（新課標(biāo)）2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第七章 第二講 電場能的性質(zhì)練習(xí)（含解析）

電場能的性質(zhì)A組·基礎(chǔ)題1對于靜電場中的A、B兩點(diǎn)，下列說法正確的是( D )A點(diǎn)電荷在電場中某點(diǎn)受力的方向一定是該點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向B電勢差的公式UAB，說明A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB與靜電力做功WAB成正比，與移動(dòng)電荷的電荷量q成反比C根據(jù)E，電場強(qiáng)度與電場中兩點(diǎn)間的距離d成反比D若將一正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力做正功，則A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢2. 帶電粒子僅在電場力作用下，從電場中a點(diǎn)以初速度v0進(jìn)入電場并沿虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，如圖所示，則從a到b過程中，下列說法正確的是( D )A粒子帶負(fù)電荷B粒子先加速后減速C粒子加速度一直增大D粒子的機(jī)械能先減小后增大3(多選)如圖所示，長為L、傾角為的光滑絕緣斜面處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，一電荷量為q、質(zhì)量為m的小球，以初速度v0由斜面底端的M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)斜面頂端N的速度仍為v0，則( BCD )A電場強(qiáng)度等于B電場強(qiáng)度等于CM、N兩點(diǎn)間的電勢差為D小球在N點(diǎn)的電勢能小于在M點(diǎn)的電勢能4. 一個(gè)正點(diǎn)電荷固定在正方形的一個(gè)頂點(diǎn)D上，另一個(gè)帶電粒子射入該區(qū)域時(shí)，恰好能經(jīng)過正方形的另外三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，下列說法正確的是( C )A根據(jù)軌跡可判斷該帶電粒子帶正電B粒子經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)速率大小關(guān)系是vBvAvCC粒子在A、B、C三點(diǎn)的加速度大小關(guān)系是aAaCaBDA、C兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同5(多選) 如圖所示，A、B、O、C為在同一豎直平面內(nèi)的四點(diǎn)，其中A、B、O沿同一豎直線，B、C同在以O(shè)為圓心的圓周(用虛線表示)上，沿AC方向固定有一光滑絕緣細(xì)桿L，在O點(diǎn)固定放置一帶負(fù)電的小球現(xiàn)有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶正電的小球a、b，先將小球a穿在細(xì)桿上，讓其從A點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑，后使小球b從A點(diǎn)由靜止開始沿豎直方向下落各帶電小球均可視為點(diǎn)電荷，則下列說法中正確的是( CD )A從A點(diǎn)到C點(diǎn)，小球a做勻加速運(yùn)動(dòng)B從A點(diǎn)到C點(diǎn)電場力對小球a做的功大于從A點(diǎn)到B點(diǎn)電場力對小球b做的功C小球a在C點(diǎn)的動(dòng)能大于小球b在B點(diǎn)的動(dòng)能D從A點(diǎn)到C點(diǎn)，小球a的機(jī)械能先增加后減少，但機(jī)械能與電勢能之和不變6(多選)(2017·全國卷)在一靜止點(diǎn)電荷的電場中，任一點(diǎn)的電勢與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如圖所示電場中四個(gè)點(diǎn)a、b、c和d的電場強(qiáng)度大小分別Ea、Eb、Ec和Ed.點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢a已在圖中用坐標(biāo)(ra，a)標(biāo)出，其余類推現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)b、c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，在相鄰兩點(diǎn)間移動(dòng)的過程中，電場力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd.下列選項(xiàng)正確的是( AC )AEaEb41BEcEd21CWabWbc31 DWbcWcd137(多選)(2018·廣東揭陽二模)如圖所示，正四面體的棱長為a，A、B、C、D是其四個(gè)頂點(diǎn)，現(xiàn)在B、D兩點(diǎn)分別固定電量均為q的正負(fù)點(diǎn)電荷，靜電力常量為k，下列說法正確的是( BC )AA點(diǎn)的場強(qiáng)大小為BA、C兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向相同CA、C兩點(diǎn)電勢相同D將一正電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn)，電場力先做正功后做負(fù)功解析：兩個(gè)電荷在A點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小E1E2，方向的夾角為120°，則A點(diǎn)的合場強(qiáng)EE1E2，A錯(cuò)誤；據(jù)題，q、q是兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，通過BD的中垂面是一等勢面，AC在同一等勢面上，電勢相等，A、C兩點(diǎn)的場強(qiáng)都與等勢面垂直，方向指向D一側(cè)，方向相同，根據(jù)對稱性可知，場強(qiáng)大小相等，故A、C兩點(diǎn)的場強(qiáng)、電勢均相同，將一正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場力不做功，B、C正確，D錯(cuò)誤8在電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場中，將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球由靜止開始釋放，帶電小球沿與豎直方向成角的方向做直線運(yùn)動(dòng)關(guān)于帶電小球的電勢能Ep和機(jī)械能W的判斷，正確的是( B )A若sin ，則Ep一定減少，W一定增加B若sin ，則Ep、W一定不變C若sin ，則Ep一定增加，W一定減少D若tan ，則Ep可能增加，W一定增加B組·能力題9. (多選)(2018·四川高三春季診斷改編)真空中相距為3a的兩個(gè)點(diǎn)電荷M、N，分別固定于x軸，x10和x23a的兩點(diǎn)上，在它們連線上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度E隨x變化的關(guān)系如圖所示，下列判斷正確的是( AC )A點(diǎn)電荷M、N一定為同種電荷B在x軸上，3ax6a的區(qū)域內(nèi)，有一點(diǎn)電場強(qiáng)度為零C點(diǎn)電荷M、N所帶電荷量的絕對值之比為41D若設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢能零點(diǎn)，則x2a處的電勢一定為零解析：若兩電荷為異種電荷，在x2a處，電場強(qiáng)度不可能為0，故兩電荷為同種電荷，選項(xiàng)A正確；兩電荷為同種電荷，可知在N的右側(cè)電場強(qiáng)度均不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；M在2a處產(chǎn)生的場強(qiáng)為 E1k，N在2a處產(chǎn)生的場強(qiáng)E2k，由于2a處場強(qiáng)為0，故E1E2，解得QM4QN，故C正確；若設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢能零點(diǎn)，則x2a處的電勢一定為正值，選項(xiàng)D錯(cuò)誤10(多選) (2018·合肥二模)如圖所示，豎直平面內(nèi)有一圓周，其圓心為O，直徑AB和CD相互垂直，電荷量均為Q的正點(diǎn)電荷放在關(guān)于CD對稱的圓周上，它們所在半徑的夾角為120°.則下列說法正確的是( BD )A點(diǎn)O與點(diǎn)C的場強(qiáng)相同B點(diǎn)C與點(diǎn)D的場強(qiáng)大小之比為：1C一電子從點(diǎn)D由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C的過程中，加速度先減小后增大D將一正電荷沿著圓周從點(diǎn)A經(jīng)D移至點(diǎn)B的過程中，電場力先做正功，后做負(fù)功解析：點(diǎn)O與點(diǎn)C的場強(qiáng)大小相等，方向相反，故A錯(cuò)誤；根據(jù)矢量合成法則，C點(diǎn)場強(qiáng)為EC2×cos60°， D點(diǎn)的場強(qiáng)為ED2××，點(diǎn)C與點(diǎn)D的場強(qiáng)大小之比為：1，故B正確；根據(jù)電場強(qiáng)度的矢量合成法則，距離兩點(diǎn)電荷連線xRR處的場強(qiáng)最強(qiáng)，則電子從點(diǎn)D到點(diǎn)C的過程中，加速度先增大，再減小，再增大，故C錯(cuò)誤；根據(jù)等量同種電荷的電場線，正電荷沿著圓周從點(diǎn)A到點(diǎn)D，電場力做正功，從點(diǎn)D到點(diǎn)B的過程中，電場力做負(fù)功，故D正確11(2018·吉林白城通榆月考)如圖所示，用長為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B置于光滑絕緣的水平面上，A球的帶電量為2q，B球的帶電量為3q，構(gòu)成一個(gè)帶電系統(tǒng)(它們均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，也不考慮兩者間相互作用的庫侖力)現(xiàn)讓小球A處在有界勻強(qiáng)電場區(qū)域MPNQ內(nèi)已知虛線MP位于細(xì)桿的中垂線上，虛線NQ與MP平行且間距足夠長勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為E，方向水平向右釋放帶電系統(tǒng)，讓它從靜止開始運(yùn)動(dòng)，忽略帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中所產(chǎn)生的磁場影響求：(1)帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的最大速度為多少？(2)帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中，B球電勢能增加的最大值多少？(3)帶電系統(tǒng)回到初始位置所用時(shí)間為多少？解析：(1) 從AB在電場中受力方向可知，小球B剛進(jìn)入電場帶電系統(tǒng)具有最大速度，從釋放帶電系統(tǒng)到小球B剛進(jìn)入電場的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有2qEL×2mv0，vmax；(2)當(dāng)帶電系統(tǒng)速度第一次為零，B克服電場力做功最多、B增加的電勢能最多，設(shè)B球在電場中的最大位移為x，由動(dòng)能定理有2qE(Lx)3qEx0，得x2L，所以B電勢能增加的最大值為Wmax3qE×2L6qEL；(3)設(shè)帶電系統(tǒng)由靜止釋放到小球B剛進(jìn)入電場的過程中，帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，則有La1t，a1，設(shè)小球B進(jìn)入電場后至小球A剛運(yùn)動(dòng)到帶電系統(tǒng)速度為零時(shí)(最右端)的過程中，帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，則有2La2t，a2，根據(jù)對稱性可知，帶電系統(tǒng)從出發(fā)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)的過程中所用總時(shí)間為t2t12t2，解得t6.答案：(1)(2)6qEl(3)66