物理大一輪復(fù)習(xí)課時規(guī)范訓(xùn)練第章第節(jié)電場能的性質(zhì)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時規(guī)范訓(xùn)練［基礎(chǔ)鞏固題組]1．（多選）關(guān)于靜電場的電場強度和電勢，下列說法正確的是(）A．電場強度的方向處處與等電勢面垂直B．電場強度為零的地方，電勢也為零C．隨著電場強度的大小逐漸減小，電勢也逐漸降低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：選AD。電場線與等勢面垂直，而電場強度的方向為電場線的方向，故電場強度的方向與等勢面垂直，選項A正確；場強為零的地方電勢不一定為零,例如等量同種正電荷連線的中點處的場強為零但是電勢大于零,選項B錯誤；場強大小與電場線的疏密程度有關(guān)，而沿著電場線的方向電勢逐漸降低，故隨電場強度的大小逐漸減小，電勢不一定降低,選項C錯誤；任一點的電場強度方向總是和電場線方向一致,而電場線的方向是電勢降落最快的方向，選項D正確．2.如圖所示，在某電場中畫出了三條電場線，C點是A、B連線的中點．已知A點的電勢φA＝30V，B點的電勢φB＝－10V,則C點的電勢（）A．φC＝10VB．φC＞10VC．φC＜10VD．上述選項都不正確解析：選C。由于AC之間的電場線比CB之間的電場線密,相等距離之間的電勢差較大，所以φC＜10V，C正確．3.一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細線懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場線分布如圖所示．容器內(nèi)表面為等勢面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩點，下列說法正確的是（)A．A點的電場強度比B點的大B．小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的低C．B點的電場強度方向與該處內(nèi)表面垂直D．將檢驗電荷從A點沿不同路徑移到B點，電場力所做的功不同解析：選C.電場線的疏密反映電場的強弱，電場線越密,電場越強，據(jù)圖可知，B點的電場強度比A點大,選項A錯誤；沿電場線電勢降低，小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的高，選項B錯誤；容器內(nèi)表面為等勢面,而電場線總與等勢面垂直，故B點的電場強度方向與該處內(nèi)表面垂直，選項C正確．A、B兩點等勢，將檢驗電荷從A點沿不同路徑移到B點，電場力做功均為零,選項D錯誤．4。如圖所示，P是固定的點電荷，虛線是以P為圓心的兩個圓．帶電粒子Q在P的電場中運動．運動軌跡與兩圓在同一平面內(nèi)，a、b、c為軌跡上的三個點．若Q僅受P的電場力作用，其在a、b、c點的加速度大小分別為aa、ab、ac,速度大小分別為va、vb、vc,則（）A．a(chǎn)a>ab>ac,va>vc>vbB．a(chǎn)a>ab〉ac,vb>vc>vaC．a(chǎn)b〉ac>aa，vb〉vc>vaD．a(chǎn)b〉ac〉aa,va>vc〉vb解析：選D。由庫侖定律可知，粒子在a、b、c三點受到的電場力的大小關(guān)系為Fb>Fc>Fa，由a＝eq\f(F,m）可知,ab〉ac〉aa，由運動軌跡可知,粒子Q的電性與P相同,受斥力作用，不論粒子從a到c，還是從c到a，在運動過程中總有排斥力與運動方向的夾角先為鈍角后為銳角，即斥力先做負功后做正功，因此va>vc>vb，故D正確．5．如圖所示，一帶電小球沿與CD平行方向，射入傾角為θ的光滑斜面上，斜面所在區(qū)域存在和AD平行的勻強電場，小球運動軌跡如圖中虛線所示,則(）A．若小球帶正電荷，則電場方向一定沿斜面向下B．小球從M點運動到N點電勢能一定增加C．小球從M點運動到N點動能一定增加D．小球從M點運動到N點機械能一定增加解析：選C。若小球帶正電荷，重力沿斜面向下的分力大于電場力時，電場力的方向可以沿斜面向上，也可以沿斜面向下,所以A錯誤；當(dāng)電場力沿斜面向上時,則電場力做負功，電勢能增加，當(dāng)電場力沿斜面向下時,電場力做正功，電勢能減小,故B錯誤；由于合力沿斜面向下，故合力一定做正功，根據(jù)動能定理可知，動能一定增加，故C正確；若電場力沿斜面向上,電場力做負功，機械能減小，故D錯誤．6.如圖是勻強電場遇到空腔導(dǎo)體后的部分電場線分布圖，電場線的方向如圖中箭頭所示,M、N、Q是以直電場線上一點O為圓心的同一圓周上的三點，OQ連線垂直于MN.以下說法正確的是（)A．O點電勢與Q點電勢相等B．O、M間的電勢差小于N、Q間的電勢差C．將一負電荷由M點移到Q點，電荷的電勢能增加D．在Q點釋放一個正電荷，正電荷所受電場力將沿與OQ垂直的方向豎直向上解析:選C。由電場線的方向可知φM〉φO>φN，再作出此電場中過O的等勢線,可知φO>φQ，A錯誤；且MO間的平均電場強度大于ON間的平均電場強度，故UMO>UON,B錯誤；因UMQ〉0,負電荷從M到Q電場力做負功,電勢能增加，C正確；正電荷在Q點的電場力方向沿電場線的切線方向而不是圓的切線方向，D錯誤．7．(多選）如圖所示，兩電荷量分別為Q（Q＞0）和－Q的點電荷對稱地放置在x軸上原點O的兩側(cè)，a點位于x軸上O點與點電荷Q之間，b點位于y軸O點上方．取無窮遠處的電勢為零．下列說法正確的是（)A．b點電勢為零，電場強度也為零B．正的試探電荷在a點的電勢能大于零，所受電場力方向向右C．將正的試探電荷從O點移到a點，必須克服電場力做功D．將同一正的試探電荷先后從O、b兩點移到a點，后者電勢能的變化較大解析：選BC.因為等量異種電荷在其連線的中垂線上的電場方向為平行于x軸指向負電荷，所以電場方向與中垂線方向垂直，故中垂線為等勢線，因為中垂線延伸到無窮遠處，所以中垂線的電勢為零，故b點的電勢為零,但是電場強度不為零，A錯誤；等量異種電荷連線上，電場方向由正電荷指向負電荷,方向平行于x軸向右,在中點O處電勢為零，O點左側(cè)電勢為正，右側(cè)電勢為負，又知道正電荷在正電勢處電勢能為正，故B正確；O點的電勢低于a點的電勢，電場力做負功，所以必須克服電場力做功,C正確;O點和b點的電勢相等，所以先后從O、b兩點移到a點，電場力做功相等,電勢能變化相同，D錯誤．［綜合應(yīng)用題組]8．（多選)如圖所示的水平勻強電場中，將兩個帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動到同一水平線上的不同位置，釋放后，M、N保持靜止，不計重力，則（）A．M的帶電量比N的大B．M帶負電荷，N帶正電荷C．靜止時M受到的合力比N的大D．移動過程中勻強電場對M做負功解析：選BD。帶電小球M、N在不計重力條件下平衡，說明M、N兩球所受電場力的合力為零,即M、N所在點合場強為零，所以M球在N球處所產(chǎn)生的場強方向向左,大小為E,故M球帶負電；同理，N球在M球處產(chǎn)生的場強方向向左，大小為E，故N球帶正電，且兩球所帶電荷量相等．所以B、D正確．9.如圖所示，在平面直角坐標系中，有方向平行于坐標平面的勻強電場，其中坐標原點O處的電勢為零，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．200V/m B．200eq\r(3）V/mC．100V/m D．100eq\r(3）V/m解析：選A.勻強電場的電場線與等勢面都是平行、等間距排列的，且電場線與等勢面處處垂直，沿著電場線方向電勢均勻降落,取OA中點C，則C點電勢為3V,連接BC即為電場中的一條等勢線，作等勢線的垂線，即電場的電場線,E＝eq\f(U,d)＝eq\f（3V，\x\to(OC）·sin30°）＝200V/m。10.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(nèi)，φM＞φQB．直線c位于某一等勢面內(nèi)，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，電場力做負功解析:選B.電子帶負電荷,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,有WMN＝WMP＜0，而WMN＝qUMN，WMP＝qUMP，q＜0,所以有UMN＝UMP＞0，即φM＞φN＝φP，勻強電場中等勢線為平行的直線,所以NP和MQ分別是兩條等勢線,有φM＝φQ，故A錯誤，B正確；電子由M點到Q點過程中，WMQ＝q（φM－φQ)＝0,電子由P點到Q點過程中,WPQ＝q（φP－φQ)＞0，故C、D錯誤．11.(多選）如圖所示,一帶電粒子在兩個固定的等量正電荷的電場中運動,圖中的實線為等勢面，虛線ABC為粒子的運動軌跡，其中B點是兩點電荷連線的中點，A、C位于同一等勢面上．下列說法正確的是(）A．該粒子可能帶正電B．該粒子經(jīng)過B點時的速度最大C．該粒子經(jīng)過B點時的加速度一定為零D．該粒子在B點的電勢能小于在A點的電勢能解析：選CD.從該帶電粒子的運動軌跡看，固定電荷對它有吸引力，由固定電荷帶正電可知,該粒子一定帶負電，故A錯誤;因為粒子從A運動到B的過程中，只受電場力且電場力先做正功后做負功，由動能定理知，動能先增加后減小，故B點的動能不是最大，則經(jīng)過B點時的速度不是最大，故B錯誤;B點是兩點電荷連線的中點，合場強為零,故粒子受力為零，則加速度為零，C正確；因為離正電荷越遠，電勢越低,即φA〈φB,因粒子帶負電，由Ep＝φq得，EpA〉EpB，故D項正確．12．兩電荷量分別為q1和q2的點電荷固定在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中C為ND段電勢最低的點，則下列說法正確的是(）A．q1、q2為等量異種電荷B．N、C兩點間場強方向沿x軸負方向C．N、D兩點間的電場強度大小沿x軸正方向先減小后增大D．將一正點電荷從N點移到D點，電勢能先增大后減小解析:選C.根據(jù)q1左側(cè)和q2右側(cè)電勢隨距離增大而降低可判斷兩者均為正電荷，A錯．N、C間的電場方向沿x軸正方向，C點場強為0，B錯．根據(jù)ND段圖線的斜率大小先減小后增大可知，場強先減小到零后反向增大，C正確；正電荷從N移到D，由Ep＝qφ知，電勢能先減小后增大，D錯．13．一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運動．取該直線為x軸,起始點O為坐標原點，其電勢能Ep與位移x的關(guān)系如圖所示，下列圖象中合理的是()解析：選D.帶電粒子在電場中運動時，其電勢能的變化規(guī)律是非線性的．由Ep.x圖象知，帶電粒子的電勢能不是均勻變化的，靜電力不能為恒力，故選項A錯誤；帶電粒子僅受靜電力作用，故電勢能和動能相互轉(zhuǎn)化,電勢能的減少量等于動能的增加量,即動能增加得越來越慢，故選項B錯誤；由于靜電力不是恒力，加速度a應(yīng)該越來越小,故選項C錯誤，選項D正確．14．（多選)如圖甲所示，有一絕緣圓環(huán)，圓環(huán)上均勻分布著正電荷，圓環(huán)平面與豎直平面重合．一光滑細桿沿垂直圓環(huán)平面的軸線穿過圓環(huán),細桿上套有一個質(zhì)量為m＝10g的帶正電的小球,小球所帶電荷量q＝5。0×10－4C。小球從C點由靜止釋放，其沿細桿由C經(jīng)B向A運動的v.t圖象如圖乙所示．小球運動到BA．在O點右側(cè)桿上，B點場強最大，場強大小為E＝1.2V/mB．由C到A的過程中，小球的電勢能先減小后增大C．由C