高考物理一輪復習 課時作業(yè)23 電場能的性質（含解析）-人教版高三物理試題

課時作業(yè)(二十三)電場能的性質1．一個帶正電的質點，電荷量q＝2.0×10－9C，在靜電場中由a點移動到b點．在這過程中除靜電力外，其他力做的功為6.0×10－5J，質點的動能增加了8.0×10－5J，則a、b兩點間的電勢差Uab為()A．1×104V B．－1×104VC．4×104V D．－7×104VA[根據(jù)動能定理得Wab＋6.0×10－5J＝8.0×10－5J，則Wab＝8.0×10－5J－6.0×10－5J＝2.0×10－5J．由UAB＝eq\f(WAB,q)得Uab＝eq\f(2.0×10－5,2.0×10－9)V＝1×104V，選項A正確．]2．(2019·四川德陽三校聯(lián)考)關于靜電場，下列說法正確的是()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大B．由公式U＝Ed可知，在勻強電場中任意兩點間的電勢差與這兩點間的距離成正比C．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D[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，A錯誤；由公式U＝Ed可知，在勻強電場中任意兩點間的電勢差與這兩點間沿電場線方向的距離成正比，B錯誤；電場強度大小與電勢高低沒有關系，C錯誤；電場強度的方向總是指向電勢降低最快的方向，D正確．]3．電場中有A、B兩點，一個點電荷在A點的電勢能為1.2×10－8J，在B點的電勢能為0.80×10－8J．已知A、B兩點在同一條電場線上，如圖所示，該點電荷的電荷量的絕對值為1.0×10－9C，那么()A．該電荷為負電荷B．該電荷為正電荷C．A、B兩點的電勢差UAB＝4.0VD．把電荷從A移到B，靜電力做功為W＝2.5×10－10JA[A點的電勢能大于B點的電勢能，從A到B靜電力做正功，所以該電荷一定為負電荷，故選項A正確，選項B錯誤；靜電力做功WAB＝EpA－EpB＝1.2×10－8J－0.80×10－8J＝0.40×10－8J，選項D錯誤；由UAB＝eq\f(WAB,q)得UAB＝eq\f(0.4×10－8,－1.0×10－9)V＝－4.0V，所以選項C錯誤．]4．如圖所示，沿x軸正向的勻強電場中，有一動點以O為圓心，半徑為r做逆時針轉動一周，A點為連線OA與x軸正向成θ角時圓周上的一點，電場強度為E，則此圓周上各點與A點間最大的電勢差為()A．U＝Er B．U＝Er(sinθ＋1)C．U＝Er(cosθ＋1) D．U＝2ErC[由U＝Ed知，與A點間電勢差最大的點應是沿場強方向與A點相距最遠的點，dmax＝r＋rcosθ，所以Umax＝Er(cosθ＋1)，選項C對．]5．如圖所示，實線表示電場線，虛線表示帶電粒子只在電場力作用下的運動軌跡，a、b為其運動軌跡上的兩點，可以判定()A．粒子在a點的速度大于在b點的速度B．粒子在a點的加速度大于在b點的加速度C．粒子一定帶正電荷D．粒子在a點的電勢能大于在b點的電勢能D[該粒子在電場中做曲線運動，則電場力應指向軌跡的凹側且沿電場線的切線方向，設粒子由a向b運動，則其所受電場力方向和速度方向的關系如圖所示，可知電場力做正功，粒子速度增加，電勢能減小，A選項錯，D選項對；b點處電場線比a點處電場線密，即粒子在b點所受電場力大，加速度大，B選項錯；因電場線方向不確定，所以粒子的電性不確定，C選項錯．(假設粒子由b向a運動同樣可得出結論)]6．(2019·四川樂山模擬)相距很近的一對帶等量異號電荷的平行金屬板，它們之間的電場除邊緣外，可看作勻強電場，其電場線分布如圖所示．一個帶電粒子沿圖中軌跡穿過該電場，則從a運動到d的過程中()A．粒子的速度一直在增大B．粒子的電勢能一直在減小C．粒子在a點的電勢能比在d點低D．粒子的加速度先變大再不變后變小D[由于電場力的方向與電場線的切線的方向相同，從圖中可以看出粒子在a點時速度的方向與電場線的方向之間的夾角大于90度，所以在a點附近，電場力做負功，所以粒子的動能先減小，A錯誤；在a點附近，電場力做負功，根據(jù)電場力做功與電勢能的關系知粒子的電勢能在a點附近先增大，B錯誤；從圖中可得，a點位于所在電場線的接近中點的地方，而d點離負極板更近一些，所以a點的電勢一定高于d點的電勢，正電荷在a點的電勢能大于在d點的電勢能，C錯誤；電場線的疏密表示電場的強弱，從圖中可知，b點附近的電場線最密，所以b點附近的場強最大，大于a點和d點的場強，所以粒子在a到d的過程中，受到的電場力先增大再不變，后減小，根據(jù)牛頓第二定律，粒子的加速度先增大再不變，后減小，D正確．]7．(2017·天津卷)(多選)如圖所示，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，實線MN是一條方向未標出的電場線，虛線AB是一個電子只在靜電力作用下的運動軌跡．設電子在A、B兩點的加速度大小分別為aA、aB，電勢能分別為EpA、EpB．下列說法正確的是()A．電子一定從A向B運動B．若aA>aB，則Q靠近M端且為正電荷C．無論Q為正電荷還是負電荷一定有EpA<EpBD．B點電勢可能高于A點電勢BC[若Q在M端，由電子運動的軌跡可知Q為正電荷，電子從A向B運動或從B向A運動均可，由于rA<rB，故EA>EB，F(xiàn)A>FB，aA>aB，φA>φB，EpA<EpB；若Q在N端，由電子運動的軌跡可知Q為負電荷，且電子從A向B運動或從B向A運動均可，由rA>rB，故φA>φB，EpA<EpB．綜上所述選項A、D錯誤，選項B、C正確．]8．(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兩點關于x軸對稱．下列判斷正確的是()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ABD[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．]9．如圖所示為兩個等量點電荷的電場線，圖中A點和B點、C點和D點皆關于兩電荷連線的中點O對稱，若將一電荷放在此電場中，則以下說法正確的是()A．電荷在O點受力最大B．電荷沿直線由A到B的過程中，電場力先增大后減小C．電荷沿直線由A到B的過程中，電勢能先增大后減小D．電荷沿直線由C到D的過程中，電場力先增大后減小D[根據(jù)電場線的疏密特點，在AB直線上，O點電場強度最小，則受到電場力最小，而在CD直線上，O點的電場強度最大，則受到電場力最大，因此電荷在O點受力不是最大，故A錯誤．根據(jù)電場線的疏密可知，從A到B的過程中，電場強度先減小后增大，則電場力也先減小后增大；同理從C到D的過程中，電場強度先增大后減小，則電場力也先增大后減?。蔅錯誤，D正確，電荷沿直線由A到B的過程中，無法確定電荷做功的正負，因此無法確定電勢能變化，故C錯誤．]10．兩個固定的等量異號點電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶負電的粒子以某一速度從圖中A點沿圖示方向進入電場在紙面內飛行，最后離開電場，粒子只受靜電力作用，則粒子在電場中()A．做直線運動，電勢能先變小后變大B．做直線運動，電勢能先變大后變小C．做曲線運動，電勢能先變小后變大D．做曲線運動，電勢能先變大后變小C[由題圖等勢面可知兩固定的等量異號點電荷的電場分布如圖所示．帶負電的粒子在等量異號點電荷所產(chǎn)生電場中的偏轉運動軌跡如圖所示，則粒子在電場中做曲線運動．電場力對帶負電的粒子先做正功后做負功，電勢能先變小后變大，故C正確．][能力提升練]11．(2015·全國卷Ⅰ)如圖，直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點，四點處的電勢分別為φM、φN、φP、φQ.一電子由M點分別運動到N點和P點的過程中，電場力所做的負功相等．則()A．直線a位于某一等勢面內，φM>φQB．直線c位于某一等勢面內，φM>φNC．若電子由M點運動到Q點，電場力做正功D．若電子由P點運動到Q點，電場力做負功B[由電子從M點分別運動到N點和P點的過程中，電場力所做的負功相等可知，φM>φN＝φP，故過N、P點的直線d位于某一等勢面內，則與直線d平行的直線c也位于某一等勢面內，選項A錯誤、B正確；φM＝φQ，則電子由M點運動到Q點，電場力不做功，選項C錯誤；由于φP<φM＝φQ，電子由P點運動到Q點，電勢能減小，電場力做正功，選項D錯誤．]12．(多選)在x軸上有兩個點電荷q1、q2，其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示．下列說法正確的有()A．q1和q2帶有異種電荷B．x1處的電場強度為零C．負電荷從x1移到x2，電勢能減小D．負電荷從x1移到x2，受到的電場力增大AC[由題圖可知，兩點電荷q1和q2帶有異種電荷，A正確；在φ－x圖象中，圖象切線的斜率大小表示電場強度大小，則x1處的電場強度不為零，B錯誤；且有x1到x2電場強度逐漸減小，負電荷受到的電場力逐漸減小，D錯誤；由Ep＝φq可知，負電荷在電勢高處的電勢能小，則負電荷從x1移到x2，電勢能減小，C正確．]13．(2019·江蘇徐州抽測)帶電金屬棒周圍電場線的分布如圖所示，A、B是電場中的兩點，OA>OB．下列說法正確的是()A．A點的電勢高于B點的電勢B．A點的電場強度大于B點的電場強度C．負電荷從A點至B點，電場力一直做正功D．負電荷在A點的電勢能大于其在B點的電勢能D[由電場線的特點可知，金屬棒兩側的電場是對稱的，由于OA>OB，故O、A之間的電勢差大于O、B之間的電勢差，根據(jù)沿電場線的方向電勢降低可知，A點的電勢低于B點的電勢，故A錯誤；根據(jù)電場線疏密程度表示電場的強弱可知，B點的電場強度大，故B錯誤；由于不知道負電荷從A點至B點的運動路徑，所以不能判斷電場力是否一直做正功，故C錯誤；負電荷在電勢高的位置電勢能小，所以在A點的電勢能大于其在B點的電勢能，故D正確．]14．(2019·山西臨汾診測)如圖所示，a、b、c、d是某勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點，ab＝cd＝10cm，ad＝bc＝20cm.電場線與矩形所在平面平行．已知a點的電勢為20V，b點的電勢為24V，則下列說法正確的是()A．c、d間電勢差一定為4V B．c點電勢可能比d點低C．電場強度方向一定由b指向a D．電場強度大小一定為E＝40V/mA[根據(jù)勻強電場的電場線與等勢線分布的特點可知，c、d間電勢差必等于b、a間電勢差，為4V，c、d間電勢差為4V，則知c點電勢比d點高，A正確，B錯誤；根據(jù)題設條件可知，場強方向無法確定，不能求出場強的大小，C、D錯誤．]15．(易錯題)以兩個等量同種正電荷連線的中點為圓心，在連線的中垂面上作出兩個同心圓如圖所示，兩個圓上有三個不同的點M、N、P，下列說法正確的是()A．N點電勢一定小于M點的電勢B．N點場強一定大于M點的場強C．一個電子在M點的電勢能和在P點的電勢能相等D．一