（全國通用）2023版高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章靜電場微專題53電場能的性質(zhì)備考精煉

PAGEPAGE153電場能的性質(zhì)[方法點撥](1)電勢能、電勢、電勢差、電場力的功及電荷量是標(biāo)量，但都有正負(fù)．涉及到它們的計算要注意正負(fù)號問題．(2)電場中某一點的電勢等于各點電荷在該點產(chǎn)生的電勢的代數(shù)和．1．(多項選擇)(2022·江西省重點中學(xué)盟校第一次聯(lián)考)如圖1所示，在一個勻強電場中有一個三角形ABC，AC的中點為M，BC的中點為N.將一個帶正電的粒子從A點移動到B點，電場力做功為WAB＝6.0×10－9J．那么以下分析正確的選項是()圖1A．假設(shè)將該粒子從M點移動到N點，電場力做功WMN可能小于3.0×10－9JB．假設(shè)將該粒子從M點移動到N點，電勢能減少3.0×10－9JC．假設(shè)將該粒子由B點移動到N點，電場力做功為－3.0×10－9JD．假設(shè)被移動的粒子的電荷量為＋2×10－9C，可求得A、B之間的電勢差UAB2．(多項選擇)(2022·天津五區(qū)縣模擬)空間有一與紙面平行的勻強電場，紙面內(nèi)的A、B、C三點位于以O(shè)點為圓心，半徑為10cm的圓周上，并且∠AOC＝90°，∠BOC＝120°，如圖2所示．現(xiàn)把一個電荷量q＝1×10－5C的正電荷從A移到B，電場力做功－1×10－4J；從B移到C，電場力做功為3×10－4圖2A．場強大小為200V/mB．場強大小為200eq\r(3)V/mC．場強方向垂直O(jiān)A向右D．場強方向垂直O(jiān)C向下3．(2022·四川成都模擬)如圖3所示，孤立點電荷＋Q固定在正方體的一個頂點上，與＋Q相鄰的三個頂點分別是A、B、C，以下說法正確的選項是()圖3A．A、B、C三點的場強相同B．A、B、C三點的電勢相等C．A、B、C三點所在的平面為一等勢面D．將一電荷量為＋q的檢驗電荷由A點沿直線移動到B點的過程中電勢能始終保持不變4．(2022·安徽省皖南八校第二次聯(lián)考)如圖4所示，豎直線OO′是等量異種電荷＋Q和－Q()圖4A．A、B、C三點電勢大小關(guān)系是φA＝φC<φBB．A、B、C三點電勢大小關(guān)系是φA＝φC>φBC．金屬空腔上的感應(yīng)電荷在A、B、C三點形成的場強方向均水平向右D．金屬空腔上的感應(yīng)電荷在A、B、C三點形成的場強大小關(guān)系是EB>EC>EA5．(2022·陜西商洛模擬)如圖5所示，虛線a、b、c代表電場中一簇等勢面．相鄰等勢面之間的電勢差相等，實線為一帶電質(zhì)點(重力不計)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據(jù)此可知()圖5A．a(chǎn)、b、c三個等勢面中，a的電勢最高B．電場中Q點處的電場強度大小比P點處大C．該帶電質(zhì)點在P點處受到的電場力比在Q點處大D．該帶電質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大6．(多項選擇)(2022·吉林公主嶺一中模擬)位于正方形四角上的四個等量點電荷的電場線分布如圖6所示，ab、cd分別是正方形兩條邊的中垂線，O點為中垂線的交點，P、Q分別為cd、ab上的點，那么以下說法正確的選項是()圖6A．P、O兩點的電勢關(guān)系為φP＝φOB．P、Q兩點電場強度的大小關(guān)系為EQ>EPC．假設(shè)在O點放一正點電荷，那么該正點電荷受到的電場力不為零D．假設(shè)將某一負(fù)電荷由P點沿著圖中曲線PQ移到Q點，電場力做功為零7．(2022·山東濱州一模)一帶電粒子在勻強電場中僅在電場力作用下運動軌跡如圖7虛線所示，在粒子運動過程中，以下說法中正確的選項是()圖7A．粒子帶負(fù)電B．粒子的速度一定減小C．任意相等時間內(nèi)，初末兩位置電勢差相等D．任意相等時間內(nèi)速度變化量相同8．(多項選擇)如圖8所示，勻強電場中的A、B、C、D點構(gòu)成一位于紙面內(nèi)的平行四邊形，電場強度的方向與紙面平行，A、B兩點的電勢分別為φA＝12V，φB＝6V，那么C、D兩點的電勢可能分別為()圖8A．9V、18V B．9V、15VC．0V、6V D．6V、0V9．(多項選擇)(2022·江西省九校聯(lián)考)如圖9所示，某勻強電場方向平行正六邊形ABCDEF所在平面，假設(shè)規(guī)定D點電勢為零，那么A、B、C的電勢分別為8V、6V、2V，初動能為16eV、電荷量大小為3e(e為元電荷)的帶電粒子從A沿著AC方向射入電場，恰好經(jīng)過BC的中點G.不計粒子的重力，以下說法正確的選項是()圖9A．該粒子一定帶正電B．該粒子到達(dá)G點時的動能為4eVC．假設(shè)該粒子以不同速率從D點沿DF方向入射，該粒子可能垂直經(jīng)過CED．只改變粒子在A點初速度的方向，該粒子不可能經(jīng)過C點10．(2022·山東煙臺一模)直線mn是某電場中的一條電場線，方向如圖10所示．一帶正電的粒子只在電場力的作用下由a點運動到b點，軌跡為一拋物線，φa、φb分別為a、b兩點的電勢．以下說法中正確的選項是()圖10A．可能有φa<φbB．該電場可能為點電荷產(chǎn)生的電場C．帶電粒子在b點的動能一定大于在a點的動能D．帶電粒子由a運動到b的過程中電勢能一定一直減小11．(2022·福建龍巖3月質(zhì)檢)以無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，在電荷量為q的點電荷周圍某點的電勢可用φ＝eq\f(kq,r)計算，式中r為該點到點電荷的距離，k為靜電力常量．兩電荷量大小均為Q的異種點電荷固定在相距為L的兩點，如圖11所示．現(xiàn)將一質(zhì)子(電荷量為e)從兩點電荷連線上的A點沿以電荷＋Q為圓心、半徑為R的半圓形軌跡ABC移到C點，質(zhì)子從A移到C的過程中電勢能的變化情況為()圖11A．增加eq\f(2kQe,L2－R2) B．增加eq\f(2kQeR,L2－R2)C．減少eq\f(2kQeR,L2＋R2) D．減少eq\f(2kQe,L2＋R2)12．(2022·山東泰安一模)如圖12所示，＋Q為固定的正點電荷，虛線圓是其一條等勢線．兩電荷量相同、但質(zhì)量不相等的粒子，分別從同一點A以相同的速度v0射入，軌跡如圖中曲線，B、C為兩曲線與圓的交點．a(chǎn)B、aC表示兩粒子經(jīng)過B、C時的加速度大小，vB、vC表示兩粒子經(jīng)過B、C時的速度大?。挥嬃Ｗ又亓?，以下判斷正確的選項是()圖12A．a(chǎn)B＝aCvB＝vC B．a(chǎn)B>aCvB＝vCC．a(chǎn)B>aCvB<vC D．a(chǎn)B<aCvB>vC13．(2022·山東臨沂一模)A、B為兩等量異種電荷，圖13中水平虛線為A、B連線的中垂線．現(xiàn)將另兩個等量異種的檢驗電荷a、b用絕緣細(xì)桿連接后，從離AB無窮遠(yuǎn)處沿中垂線平移到AB的連線上，平移過程中兩檢驗電荷位置始終關(guān)于中垂線對稱．假設(shè)規(guī)定離AB無窮遠(yuǎn)處電勢為零，那么以下說法中正確的選項是()圖13A．在AB的連線上a所處的位置電勢φa<0B．a(chǎn)、b整體在AB連線處具有的電勢能Ep>0C．整個移動過程中，靜電力對a做正功D．整個移動過程中，靜電力對a、b整體做正功14．(多項選擇)如圖14所示電場，實線表示電場線．一個初速度為v的帶電粒子僅在電場力的作用下從a點運動到b點，虛線表示其運動的軌跡．那么()圖14A．粒子帶正電B．粒子受到的電場力不斷減小C．a(chǎn)點電勢高于b點電勢D．電場力一直做正功，動能增加15．(多項選擇)如圖15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，ab∥cd，ab⊥bc,2ab＝cd＝bc＝2l，電場方向與四邊形所在平面平行．a(chǎn)點電勢為24V，b點電勢為28V，d點電勢為12V．一個質(zhì)子(不計重力)經(jīng)過b點的速度大小為v0，方向與bc成45°，一段時間后經(jīng)過c圖15A．c點電勢為20VB．質(zhì)子從b運動到c所用的時間為eq\f(\r(2)l,v0)C．場強的方向由a指向cD．質(zhì)子從b運動到c電場力做功為8eV

答案精析1．BD2．AC[UAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(－1×10－4,10－5)V＝－10V；UBC＝eq\f(WBC,q)＝eq\f(3×10－4,10－5)V＝30V；那么UAC＝UAB＋UBC＝20V，假設(shè)設(shè)φC＝0，那么φA＝20V，φB＝30V，由幾何知識得假設(shè)延長AO那么與BC的連線交于BC的三等分點D點，D點的電勢應(yīng)為20V，那么AD為電勢為20V的等勢面，故場強方向垂直O(jiān)A向右，大小為E＝eq\f(UOC,R)＝eq\f(20,0.1)V/m＝200V/m，應(yīng)選A、C.]3．B4．D[空腔體內(nèi)部各點的電勢相同，選項A、B錯誤；金屬空腔內(nèi)部各點的合場強為零，即兩個點電荷的場強與感應(yīng)電荷的場強等大反向，因兩電荷在A、B、C三點形成的場強方向向右，故金屬空腔上的感應(yīng)電荷在A、B、C三點場強方向均水平向左，選項C錯誤；兩電荷在A、B、C三點形成的場強大小關(guān)系是EB′>EC′>EA′；那么金屬空腔上的感應(yīng)電荷在A、B、C三點形成的場強大小關(guān)系是EB>EC>EA，選項D正確．]5．C[根據(jù)題圖可知，P點處等差等勢面比Q點處密，由電勢差與電場強度的關(guān)系可知，P點處的電場強度大小比Q點處大，帶電質(zhì)點在P點處所受的電場力比Q點處大，選項B錯誤，C正確；根據(jù)帶電質(zhì)點的運動軌跡可知，帶電質(zhì)點所受電場力方向指向軌跡彎曲的方向，即由c等勢面指向a等勢面，由于題中沒有給出帶電質(zhì)點所帶電荷的電性，無法判斷出a、b、c三個等勢面中哪個等勢面電勢最高，選項A錯誤；假設(shè)質(zhì)點由Q向P運動，由題圖可知質(zhì)點所受電場力方向與運動方向的夾角為銳角，電場力做正功，帶電質(zhì)點電勢能減小，故帶電質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點的小，假設(shè)帶電質(zhì)點由P向Q運動，同理可知帶電質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點的小，故D錯誤．]6．AD[根據(jù)等量異種電荷的電場線的特點：兩點電荷連線的中垂線為等勢面，由對稱性知，ab和cd都是等勢面，它們都過O點，所以ab上的電勢和cd上的電勢相等，即P、O兩點的電勢關(guān)系為φP＝φO，A項正確；由題圖電場線的疏密程度可看出P點電場線更密集，EQ<EP，B項錯誤；根據(jù)電場的矢量合成，O點場強為零，不管放什么電荷受到的電場力都是零，C項錯誤；由于φP＝φO＝φQ，故UPQ＝0，假設(shè)將負(fù)電荷由P點沿曲線移到Q點，電場力做功為零，D項正確．]7．D8.BC9.BD10.C11.B12.C13.B14．BC[由軌跡彎曲方向可判斷出電場力方向，電場力方向指向弧內(nèi)，那么粒子帶負(fù)電荷，A項錯誤；電場線的疏密代表電場的強弱，從a到b，電場強度減小，那么粒子受到的電場力不斷減小，B項正確；沿著電場線方向電勢降低，那么a點電勢高于b點電勢，C項正確；電場力方向與速度方向夾角大于90°，一直做負(fù)功，動能減小，D項錯誤．]15．ABD[三角形bcd是等腰直角三角形，具有對稱性，如下圖，bM＝eq\f(1,2)bN＝eq\f(1,4)bd，a點電勢為24V，b點電勢為28V，d點電勢為12V，且ab∥cd，ab⊥bc,2ab＝cd＝bc＝