高考物理一輪復(fù)習(xí)課后限時(shí)集訓(xùn)18電場(chǎng)能的性質(zhì)含解析新人教版

一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-課后限時(shí)集訓(xùn)(十八)(時(shí)間：40分鐘)1．(2020·黑龍江大慶模擬)關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說法正確的是()A．將負(fù)電荷由電勢(shì)低的地方移到電勢(shì)高的地方，電勢(shì)能一定增加B．無論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí)，靜電力做的正功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大C．在同一個(gè)等勢(shì)面上的各點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)的大小必然是相等的D．電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向B〖將負(fù)電荷由低電勢(shì)點(diǎn)移到高電勢(shì)點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；無論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí)，因無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零，因此靜電力做正功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大，選項(xiàng)B正確；在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)處處相等，場(chǎng)強(qiáng)不一定相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電勢(shì)降低最快的方向才是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。〗2.如圖為某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線，M、N、P為電場(chǎng)上的三個(gè)點(diǎn)，M、N是同一電場(chǎng)線上兩點(diǎn)。下列判斷正確的是()A．M、N、P三點(diǎn)中N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大B．M、N、P三點(diǎn)中N點(diǎn)的電勢(shì)最高C．負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D．正電荷從M點(diǎn)自由釋放，電荷將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)A〖電場(chǎng)線的疏密反映了電場(chǎng)的強(qiáng)弱，從圖中可知N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，選項(xiàng)A正確；沿著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低，所以M點(diǎn)的電勢(shì)最高，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)Ep＝qφ，φM>φP>φN可知，負(fù)電荷在M點(diǎn)電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；正電荷從M點(diǎn)自由釋放，在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，但是運(yùn)動(dòng)軌跡并不是沿電場(chǎng)線方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！?.(2019·北京高考)如圖所示，a、b兩點(diǎn)位于以負(fù)點(diǎn)電荷－Q(Q>0)為球心的球面上，c點(diǎn)在球面外，則()A．a(chǎn)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比b點(diǎn)大B．b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比c點(diǎn)小C．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高D．b點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)低D〖由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E＝keq\f(Q,r2)確定各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小，由點(diǎn)電荷的等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為球心的球面和沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低確定各點(diǎn)的電勢(shì)的高低。由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E＝keq\f(Q,r2)可知，a、b兩點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離相等，所以a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，故A錯(cuò)誤；由于c點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離比b點(diǎn)的大，所以b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小比c點(diǎn)的大，故B錯(cuò)誤；由于點(diǎn)電荷的等勢(shì)線是以點(diǎn)電荷為球心的球面，所以a點(diǎn)與b點(diǎn)電勢(shì)相等，負(fù)電荷的電場(chǎng)線是從無窮遠(yuǎn)處指向負(fù)點(diǎn)電荷，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，可知b點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)低，故C錯(cuò)誤，D正確。〗4.(多選)(2020·全國(guó)卷Ⅱ)如圖所示，豎直面內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷。a、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個(gè)點(diǎn)，c、d為豎直直徑上的兩個(gè)點(diǎn)，它們與圓心的距離均相等。則()A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等 B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C．c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等 D．c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等ABC〖沿豎直方向?qū)A環(huán)分割成無窮個(gè)小段，關(guān)于水平直徑對(duì)稱的兩小段構(gòu)成等量異種點(diǎn)電荷模型，在等量異種點(diǎn)電荷的垂直平分線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向由正點(diǎn)電荷指向負(fù)點(diǎn)電荷，根據(jù)對(duì)稱性可知a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等，A項(xiàng)正確；取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，在等量異種點(diǎn)電荷的垂直平分線上各點(diǎn)電勢(shì)均為零，故a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，B項(xiàng)正確；沿水平方向?qū)A環(huán)分割成無窮個(gè)小段，關(guān)于豎直直徑對(duì)稱的兩小段構(gòu)成等量同種點(diǎn)電荷模型，在等量同種點(diǎn)電荷的垂直平分線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于連線，根據(jù)對(duì)稱性可知c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等，C項(xiàng)正確；在等量異種點(diǎn)電荷模型中，距離正點(diǎn)電荷近的點(diǎn)電勢(shì)高，故φc>φd，D項(xiàng)錯(cuò)誤。〗5.(多選)(2020·湖北名校入學(xué)調(diào)研考試)某空間有一電場(chǎng)，其電場(chǎng)中的電勢(shì)φ在x軸上的分布如圖所示。下列說法正確的是()A．在x軸上，從x1到x2過程中電場(chǎng)強(qiáng)度大小逐漸減小B．在x軸上，從x1到x2過程中電場(chǎng)強(qiáng)度大小逐漸增大C．負(fù)電荷從x1運(yùn)動(dòng)到x2，電場(chǎng)力做正功D．負(fù)電荷從x1運(yùn)動(dòng)到x2，電場(chǎng)力做負(fù)功AC〖由φ-x圖象的切線斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，可知從x1到x2過程中電場(chǎng)強(qiáng)度大小逐漸減小，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；負(fù)電荷從x1運(yùn)動(dòng)到x2，其電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。〗6.如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一長(zhǎng)方形ABCD，邊長(zhǎng)AB＝12cm、BC＝16cm，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與長(zhǎng)方形ABCD所在平面平行，A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)φA＝15V，φB＝－3V，φC＝－35V，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向?yàn)?)A．300V/m，沿AB方向 B．250V/m，沿AC方向C．200V/m，沿AD方向 D．150V/m，沿BD方向B〖由幾何關(guān)系知，AC＝20cm，過B點(diǎn)作AC邊上的高BO，BO＝0.8AB＝9.6cm，AO＝0.6AB＝7.2cm，AC之間的電勢(shì)差UAC＝φA－φC＝50V，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)降落與距離成正比，eq\f(UAO,UAC)＝eq\f(AO,AC)，所以UAO＝eq\f(AO,AC)·UAC＝eq\f(7.2,20)·50V＝18V，則φO＝－3V，由此判斷B、O兩點(diǎn)等勢(shì)，BO是等勢(shì)線，電場(chǎng)強(qiáng)度方向與BO垂直，沿著AC方向，E＝eq\f(UAO,AO)＝eq\f(18,7.2×10－2)V/m＝250V/m，選項(xiàng)B正確?！?.(多選)(2020·山東新高考模擬)在金屬球殼的球心有一個(gè)正點(diǎn)電荷，球殼內(nèi)外的電場(chǎng)線分布如圖所示，下列說法正確的是()A．M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比K點(diǎn)的大B．球殼內(nèi)表面帶負(fù)電，外表面帶正電C．試探電荷－q在K點(diǎn)的電勢(shì)能比在L點(diǎn)的大D．試探電荷－q沿電場(chǎng)線從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功ABD〖由電場(chǎng)線的疏密程度可知，M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于K點(diǎn)，A正確；由于感應(yīng)起電，在金屬球殼的內(nèi)表面感應(yīng)出負(fù)電，外表面感應(yīng)出正電，B正確；負(fù)電荷在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，C錯(cuò)誤，D正確?！?.一帶負(fù)電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，下列關(guān)于電勢(shì)φ、粒子的動(dòng)能Ek、電場(chǎng)強(qiáng)度E、粒子加速度a與位移x的關(guān)系圖象中可能合理的是()ABCDC〖v-t圖象的斜率表示加速度，則知粒子的加速度減小，由牛頓第二定律知qE＝ma，得場(chǎng)強(qiáng)E逐漸減小，由E＝eq\f(Δφ,Δx)知φ-x圖象切線斜率是變化的，所以φ-x圖象是曲線，故A錯(cuò)誤，v減小，則知?jiǎng)幽蹺k減小，故B錯(cuò)誤；E隨時(shí)間減小，粒子做減速直線運(yùn)動(dòng)，E可能隨x均勻減小，故C正確；a隨時(shí)間減小，粒子做減速直線運(yùn)動(dòng)，a隨x增大而減小，故D錯(cuò)誤。〗9.有一半徑為R的均勻帶電薄球殼，在通過球心的直線上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E隨與球心的距離x變化的關(guān)系如圖所示。在球殼外的空間，電場(chǎng)分布與電荷量全部集中在球心時(shí)相同，已知靜電力常量為k，半徑為R的球面面積為S＝4πR2，則下列說法正確的是()A．均勻帶電球殼的帶電密度為eq\f(E0,4πk)B．圖中r＝1.5RC．在x軸上各點(diǎn)中有且只有x＝R處電勢(shì)最高D．球面與球心間電勢(shì)差為E0RA〖由圖線可知，距離球心R處的場(chǎng)強(qiáng)為E0，則根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可知E0＝eq\f(kQ,R2)，解得球殼帶電荷量為Q＝eq\f(E0R2,k)，則均勻帶電球殼帶電密度為eq\f(Q,4πR2)＝eq\f(E0,4πk)，選項(xiàng)A正確；根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式有eq\f(1,2)E0＝eq\f(kQ,r2)，解得r＝eq\r(2)R，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由題意可知，在0～R范圍內(nèi)x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)均相同，球面與球心間的電勢(shì)差為零，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤?！?0．(多選)(2020·河南南陽質(zhì)檢)如圖甲所示，在某電場(chǎng)中建立x坐標(biāo)軸，A、B為x軸上的兩點(diǎn)，xA、xB分別為A、B兩點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)值。一電子僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸運(yùn)動(dòng)，該電子的電勢(shì)能Ep隨其坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖乙所示，則下列說法中正確的是()甲乙A．該電場(chǎng)一定不是孤立點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C．電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力對(duì)其所做的功W＝EpA－EpBD．電子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于在B點(diǎn)的動(dòng)能AC〖由題圖乙可知，電子在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為EpA和EpB，且EpB>EpA，說明電子由A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)電勢(shì)能增大，電場(chǎng)力做負(fù)功，電場(chǎng)力對(duì)其所做的功為W＝EpA－EpB，選項(xiàng)C正確；電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，故電子在A點(diǎn)的動(dòng)能大于B點(diǎn)的動(dòng)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由于A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能與兩個(gè)位置間的關(guān)系如題圖乙所示，說明電勢(shì)是均勻增加的，故這一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)，即不是孤立點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，選項(xiàng)A正確；A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤?！?1.(多選)(2020·山東高考)真空中有兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷，電荷量不相等。一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷置于二者連線上的O點(diǎn)時(shí)，僅在電場(chǎng)力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。過O點(diǎn)作兩正電荷連線的垂線，以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、c和b、d，如圖所示。以下說法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)B．b點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)C．該試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D．該試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能BD〖由題意可知O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，所以a、O兩點(diǎn)間場(chǎng)強(qiáng)方向是由a指向O的，所以φa>φO，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同理，φc>φO，O點(diǎn)與b點(diǎn)間的電場(chǎng)強(qiáng)度有豎直向上的分量，所以φO＞φb，則φc＞φb，B項(xiàng)正確；同理，φa＞φb，φc＞φd，又帶負(fù)電的試探電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能較小，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。〗12.(多選)(2020·全國(guó)卷Ⅲ)如圖所示，∠M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角，電荷量為q(q＞0)的點(diǎn)電荷固定在P點(diǎn)。下列說法正確的是()A．沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸增大B．沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電勢(shì)先增大后減小C．正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比其在N點(diǎn)的電勢(shì)能大D．將正電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的總功為負(fù)

BC〖如圖所示，找出Q點(diǎn)，使Q點(diǎn)與P點(diǎn)的距離等于M點(diǎn)與P點(diǎn)的距離，L點(diǎn)為MN上到P點(diǎn)距離最短的點(diǎn)，根據(jù)三角形邊角關(guān)系、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E＝keq\f(q,r2)和正點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)中的電勢(shì)特點(diǎn)可知，沿著MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，到P點(diǎn)的距離r先減小后增大，電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，電勢(shì)也先增大后減小，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系Ep＝qφ可知，正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的電勢(shì)能大，故將正電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的總功為正，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤?！?3.(多選)空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中建立Oxyz空間坐標(biāo)系如圖所示，a、b、c三點(diǎn)分別在三個(gè)坐標(biāo)軸上，距離原點(diǎn)O的距離ra＝rc＝2cm，rb＝2eq\r(3)cm，d點(diǎn)在yOz平面上，且db⊥Ob。將帶電荷量為q＝＋2.5×10－16C的試探電荷從d點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功為零，從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功W＝－1.2×10－14J，b、O間電勢(shì)差UbO＝24V，由此可判斷()A．空間電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿x軸正方向B．空間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為8eq\r(3)×102V/mC．c、O間電勢(shì)差UcO＝24VD．電場(chǎng)中的等勢(shì)面垂直于xOy平面BD〖試探電荷從d點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功為零，說明勻強(qiáng)電場(chǎng)垂直于db，且db在等勢(shì)面上，故電場(chǎng)中的等勢(shì)面垂直于xOy平面，則電場(chǎng)平行xOy平面，故D正確；在xOy平面上的直角三角形aOb如圖所示，a、b間電勢(shì)差Uab＝eq\f(W,q)＝－48V，b、O間電勢(shì)差UbO＝24V，則原點(diǎn)O與ab中點(diǎn)電勢(shì)相等，故過原點(diǎn)O作ab中點(diǎn)的連線Oe為等勢(shì)線，三角形中a點(diǎn)電勢(shì)最低，因此作Oe的垂線指向a即為xOy平面上的一條電場(chǎng)線，所以場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸正方向成30°角，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝eq\f(24,\r(3)×10－2)V/m＝8eq\r(3)×102V/m，故B正確，A錯(cuò)誤；cO平行于db，故c、O間電勢(shì)差為0，故C錯(cuò)誤?！?4．霧霾的一個(gè)重要來源就是工業(yè)煙塵。為了改善空氣環(huán)境，某熱電廠引進(jìn)了一套靜電除塵系統(tǒng)。它主要由機(jī)械過濾網(wǎng)，放電極和互相平行的集塵極三部分構(gòu)成。如圖為簡(jiǎn)化的工作原理圖，其中集塵極帶正電，實(shí)線為電場(chǎng)線。假設(shè)虛線為某帶負(fù)電煙塵顆粒(不計(jì)重力)在除塵裝置中的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B是軌跡中的兩點(diǎn)，煙塵顆粒在A點(diǎn)的速度小于B點(diǎn)的速度。下列說法正確的是()A．A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)B．A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C．該煙塵顆粒在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能D．該煙塵顆粒在除塵裝置中的運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B〖由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知，A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；由圖可知，A點(diǎn)電場(chǎng)線比B點(diǎn)密集，因此A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，故B正確；由題意知從A到B的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，因此煙塵顆粒在B點(diǎn)的電勢(shì)能小于在A點(diǎn)的電勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；由圖可知，兩集塵板間的電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以在煙塵顆粒運(yùn)動(dòng)過程中加速度不是恒定的，所以不是做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤?！?5．(2020·濟(jì)南模擬)如圖所示是高壓電場(chǎng)干燥中藥技術(shù)基本原理圖，在大導(dǎo)體板MN上鋪一薄層中藥材，針狀電極O和平板電極MN接高壓直流電源，其間產(chǎn)生較強(qiáng)的電場(chǎng)。水分子是極性分子，可以看成棒狀帶電體，一端帶正電，另一端帶等量負(fù)電；水分子在電場(chǎng)力的作用下會(huì)加速?gòu)闹兴幉闹蟹蛛x出去，在鼓風(fēng)機(jī)的作用下飛離電場(chǎng)區(qū)域從而加速干燥。圖中虛線ABCD是某一水分子從A處由靜止開始的運(yùn)動(dòng)軌跡。下列說法正確的是()A．A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大于D處B．B處的電勢(shì)高于C處C．水分子做勻變速運(yùn)動(dòng)D．水分子由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中電勢(shì)能減少D〖電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大，A處的電場(chǎng)強(qiáng)度小于D處，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，B處的電勢(shì)低于C處，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；水分子受到的電場(chǎng)力是變力，所以做變加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；水分子兩端帶等量異種電荷，所以水分子的棒狀與電場(chǎng)方向平行，且上端的電場(chǎng)強(qiáng)度大，受到較大的電場(chǎng)力，故水分子受到的合力沿電場(chǎng)線向上，即電場(chǎng)力對(duì)水分子做正功，根據(jù)功能關(guān)系可知電勢(shì)能減少，選項(xiàng)D正確?！秸n后限時(shí)集訓(xùn)(十八)(時(shí)間：40分鐘)1．(2020·黑龍江大慶模擬)關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說法正確的是()A．將負(fù)電荷由電勢(shì)低的地方移到電勢(shì)高的地方，電勢(shì)能一定增加B．無論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí)，靜電力做的正功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大C．在同一個(gè)等勢(shì)面上的各點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)的大小必然是相等的D．電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向B〖將負(fù)電荷由低電勢(shì)點(diǎn)移到高電勢(shì)點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；無論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí)，因無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零，因此靜電力做正功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大，選項(xiàng)B正確；在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)處處相等，場(chǎng)強(qiáng)不一定相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電勢(shì)降低最快的方向才是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！?.如圖為某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線，M、N、P為電場(chǎng)上的三個(gè)點(diǎn)，M、N是同一電場(chǎng)線上兩點(diǎn)。下列判斷正確的是()A．M、N、P三點(diǎn)中N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大B．M、N、P三點(diǎn)中N點(diǎn)的電勢(shì)最高C．負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D．正電荷從M點(diǎn)自由釋放，電荷將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)A〖電場(chǎng)線的疏密反映了電場(chǎng)的強(qiáng)弱，從圖中可知N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，選項(xiàng)A正確；沿著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低，所以M點(diǎn)的電勢(shì)最高，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)Ep＝qφ，φM>φP>φN可知，負(fù)電荷在M點(diǎn)電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；正電荷從M點(diǎn)自由釋放，在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，但是運(yùn)動(dòng)軌跡并不是沿電場(chǎng)線方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！?.(2019·北京高考)如圖所示，a、b兩點(diǎn)位于以負(fù)點(diǎn)電荷－Q(Q>0)為球心的球面上，c點(diǎn)在球面外，則()A．a(chǎn)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比b點(diǎn)大B．b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比c點(diǎn)小C．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高D．b點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)低D〖由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E＝keq\f(Q,r2)確定各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小，由點(diǎn)電荷的等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為球心的球面和沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低確定各點(diǎn)的電勢(shì)的高低。由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E＝keq\f(Q,r2)可知，a、b兩點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離相等，所以a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，故A錯(cuò)誤；由于c點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離比b點(diǎn)的大，所以b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小比c點(diǎn)的大，故B錯(cuò)誤；由于點(diǎn)電荷的等勢(shì)線是以點(diǎn)電荷為球心的球面，所以a點(diǎn)與b點(diǎn)電勢(shì)相等，負(fù)電荷的電場(chǎng)線是從無窮遠(yuǎn)處指向負(fù)點(diǎn)電荷，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，可知b點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)低，故C錯(cuò)誤，D正確?！?.(多選)(2020·全國(guó)卷Ⅱ)如圖所示，豎直面內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷。a、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個(gè)點(diǎn)，c、d為豎直直徑上的兩個(gè)點(diǎn)，它們與圓心的距離均相等。則()A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等 B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C．c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等 D．c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等ABC〖沿豎直方向?qū)A環(huán)分割成無窮個(gè)小段，關(guān)于水平直徑對(duì)稱的兩小段構(gòu)成等量異種點(diǎn)電荷模型，在等量異種點(diǎn)電荷的垂直平分線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向由正點(diǎn)電荷指向負(fù)點(diǎn)電荷，根據(jù)對(duì)稱性可知a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等，A項(xiàng)正確；取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，在等量異種點(diǎn)電荷的垂直平分線上各點(diǎn)電勢(shì)均為零，故a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，B項(xiàng)正確；沿水平方向?qū)A環(huán)分割成無窮個(gè)小段，關(guān)于豎直直徑對(duì)稱的兩小段構(gòu)成等量同種點(diǎn)電荷模型，在等量同種點(diǎn)電荷的垂直平分線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于連線，根據(jù)對(duì)稱性可知c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等，C項(xiàng)正確；在等量異種點(diǎn)電荷模型中，距離正點(diǎn)電荷近的點(diǎn)電勢(shì)高，故φc>φd，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！?.(多選)(2020·湖北名校入學(xué)調(diào)研考試)某空間有一電場(chǎng)，其電場(chǎng)中的電勢(shì)φ在x軸上的分布如圖所示。下列說法正確的是()A．在x軸上，從x1到x2過程中電場(chǎng)強(qiáng)度大小逐漸減小B．在x軸上，從x1到x2過程中電場(chǎng)強(qiáng)度大小逐漸增大C．負(fù)電荷從x1運(yùn)動(dòng)到x2，電場(chǎng)力做正功D．負(fù)電荷從x1運(yùn)動(dòng)到x2，電場(chǎng)力做負(fù)功AC〖由φ-x圖象的切線斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，可知從x1到x2過程中電場(chǎng)強(qiáng)度大小逐漸減小，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；負(fù)電荷從x1運(yùn)動(dòng)到x2，其電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。〗6.如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一長(zhǎng)方形ABCD，邊長(zhǎng)AB＝12cm、BC＝16cm，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與長(zhǎng)方形ABCD所在平面平行，A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)φA＝15V，φB＝－3V，φC＝－35V，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向?yàn)?)A．300V/m，沿AB方向 B．250V/m，沿AC方向C．200V/m，沿AD方向 D．150V/m，沿BD方向B〖由幾何關(guān)系知，AC＝20cm，過B點(diǎn)作AC邊上的高BO，BO＝0.8AB＝9.6cm，AO＝0.6AB＝7.2cm，AC之間的電勢(shì)差UAC＝φA－φC＝50V，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)降落與距離成正比，eq\f(UAO,UAC)＝eq\f(AO,AC)，所以UAO＝eq\f(AO,AC)·UAC＝eq\f(7.2,20)·50V＝18V，則φO＝－3V，由此判斷B、O兩點(diǎn)等勢(shì)，BO是等勢(shì)線，電場(chǎng)強(qiáng)度方向與BO垂直，沿著AC方向，E＝eq\f(UAO,AO)＝eq\f(18,7.2×10－2)V/m＝250V/m，選項(xiàng)B正確?！?.(多選)(2020·山東新高考模擬)在金屬球殼的球心有一個(gè)正點(diǎn)電荷，球殼內(nèi)外的電場(chǎng)線分布如圖所示，下列說法正確的是()A．M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比K點(diǎn)的大B．球殼內(nèi)表面帶負(fù)電，外表面帶正電C．試探電荷－q在K點(diǎn)的電勢(shì)能比在L點(diǎn)的大D．試探電荷－q沿電場(chǎng)線從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功ABD〖由電場(chǎng)線的疏密程度可知，M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于K點(diǎn)，A正確；由于感應(yīng)起電，在金屬球殼的內(nèi)表面感應(yīng)出負(fù)電，外表面感應(yīng)出正電，B正確；負(fù)電荷在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，C錯(cuò)誤，D正確?！?.一帶負(fù)電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，下列關(guān)于電勢(shì)φ、粒子的動(dòng)能Ek、電場(chǎng)強(qiáng)度E、粒子加速度a與位移x的關(guān)系圖象中可能合理的是()ABCDC〖v-t圖象的斜率表示加速度，則知粒子的加速度減小，由牛頓第二定律知qE＝ma，得場(chǎng)強(qiáng)E逐漸減小，由E＝eq\f(Δφ,Δx)知φ-x圖象切線斜率是變化的，所以φ-x圖象是曲線，故A錯(cuò)誤，v減小，則知?jiǎng)幽蹺k減小，故B錯(cuò)誤；E隨時(shí)間減小，粒子做減速直線運(yùn)動(dòng)，E可能隨x均勻減小，故C正確；a隨時(shí)間減小，粒子做減速直線運(yùn)動(dòng)，a隨x增大而減小，故D錯(cuò)誤?！?.有一半徑為R的均勻帶電薄球殼，在通過球心的直線上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E隨與球心的距離x變化的關(guān)系如圖所示。在球殼外的空間，電場(chǎng)分布與電荷量全部集中在球心時(shí)相同，已知靜電力常量為k，半徑為R的球面面積為S＝4πR2，則下列說法正確的是()A．均勻帶電球殼的帶電密度為eq\f(E0,4πk)B．圖中r＝1.5RC．在x軸上各點(diǎn)中有且只有x＝R處電勢(shì)最高D．球面與球心間電勢(shì)差為E0RA〖由圖線可知，距離球心R處的場(chǎng)強(qiáng)為E0，則根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可知E0＝eq\f(kQ,R2)，解得球殼帶電荷量為Q＝eq\f(E0R2,k)，則均勻帶電球殼帶電密度為eq\f(Q,4πR2)＝eq\f(E0,4πk)，選項(xiàng)A正確；根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式有eq\f(1,2)E0＝eq\f(kQ,r2)，解得r＝eq\r(2)R，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由題意可知，在0～R范圍內(nèi)x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)均相同，球面與球心間的電勢(shì)差為零，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤?！?0．(多選)(2020·河南南陽質(zhì)檢)如圖甲所示，在某電場(chǎng)中建立x坐標(biāo)軸，A、B為x軸上的兩點(diǎn)，xA、xB分別為A、B兩點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)值。一電子僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸運(yùn)動(dòng)，該電子的電勢(shì)能Ep隨其坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖乙所示，則下列說法中正確的是()甲乙A．該電場(chǎng)一定不是孤立點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C．電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力對(duì)其所做的功W＝EpA－EpBD．電子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于在B點(diǎn)的動(dòng)能AC〖由題圖乙可知，電子在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為EpA和EpB，且EpB>EpA，說明電子由A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)電勢(shì)能增大，電場(chǎng)力做負(fù)功，電場(chǎng)力對(duì)其所做的功為W＝EpA－EpB，選項(xiàng)C正確；電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，故電子在A點(diǎn)的動(dòng)能大于B點(diǎn)的動(dòng)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由于A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能與兩個(gè)位置間的關(guān)系如題圖乙所示，說明電勢(shì)是均勻增加的，故這一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)，即不是孤立點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，選項(xiàng)A正確；A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤?！?1.(多選)(2020·山東高考)真空中有兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷，電荷量不相等。一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷置于二者連線上的O點(diǎn)時(shí)，僅在電場(chǎng)力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。過O點(diǎn)作兩正電荷連線的垂線，以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、c和b、d，如圖所示。以下說法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)B．b點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)C．該試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D．該試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能BD〖由題意可知O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，所以a、O兩點(diǎn)間場(chǎng)強(qiáng)方向是由a指向O的，所以φa>φO，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同理，φc>φO，O點(diǎn)與b點(diǎn)間的電場(chǎng)強(qiáng)度有豎直向上的分量，所以φO＞φb，則φc＞φb，B項(xiàng)正確；同理，φa＞φb，φc＞φd，又帶負(fù)電的試探電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能較小，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。〗12.(多選)(2020·全國(guó)卷Ⅲ)如圖所示，∠M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角，電荷量為q(q＞0)的點(diǎn)電荷固定在P點(diǎn)。下列說法正確的是()A．沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸增大B．沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電勢(shì)先增大后減小C．正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比其在N點(diǎn)的電勢(shì)能大D．將正電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的總功為負(fù)

BC〖如圖所示，找出Q點(diǎn)，使Q點(diǎn)與P點(diǎn)的距離等于M點(diǎn)與P點(diǎn)的距離，L點(diǎn)為MN上到P點(diǎn)距離最短的點(diǎn)，根據(jù)三角形邊角關(guān)系、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E＝keq\f(q,r2)和正點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)中的電勢(shì)特點(diǎn)可知，沿著MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，到P點(diǎn)的距離r先減小后增大，電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，電勢(shì)也先增大后減小，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系Ep＝qφ可知，正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的電勢(shì)能大，故將正電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的總功為正，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤?！?3.(多選)空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中建立Oxyz空間坐標(biāo)系如圖所示，a、b、c三點(diǎn)分別在三個(gè)坐標(biāo)軸上，距離原點(diǎn)O的距離ra＝rc＝2cm，rb＝2eq\r(3)cm，d點(diǎn)在yOz平面上，且db⊥Ob。將帶電荷量為q＝＋2.5×10－16C的試探電荷從d點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功為零，從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功W＝－1.2×10－14J，b、O間電勢(shì)差UbO＝24V，由此可判斷()A．空間電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿x軸正方向B．空間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為8eq\r(3)×102V/mC．c、O間電勢(shì)差UcO＝24VD．電場(chǎng)中的等勢(shì)面垂直于xOy平面BD〖試探電荷從d點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功為零，說明勻強(qiáng)電場(chǎng)垂直于db，且