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1、基礎課 2 電場能的性質一、選擇題1關于靜電場的等勢面，下列說法正確的是()A兩個電勢不同的等勢面可能相交B電場線與等勢面處處相互垂直C同一等勢面上各點電場強度一定相等D將一負的試探電荷從電勢較高的等勢面移至電勢較低的等勢面，電場力做正功解析：選B在靜電場中，兩個電勢不同的等勢面不會相交，選項A錯誤；電場線與等勢面一定相互垂直，選項B正確；同一等勢面上的電場強度可能相等，也可能不相等，選項C錯誤；電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，移動負試探電荷時，電場力做負功，選項D錯誤2(多選)將一電荷量為Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等a、b
2、為電場中的兩點，則()Aa點的電場強度比b點的大Ba點的電勢比b點的高C檢驗電荷q在a點的電勢能比在b點的大D將檢驗電荷q從a點移到b點的過程中，電場力做負功解析：選ABD電場線密的地方電場強度大，A項正確；沿著電場線方向電勢逐漸降低，B項正確；由Epq可知，負電荷在高電勢處電勢能小，C項錯誤；負電荷從a到b電勢能增加，根據電場力做功與電勢能變化的關系可知，這個過程中電場力做負功，D項正確3(多選)如圖所示，A、B、C是勻強電場中平行于電場線的某一平面上的三個點，各點的電勢分別為A5 V，B2 V，C3 V，H、F三等分AB，G為AC的中點，在下列各示意圖中，能正確表示該電場強度方向的是()解
3、析：選BC根據勻強電場的特點可知，H、F點的電勢分別為H4 V，F3 V；G點的電勢G4 V，則HG，則電場線垂直GH，選項B正確；又CF3 V，可知電場線與CF垂直，選項C正確4.(多選)如圖所示的實線為電場線，電場線分布及a、e兩點關于直線OO對稱，帶電粒子從a點沿虛線adb運動到b點，過直線OO時速度方向恰好與OO垂直，不計粒子重力，則下列說法正確的是()A過b點后帶電粒子可能運動到c點B帶電粒子的運動軌跡是拋物線的一部分C帶電粒子從a運動到b，其電勢能增大D直線OO垂直于電場中的等勢面解析：選CD根據題述及對稱關系分析易知，過b點后粒子沿be運動，選項A錯誤；在非勻強電場中帶電粒子的運
4、動軌跡不可能是拋物線的一部分，選項B錯誤；帶電粒子從a運動到b，電場力做負功，電勢能增大，選項C正確；電場線垂直于等勢面，OO為對稱軸，恰好與臨近的場強方向平行，故直線OO垂直于電場中的等勢面，選項D正確5.(多選)(2019屆山東青島模擬)兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢隨x變化的關系如圖所示，其中A，N兩點的電勢為零，ND段中C點電勢最高，則()AC點的電場強度大小為零BA點的電場強度大小為零CNC間電場強度方向沿x軸負方向D將一負點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負功解析：選ACDC點為電勢的拐點，其斜率為零，則電場強度為零，選項A正確；
5、由圖知A點的電勢為零，但其斜率不為零，則A點的電場強度不為零，選項B錯誤；由圖可知，由O到M電勢降低，則OM間電場強度方向沿x軸正方向，由M到C電勢升高，則MC間電場強度方向沿x軸負方向，則NC間的電場強度方向沿x軸負方向，選項C正確；因為MC間電場強度方向沿x軸負方向，CD間電場強度方向沿x軸正方向，則將一負點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后負功，選項D正確6.(2018屆河南鄭州第二次質量預測)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() Aa點電勢高于b點電勢Ba點場強小于b
6、點場強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：選C根據電場線的性質可畫出沿x軸的電場線，從b指向a，又由沿電場線方向電勢逐漸降低可知，b點的電勢高于a點的電勢，選項A錯誤；a點的電場強度大于b點的電場強度，選項B錯誤；由于c點的電勢高于a點的電勢，將電子從a點移動到c點，電場力做正功，選項C正確；由于d點的電勢高于b點的電勢，將電子從d點移動到b點，電場力做負功，電勢能增大，選項D錯誤7.(多選)(2018屆唐山高三統(tǒng)一考試)如圖所示，兩個不等量異種點電荷，q1小于q2，在兩點電荷連線的垂直平分線上存在a、b兩點，a、b關于兩點電荷連線的中點O對稱，兩點
7、的電場強度分別為Ea、Eb，電勢分別為a、b.則()AEaEbBabC從a點到O點合電場強度一直減小D從O點到b點電勢一直降低解析：選BD由于q1EBB電勢ACBC將一帶負電粒子由A經B移至C點過程中，電場力先做負功再做正功D將一帶正電粒子由A經B移至C點過程中，電勢能先增大再減小解析：選BD由電場線分布可知EAECEB，A錯誤；根據等勢面與電場線垂直，以及電場的對稱性作出等勢面，可知A、C在同一等勢面上，B點電勢高于A、C點電勢，B正確；故UAB0，將一帶負電粒子由A經B移至C點過程中，電場力先做正功再做負功，C錯誤；將一帶正電粒子由A經B移至C點過程中，電場力先做負功再做正功，電勢能先增大
8、再減小，D正確9.(多選)(2018年全國卷)如圖，同一平面內的a、b、c、d四點處于勻強電場中，電場方向與此平面平行，M為a、c連線的中點，N為b、d連線的中點一電荷量為q(q0)的粒子從a點移動到b點，其電勢能減小W1；若該粒子從c點移動到d點，其電勢能減小W2.下列說法正確的是()A此勻強電場的場強方向一定與a、b兩點連線平行B若該粒子從M點移動到N點，則電場力做功一定為C若c、d之間的距離為L，則該電場的場強大小一定為D若W1W2，則a、M兩點之間的電勢差一定等于b、N兩點之間的電勢差解析：選BD勻強電場中UEd.根據電場力做功與電勢能變化量的關系有W1q(ab)，W2q(cd)，WM
9、Nq(MN)，根據勻強電場中“同一條直線上兩點間的電勢差與兩點間的距離成正比”的規(guī)律可知，UaMUMc，即aMMc，可得M，同理可得N，聯立式可得WMN，故B項正確；若W1W2，則abcd，結合兩式可推出aMbN，故D項正確；由題意無法判定電場強度的方向，故A、C項錯誤10.(多選)(2018屆甘肅馬營中學期末)如圖所示，虛線a、b、c為三個同心圓面，圓心處有一個點電荷，現從b、c之間一點P以相同的速率發(fā)射兩個帶電粒子，分別沿PM、PN運動到M、N點，M、N兩點都處于圓周c上，以下判斷正確的是()A到達M、N時兩粒子速率仍相等B到達M、N時兩粒子速率vMvNC到達M、N時兩粒子的電勢能相等D左
10、側粒子的電勢能先增大后減小解析：選BD由軌跡看出，點電荷左側的帶電粒子受排斥力，右側的帶電粒子受吸引力，由題，M、N兩點都處于圓周c上，電勢相等，兩帶電粒子又是從同一點P出發(fā)，則電勢差UPMUPN，而從P到M的粒子電場力總功為正功，從P到N的粒子電場力總功為負功，根據動能定理得到，到達M、N時兩粒子速率vMvN，故A錯誤，B正確；由軌跡看出，點電荷左側的帶電粒子有排斥力，與中心點電荷電性相同；對右側的帶電粒子有吸引力，與中心點電荷電性相反，則兩粒子帶異種電荷，由公式Epq知兩個粒子到達M、N時電勢能不等，故C錯誤；電場力對左側的粒子先做負功后做正功，電勢能先增大后減小，故D正確二、非選擇題11
11、.(2019屆河北石家莊質量檢測)如圖所示，光滑絕緣水平桌面處在電場強度大小為E、方向水平向右的勻強電場中，某時刻將質量為m、帶電荷量為q的小金屬塊(可視為質點)從A點由靜止釋放，小金屬塊經時間t到達B點，此時電場突然反向，電場強度增強為某恒定值，且仍為勻強電場，又經過時間t小金屬塊回到A點小金屬塊在運動過程中電荷量保持不變求：(1)反向后勻強電場的電場強度大?。?2)整個過程中電場力所做的功解析：(1)設小金屬塊到達B點和A點時的速度大小分別為v1和v2，電場反向后勻強電場的電場強度大小為E1，小金屬塊由A點運動到B點的過程有xt2v1t小金屬塊由B點運動到A點的過程xv1tt2v2v1t聯
12、立解得v2E13E.(2)根據動能定理，整個過程中電場力所做的功Wmv220解得W.答案：(1)3E(2)12.(2018屆西安模擬)如圖所示，在O點放置一個正電荷，在過O點的豎直平面內的A點，自由釋放一個帶正電的小球，小球的質量為m、電荷量為q.小球落下的軌跡如圖中虛線所示，它與以O為圓心、R為半徑的圓(圖中實線表示)相交于B、C兩點，O、C在同一水平線上，BOC30，A距離OC的豎直高度為h.若小球通過B點的速度為v，試求：(1)小球通過C點的速度大??；(2)小球由A到C的過程中電勢能的增加量解析：(1)因B、C兩點電勢相等，小球由B到C只有重力做功，由動能定理得mgRsin30mvC2mv2得vC.(2)由A到C應用動能定理得WACmghmvC20得WACmvC2mghmv2mgRmgh由電勢能變化與電場力做功的關系得EpWACmghmv2mgR.答案：(1)(2)mghmv2mgR7
2020高考物理一輪總復習 第七章 靜電場 基礎課2 電場能的性質練習（含解析）新人教版
