高考物理一輪復(fù)習(xí)第7章靜電場課時作業(yè)24 (含解析)

課時作業(yè)24電場能的性質(zhì)時間：45分鐘1．(多選)下列關(guān)于電勢差的說法中正確的是(AD)A．在圖中，若AB＝BC，則UAB>UBCB．在圖中，若AB＝BC，則UAB＝UBCC．在圖中，若AB＝BC，則UAB<UBCD．在勻強電場中，與電場垂直的方向上任意兩點間的電勢差為零解析：由電場線的疏密可知，A、B之間比B、C之間的平均電場強度大，由U＝eq\x\to(E)d可知，若AB＝BC時，UAB>UBC，A對，B、C錯．等勢面與電場線始終相互垂直，故D對．2．如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強電場，其中坐標(biāo)原點O處的電勢為0V，點A處的電勢為6V，點B處的電勢為3V，則電場強度的大小為(A)A．200V/m B．200eq\r(3)V/mC．100V/m D．100eq\r(3)V/m解析：設(shè)OA中點為C，由eq\f(UAC,AC)＝eq\f(UCO,CO)可得C點的電勢φC＝3V，φC＝φB，即B、C在同一等勢面上，如圖，由電場線與等勢面的關(guān)系和幾何關(guān)系知：d＝1.5cm.則E＝eq\f(U,d)＝eq\f(3,1.5×10－2)V/m＝200V/m，A正確．3．(多選)如圖所示，正方形ABCD的四個頂點各固定一個點電荷，所帶電荷量分別為＋q、－q、＋q、－q，E、F、O分別為AB、BC及AC的中點．下列說法正確的是(BD)A．E點電勢低于F點電勢B．F點電勢等于E點電勢C．E點電場強度與F點電場強度相同D．F點電場強度大于O點電場強度解析：根據(jù)對稱性可知，E、F兩點電勢相等，則A項錯誤，B項正確．根據(jù)對稱性及場強的疊加原理可知，E點和F點電場強度大小相等而方向不同，O點的電場強度為零，F(xiàn)點的電場強度大于零，則C項錯誤，D項正確．4．如圖所示的同心圓是電場中的一簇等勢線，一個電子只在電場力作用下沿著直線由A→C運動的速度越來越小，B為線段AC的中點，則下列說法正確的是(B)A．電子沿AC方向運動時受到的電場力越來越小B．電子沿AC方向運動時它具有的電勢能越來越大C．電勢差UAB＝UBCD．電勢φA<φB<φC解析：該電場為負(fù)點電荷產(chǎn)生的電場，電子沿AC方向運動時受到的電場力越來越大，選項A錯誤；根據(jù)電子只在電場力作用下沿直線由A→C運動時的速度越來越小，它具有的電勢能越來越大，選項B正確；由于電場為非勻強電場，由U＝Ed可以定性判斷電勢差UAB<UBC，選項C錯誤；電勢φA>φB>φC，選項D錯誤．5．如圖所示，真空中兩等量異種點電荷Q1、Q2固定在x軸上，其中Q1帶正電．三角形acd為等腰三角形，cd邊與x軸垂直且與x軸相交于b點，則下列說法正確的是(C)A．a(chǎn)點電勢高于b點電勢B．a(chǎn)點電場強度小于b點電場強度C．將電子從a點移動到c點，電場力做正功D．將電子從d點移動到b點，電勢能不變解析：真空中兩等量異種點電荷Q1、Q2固定在x軸上，故ab連線上電場線從b指向a，沿著電場線電勢降低，故b點的電勢大于a點電勢，故A錯誤；a點離電荷近，電場線密集，所以a點的電場強度大于b的電場強度，故B錯誤；將電子從a點移到c點，電場力向右，所以電場力做正功，故C正確；將電子從d點移動到b點，電場力做負(fù)功，電勢能增加，故D錯誤．6．兩等量正點電荷相距一定距離，它們連線的中點為O.一帶負(fù)電的粒子(不考慮重力)由靜止開始，從連線的中垂線上P點運動到O點．此運動過程中，關(guān)于粒子的說法，正確的是(D)A．電勢能逐漸增加B．電勢能先變大后變小，最后為零C．先做加速運動，后做減速運動D．始終做加速運動，到達O點時加速度為零解析：等量同種電荷分布如圖所示，在中垂線O點上方，電場線豎直向上，即電場方向豎直向上，所以負(fù)電荷受到豎直向下的電場力，故做加速運動，電場力始終做正功，電勢能始終減小，動能一直增大，O點電場強度為零，所以加速度為零，D正確．7．如圖所示，豎直實線表示某勻強電場中的一簇等勢面，具有一定初速度的帶電小球在電場中從A到B做直線運動(如圖中虛線所示)．小球只受電場力和重力，則該帶電小球A運動到B的過程中(D)A．做勻速直線運動B．機械能守恒C．機械能逐漸增大，電勢能逐漸減小D．機械能逐漸減小，電勢能逐漸增大解析：勻強電場中的等勢面沿豎直方向，則電場線沿水平方向，由于帶電小球在電場中做直線運動，由力和運動的關(guān)系知，小球受豎直向下的重力和水平向左的電場力，且合力方向沿虛線向下，故小球從A到B做勻減速直線運動，故A錯誤；小球由A運動到B的過程中，電場力做負(fù)功，小球的電勢能增大，機械能減小，故D正確，B、C錯誤．8．某區(qū)域的電場線分布如圖所示，其中間一根電場線是直線，一帶正電的粒子從直線上的O點由靜止開始在電場力作用下運動到A點．取O點為坐標(biāo)原點沿直線向右為x軸正方向，粒子的重力忽略不計．在O點到A點的運動過程中，下列關(guān)于粒子運動速度和加速度a隨時間t的變化、粒子的動能Ek和運動徑跡上的電勢φ隨位移x的變化圖線可能正確的是(B)解析：由圖可知，從O到A點，電場線由疏到密，電場強度先減小后增大，方向不變，因此電荷受到的電場力先減小后增大，則加速度先減小后增大，v-t圖象的斜率表示加速度的大小，故A錯誤，B正確；沿著電場線方向電勢降低，而電勢與位移的圖象的斜率表示電場強度，故C錯誤；電荷在電場力作用下做正功，導(dǎo)致電勢能減小，則動能增加，由動能定理可得動能與位移的斜率表示電場力的大小，故D錯誤．9．如圖所示，真空中等量同種正點電荷放置在M、N兩點，在M、N的連線上有對稱點a、c，M、N連線的中垂線上有對稱點b、d，則下列說法正確的是(C)A．正電荷＋q在c點電勢能大于在a點電勢能B．正電荷＋q在c點電勢能小于在a點電勢能C．在M、N連線的中垂線上，O點電勢最高D．負(fù)電荷－q從d點靜止釋放，在它從d點運動到b點的過程中，加速度先減小再增大解析：由等量同種正點電荷電場分布特點可知a、c兩點電勢相等，正電荷＋q在a、c兩點的電勢能相等，A、B錯誤．M、N連線的中垂線上由無窮遠(yuǎn)到O點場強先變大再變小，中間某一位置場強最大，負(fù)電荷從無窮遠(yuǎn)到O點做加速度先增大后減小的加速運動，在O點時速度最大，動能最大，電勢能最小，過O點后做加速度先增大后減小的減速運動，動能減小，電勢能增加，所以負(fù)電荷在M、N連線中垂線上的O點電勢能最小，則O點電勢最高，C正確．由于不知在M、N連線的中垂線上b、d處的場強的具體情況，負(fù)電荷從d到b運動過程中加速度可能先減小再增大，也可能先增大再減小，再增大再減小，D錯誤．10．(多選)如圖所示，在x軸上相距為L的兩點固定兩個等量異種點電荷＋Q、－Q，虛線是以＋Q所在點為圓心、eq\f(L,2)為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點，其中a、c兩點在x軸上，b、d兩點關(guān)于x軸對稱．下列判斷正確的是(ABD)A．b、d兩點處的電勢相同B．四個點中c點處的電勢最低C．b、d兩點處的電場強度相同D．將一試探電荷＋q沿圓周由a點移至c點，＋q的電勢能減小解析：由等量異種點電荷的電場線分布及等勢面特點知，A、B正確，C錯誤．四點中a點電勢最高、c點電勢最低，正電荷在電勢越低處電勢能越小，故D正確．11．(2019·浙江名校聯(lián)考)靜電場聚焦在電子顯微鏡和示波管中起著重要的作用．圖示為某示波管內(nèi)的聚焦電場，實線和虛線分別表示電場線和等勢線，兩電子分別從a、b兩點運動到c點，則(C)A．聚焦電場對兩電子始終做負(fù)功B．電子在a點具有的電勢能比b點小C．a(chǎn)點處的電勢比c點處的電勢低D．b處的電場強度的大小比c處小解析：由圖可知，電子從a點或b點運動到c點，電場力與運動方向夾角小于90°，則聚焦電場對兩電子始終做正功，選項A錯誤；a、b兩點電勢相同，則電子在a點具有的電勢能等于在b點的電勢能，選項B錯誤；順著電場線方向電勢降低，則a點處的電勢比c點處的電勢低，選項C正確；b處的電場線比c處的密集，則b處電場強度的大小比c處大，選項D錯誤．12．(2019·河南八市聯(lián)考)如圖所示，一勻強電場的方向平行于直角△abc所在的平面，∠a＝53°，∠c為直角，ab＝10cm，d為ab邊中點，a、b、c三點的電勢分別為10V、－10V、2.8V，則(B)A．a(chǎn)、b、c三點中電子在a點電勢能最大B．勻強電場的場強為200V/mC．c、d間電勢差Ucd＝－2.8VD．電勢沿ac方向變化得最快解析：a點電勢最大，而電子帶負(fù)電，故電子在a點電勢能最小，選項A錯誤．過c點作ab的垂線，交點記作e，如圖，由幾何關(guān)系可知，ae長度等于ab長度的eq\f(9,25)，根據(jù)“勻強電場中沿任何方向電勢都是均勻變化”可得，φe＝2.8V，同理可得，φd＝0，所以ce所在直線為等勢面，場強方向由a指向b，電勢沿ab方向變化最快，電場強度E＝eq\f(Uab,lab)＝200V/m，Ucd＝φc－φd＝2.8V，故B正確，C、D錯誤．13．(2019·北京豐臺一模)如圖所示，水平面AB光滑，粗糙半圓軌道BC豎直放置．圓弧半徑為R，AB長度為4R.在AB上方、直徑BC左側(cè)存在水平向右、電場強度大小為E的勻強電場．一電荷量為＋q、質(zhì)量為m的小球自A點由靜止釋放，經(jīng)過B點后，沿半圓軌道運動到C點．在C點，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮閙g，已知E＝eq\f(mg,q)，水平面和半圓軌道均絕緣．求：(1)小球運動到B點時的速度大??；(2)小球運動到C點時的速度大小；(3)小球從B點運動到C點過程中克服阻力做的功．解析：(1)小球從A到B，根據(jù)動能定理qE·4R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－0；又E＝eq\f(mg,q)得vB＝eq