,Ep=q,知電勢越高的地方,負電荷在該點具有的電勢能越小,選項A正確;由電場力做功公式WAB=qUAB,知q<0,WAB>0,則得UAB<0,選項B錯誤;電勢與電場強度無關(guān),則知電場強度大的地方,電勢不一定高,選項C錯誤;電場中,電場強度總是指向該點電勢降落最快的方向,選項D正

2、確.2.(2019·湖南長沙質(zhì)檢)(多選)如圖是兩等量異號點電荷,以兩電荷連線的中點O為圓心畫出半圓,在半圓上有a,b,c三點,b點在兩電荷連線的垂直平分線上,下列說法正確的是(ABC)A.a,c兩點的電場強度相同B.a點電勢高于c點電勢,即a>cC.正電荷在a點的電勢能大于在b點的電勢能D.將正電荷由O移到b電場力做了功解析:根據(jù)電場的對稱性,a,c兩點的電場強度相同,選項A正確;沿電場線電勢降低,a>c,選項B正確;正電荷在高電勢處電勢能大,選項C正確;將正電荷由O移到b,電場力與運動方向垂直,電場力不做功,選項D錯誤.3.a,b,c,d是勻強電場中的四個點,它們正好

3、是一個梯形的四個頂點,梯形的下底邊長是上底邊長的3倍,電場線與梯形所在平面平行,已知a點的電勢為20 V,b點的電勢為24 V,d點的電勢為4 V,則c點的電勢為(C)A.8 V B.12 VC.16 VD.20 V解析:由二級結(jié)論“勻強電場中任意直線上兩點間的電勢差與其兩點間距離成正比”可知Ucd=3Uba,所以Ucd=12 V,所以c點的電勢為16 V,選項C正確.4.(2019·河南新鄉(xiāng)一模)如圖所示,MN是一正點電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線.一個帶負電的粒子(不計重力)從a到b穿越這條電場線的軌跡如圖中虛線所示.下列結(jié)論正確的是(D)A.點電荷一定位于M點的左側(cè)B.帶電粒子從

4、a到b的過程中動能逐漸減小C.帶電粒子在a點的加速度大于在b點的加速度D.帶電粒子在a點時的電勢能大于在b點時的電勢能解析:根據(jù)粒子運動軌跡,其受到的電場力指向軌跡的凹側(cè),因粒子帶負電,電場強度方向水平向左,故點電荷位于N點右側(cè),b點離點電荷較近,粒子在b點受到的電場力較大,加速度大,選項A,C錯誤;根據(jù)圖示可知,電場力方向與粒子速度方向成銳角,故電場力對粒子做正功,根據(jù)動能定理可知,粒子的動能增加,電勢能減小,選項B錯誤,D 正確.5.(2019·海南卷,10)(多選)如圖,一帶正電的點電荷固定于O點,兩虛線圓均以O(shè)為圓心,兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡,a,b,

5、c,d,e為軌跡和虛線圓的交點.不計重力.下列說法正確的是(ABC)A.M帶負電荷,N帶正電荷B.M在b點的動能小于它在a點的動能C.N在d點的電勢能等于它在e點的電勢能D.N在從c點運動到d點的過程中克服電場力做功解析:由粒子運動軌跡可知M帶負電,N帶正電.對M粒子由動能定理qUab=Ekb-Eka,qUab<0,則Ekb<Eka,選項A,B正確;N粒子從e到d電場力做功為零,則Epd=Epe,N粒子從c點運動到d點電場力做正功,選項C正確,D錯誤.6.(2019·遼寧沈陽模擬)圖中的虛線a,b,c,d表示勻強電場中的4個等勢面.兩個帶電粒子M,N(重力忽略不計)以平行

6、于等勢面的初速度射入電場,運動軌跡分別如圖中MPN和NQM所示.已知M是帶正電的粒子.則下列說法中正確的是(D)A.N一定也帶正電B.a點的電勢高于b點的電勢,a點的電場強度大于b點的電場強度C.帶電粒子N的動能減小,電勢能增大D.帶電粒子N的動能增大,電勢能減小解析:根據(jù)偏轉(zhuǎn)情況得帶正電的M粒子向右偏,N粒子向左偏必帶負電,選項A錯誤;該電場是勻強電場,選項B錯誤;兩粒子都是電勢能減小,動能增大,選項C錯誤,D正確.7.(2019·山東濟南模擬)一個外半徑為R、內(nèi)半徑為r的帶正電空心金屬球殼,球心在x軸上的O點,金屬球殼在周圍空間產(chǎn)生靜電場,則其電場強度的大小E在x軸上的分布情況是

7、(D)解析:金屬球殼帶電后處于靜電平衡狀態(tài),內(nèi)部的電場強度處處為零.而外部的電場強度隨x大小的增大而非線性減小,所以x在0R范圍內(nèi)E=0,選項D正確.8.(2019·湖北武漢二模)電場中某一直線上電勢隨著位置x變化規(guī)律的曲線如圖所示,曲線圖關(guān)于軸對稱,且與坐標原點相切,A,B,C,D四點所對應(yīng)的電勢相等,UBO為B,O兩點間電勢差,UOC是O,C兩點間電勢差,則(C)A.UBO=UOCB.從B到C電場力對電荷一定先做負功再做正功C.O點電場強度等于零D.A,D兩點電場強度相同解析:B點電勢高于O點,而O點電勢低于C點,故UBO=-UOC,選項A錯誤;從B到C電場力對正電荷先做正功再做

8、負功,而對負電荷是先做負功再做正功,選項B錯誤;根據(jù)圖形可知,左右兩邊的電場線均指向O點,故O點的電場強度應(yīng)為0,選項C正確;根據(jù)電勢的變化可知,A,D兩點的電場方向相反,選項D錯誤.9.(2019·河南鄭州二模)如圖(甲)所示,A,B為某電場中一條直線上的兩個點,現(xiàn)將正點電荷從A點靜止釋放,僅在電場力作用下運動一段距離到達B點,其電勢能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖(乙)所示.從A到B的過程中,下列說法中正確的是(C)A.電場力對電荷一直做正功B.電勢一直升高C.電荷所受電場力先減小后增大D.電荷所受電場力先增大后減小解析:由(乙)圖可知,點電荷的電勢能先減小后增大,故電場力對其先做正

9、功后做負功,選項A錯誤;由于正點電荷電勢能先減小后增大,則電勢也先降低后升高,選項B錯誤;(乙)圖中,斜率的絕對值表示的含義是k=q·E,即電場力的大小,由圖可知,斜率絕對值先減小后增大,故電場力先減小后增大,選項C正確,D錯誤.10.(多選)如圖所示,a,b,c,d是某勻強電場中的四個點.它們是一個四邊形的四個頂點,abcd,abbc,2ab=cd=bc=2l,l=1 m,電場線與四邊形所在平面平行.已知a點電勢為18 V,b點電勢為22 V,d點電勢為6 V.則下列說法正確的是(ACD)A.勻強電場的電場強度大小為4 V/mB.電場強度方向由a指向cC.電場強度方向由b指向dD.

10、c點電勢為14 V解析:三角形bcd是等腰直角三角形,具有對稱性,bd連線四等分,如圖所示,已知a點電勢為18 V,b點電勢為22 V,d點電勢為6 V,且abcd,abbc,2ab=cd=bc=2l,因此根據(jù)幾何關(guān)系,可得M點的電勢為18 V,與a點電勢相等,從而連接aM,即為等勢面,由幾何關(guān)系可知,因bd=2l,所以bM=l,因此aM=l,所以aM垂直于bd,則電場線方向為b指向d,E= V/m= V/m=4 V/m,故選項A,C正確,B錯誤;c點電勢與N點電勢相等,N點電勢為(18-4) V=14 V,所以c點的電勢為14 V,故選項D正確.11.(2019·山東泰安模擬)(多

11、選)一帶正電粒子僅在電場力作用下從A點經(jīng)B,C運動到D點,其vt圖像如圖所示,則下列說法中正確的是(AB)A.A處的電場強度一定大于B處的電場強度B.粒子在A處的電勢能一定大于在B處的電勢能C.C,D間各點電場強度和電勢都為零D.A,B兩點間的電勢差大于C,B兩點間的電勢差解析:由圖知粒子在A處的加速度大于在B處的加速度,因a=,所以EA>EB,選項A正確;粒子從A到B動能增加,由動能定理知電場力必做正功,電勢能必減小,選項B正確;同理由動能定理可知A,C兩點的電勢相等,UAB=UCB,選項D錯誤;僅受電場力作用的粒子在C,D間做勻速運動,所以CD間各點電場強度均為零,但電勢是相對于零電

12、勢點而言的,可以不為零,選項C錯誤.12.導(dǎo)學號 58826158(2019·江西南昌質(zhì)檢)(多選)如圖所示,虛線為某一帶電粒子只在電場力作用下的運動軌跡,M,N為運動軌跡上兩點,下列說法中正確的是(AC)A.如果實線表示電場線,則該粒子在M點的動能一定小于在N點的 動能B.如果實線表示等勢面,則該粒子在M點的動能一定小于在N點的 動能C.不論實線表示電場線還是等勢面,粒子在M點的加速度一定小于在N點的加速度D.不論實線表示電場線還是等勢面,都不能確定M,N兩點電勢高低關(guān)系,但能確定該粒子所帶電荷的正負解析:如果實線是電場線,做曲線運動的粒子受到的合力指向曲線的凹側(cè),從M到N電場力做

13、正功,動能增加,選項A正確;如果實線表示等勢面,粒子從M到N電場力做負功,動能減少,選項B錯誤;無論實線表示電場線還是等勢面,N點比M點的線要密,所以粒子在N點受到的電場力大,加速度也大,選項C正確;無論實線表示電場線還是等勢面,不能確定M,N兩點間電勢高低關(guān)系,也不能確定該粒子所帶電荷的正負,選項D錯誤.13.導(dǎo)學號 58826159如圖所示,水平向右的勻強電場中,一帶電微粒從A點以豎直向上的初速度開始運動,經(jīng)最高點B后回到與A在同一水平線上的C點,微粒從A到B過程中克服重力做功2.0 J,電場力做功3.0 J,則(D)A.微粒在A點的電勢能比在C點多6.0 JB.微粒在A點的動能比在B點多

14、1.0 JC.微粒在A點的機械能比在C點多12.0 JD.微粒在C點的動能為14.0 J解析:因微粒在豎直方向做豎直上拋運動,水平方向在電場力作用下做初速度為零的勻加速直線運動,所以微粒從A到B和從B到C的時間相同,xAB=at2,xAC=a(2t)2,所以xAC=4xAB,則電場力做功WAC=4WAB=12 J,微粒從A到C電場力做功為12.0 J,所以微粒在A點的電勢能比在C點多12.0 J,微粒在A點的機械能比在C點少了12.0 J,選項A,C錯誤;微粒從A到B由動能定理知Ek=3.0 J-2.0 J=1.0 J,即微粒在A點的動能比在B點少1.0 J,選項B錯誤;由題知微粒在A點時動能

15、為2.0 J,由A到C電場力做功12.0 J,重力做功為0,微粒在C點的動能為14.0 J,選項D正確.14.導(dǎo)學號 58826160(2019·湖北黃岡模擬)有一帶負電的小球,其帶電荷量q=-2×10-4 C,如圖所示,開始時靜止在電場強度為E=2×103 V/m的勻強電場中的P點,靠近極板B有一擋板S,小球與擋板S的距離h=4 cm,與A板的距離H=36 cm,小球的重力忽略不計,在電場力作用下小球向左運動,與擋板S相碰后電荷量減少到碰前的k倍,已知k=,碰撞過程中小球的機械能沒有損失.(1)設(shè)勻強電場中擋板S所在位置的電勢為零,則小球開始在P點時的電勢能為多少?(2)小球第一次被彈回到達最右端時距S板的距離為多少?(3)小球從P點出發(fā)到第一次到達最右端的過程中,電場力對小球做了多少功?解析:(1)SP間的電勢差USP=S-P=Eh=2×103×0.04 V=80