2021高考物理一輪復(fù)習(xí)專題54電場能的性質(zhì)練習(xí)含解析新人教版

1、專題54電場能的性質(zhì)12020重慶測試真空中，一直線上有m、o、n、p四個點，相鄰兩點間距相等，現(xiàn)在o點放一點電荷q，如圖所示，則()a電勢mnb電勢mpc場強大小emep d電勢差uonunp22020全國卷如圖，豎直面內(nèi)一絕緣細圓環(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)水平直徑上的兩個點，c、d為豎直直徑上的兩個點，它們與圓心的距離均相等則()aa、b兩點的場強相等 ba、b兩點的電勢相等cc、d兩點的場強相等 dc、d兩點的電勢相等32020河北衡水中學(xué)月考(多選)如圖所示，在真空中a、b兩點分別固定等量異種點電荷q和q，o是a、b連線的中點，acbd是以o 為中心的正方形，

2、m、n、p分別為ad、db、bc的中點，下列說法正確的是()am、n兩點的電場強度相同b電勢的高低關(guān)系npc正電荷由a運動到b，其電勢能增加d負電荷由a運動到c，電場力做負功42020河南六市聯(lián)考邊長為1 cm的正三角形abc處于勻強電場中，電場方向平行于三角形所在平面將電子由a點移動到b點，電場力做功4 ev，將電子由a點移動到c點，電場力做功2 ev.電場強度大小為()a200 v/m b300 v/mc200 v/m d400 v/m5.2020廣東七校聯(lián)考如圖所示是兩個等量異種點電荷，a、b為兩點電荷連線的垂直平分線上兩點，c、d為兩點電荷連線上兩點，且a、b、c、d與o點間的距離相等

3、，則()aa、b、c、d四點場強相同bc點電勢比d點電勢低c試探正電荷沿直線從a運動到b，電場力不做功d試探正電荷從c運動到d，電勢能增加6對于真空中電荷量為q的靜止點電荷而言，當(dāng)選取離點電荷無窮遠處的電勢為零時，離點電荷距離為r處的電勢為(k為靜電力常量)如圖所示，兩電荷量大小均為q的異種點電荷相距為d，現(xiàn)將一質(zhì)子(電荷量為e)從兩電荷連線上的a點沿以負電荷為圓心、半徑為r的半圓形軌跡abc移到c點，在質(zhì)子從a點到c點的過程中，系統(tǒng)電勢能的變化情況為()a減少 b增加c減少 d增加72020金華十校聯(lián)考如圖所示為范德格拉夫起電機，直流高壓電源的正電荷通過電刷e、傳送帶、電刷f，源源不斷地傳到

4、球殼的外表面，并均勻地分布在球殼的外表面上，從而在球殼和大地間形成高電壓當(dāng)達到某穩(wěn)定的高壓時，一個電子僅在電場力作用下，從金屬球殼外空間中a點運動到b點，下列說法正確的是()a電子在a點的電勢能小于b點的電勢能b電子在a點的加速度小于b點的加速度c電子在a點的速度小于b點的速度da點的電勢比b點的電勢低82020廣州調(diào)研(多選)如圖，在勻強電場中，質(zhì)量為m、電荷量為q的小球由靜止釋放沿斜向下做直線運動，軌跡與豎直方向的夾角為，則()a場強最小值為b電場方向可能水平向左c電場力對小球可能不做功d小球的電勢能可能增加92020成都摸底(多選)如圖所示為某電場中的一條電場線一負電荷以大小為v0的速度

5、從m點沿電場線運動到n點，經(jīng)歷時間為t1，電勢能變化量為ep1.另一正電荷以大小為v0的速度從n點沿電場線運動到m點，經(jīng)歷時間為t2，電勢能變化量為ep2.已知v0的方向平行于電場線，兩電荷的質(zhì)量相等、電荷量絕對值相等，不計電荷的重力，則()aep1可能小于ep2 bep1一定等于ep2ct1可能小于t2 dt1一定等于t2102019全國卷(多選)如圖，電荷量分別為q和q(q0)的點電荷固定在正方體的兩個頂點上，a、b是正方體的另外兩個頂點則()aa點和b點的電勢相等ba點和b點的電場強度大小相等ca點和b點的電場強度方向相同d將負電荷從a點移到b點，電勢能增加112020山東濰坊模擬如圖所

6、示，相距10 cm的平行板a和b之間有勻強電場，電場強度e2103 v/m，方向向下電場中c點距b板3 cm，b板接地，下列說法正確的是()aa板電勢a2104 v ba板電勢a200 vcc點電勢c60 v dc點電勢c60 v122020遼寧五校協(xié)作體聯(lián)考如果空氣中的電場很強，空氣將急速地發(fā)生破裂或分解，那么空氣就從絕緣體變成了異體，這種現(xiàn)象稱為空氣的“擊穿 ”已知高鐵上方的高壓電接觸網(wǎng)的電壓為27.5 kv.陰雨天時當(dāng)雨傘傘尖周圍的電場強度達到2.5104 v/m時空氣就有可能被擊穿因此乘客陰雨天打傘站在站臺上時，傘尖與高壓電接觸網(wǎng)的距離應(yīng)大于()a0.6 m b1.1 mc1.6 m

7、d2.1 m132020貴陽市高三測試如圖所示，豎直實線表示某勻強電場中的一簇等勢面，具有一定初速度的帶電小球的電場中從a到b做直線運動(如圖中虛線所示)小球只受電場力和重力，則該帶電小球從a運動到b的過程中()a做勻速直線運動b機械能守恒c機械能逐漸增大，電勢能逐漸減小d機械能逐漸減小，電勢能逐漸增大142019全國卷(多選)靜電場中，一帶電粒子僅在電場力的作用下自m點由靜止開始運動，n為粒子運動軌跡上的另外一點，則()a運動過程中，粒子的速度大小可能先增大后減小b在m、n兩點間，粒子的軌跡一定與某條電場線重合c粒子在m點的電勢能不低于其在n點的電勢能d粒子在n點所受電場力的方向一定與粒子軌

8、跡在該點的切線平行15.2020包頭測試(多選)如圖所示，勻強電場的方向與長方形abcd所在的平面平行，abad.電子從a點運動到b點的過程中電場力做的功為4.5 ev；電子從a點運動到d點的過程中克服電場力做的功為4.5 ev.以a點的電勢為電勢零點，下列說法正確的是()ab點的電勢為4.5 vbc點的電勢為3 vc該勻強電場的方向是由b點指向a點d該勻強電場的方向是由b點垂直指向直線ac162020?？谡{(diào)研(多選)如圖所示，在光滑絕緣水平地面上相距為l處有兩個完全相同的帶正電小球a和b，它們的質(zhì)量都為m.現(xiàn)由靜止釋放b球，同時a球以大小為v0的速度沿兩小球連線方向向b球運動，運動過程中，兩

9、球最小距離為，下列說法正確的是()a距離最小時與開始時b球的加速度之比為9:1b從開始到距離最小的過程中，電勢能的增加量為mvca、b組成的系統(tǒng)動能的最小值是mvdb球速度的最大值為v017.(多選)如圖，同一平面內(nèi)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

10、a、m兩點之間的電勢差一定等于b、n兩點之間的電勢差182020山西大同開學(xué)考試如圖甲，a、b是一條電場線上的兩點，若在某點釋放一初速度為零的電子，電子僅受電場力作用，并沿電場線從a點運動到b點，其速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示則()aa、b兩點的電勢afbd電子在a、b兩點的電勢能epa0)a從o點發(fā)射時的速度大小為v0，到達p點所用時間為t；b從o點到達p點所用時間為.重力加速度為g，求(1)電場強度的大??；(2)b運動到p點時的動能專題54電場能的性質(zhì)1a點電荷周圍的等勢面為以點電荷為圓心的同心圓，m、n兩點距點電荷距離相等，則mn，a正確；由于不知點電荷的電性，無法判斷m與p的大小，b

11、錯誤；由點電荷電場強度公式ek可知，場強大小emep，c錯誤；沿電場線onp電場線變稀疏，由于是非勻強電場，且on與np間的距離相等，故uonunp，d錯誤2abc圓環(huán)上電荷量分布關(guān)于cd左右對稱，且對稱部分電性相同；圓環(huán)上、下部分電荷量分布關(guān)于ab對稱，但上、下部分所帶電荷的電性相反故直線ab上場強處處垂直于ab豎直向下，沿電場線方向電勢逐漸降低，由此可知：eaeb，ab，eced，cd，故a、b、c正確，d錯誤3bc由等量異種電荷形成的電場的特點可知，m、n兩點的電場方向不同，a錯誤；n、p兩點關(guān)于a、b連線上下對稱，電勢相等，b正確；正電荷由a運動到b，電場力做負功，電勢能增大，c正確；

12、負電荷由a運動到c，電場力做正功，d錯誤4d取ab的中點為d連接cd，則ab垂直于cd，由題意可知，cd在同一等勢面上，則ab一定是同一電場線上的兩點，即e400 v/m，d正確5c6aa點的電勢為akk，c點的電勢為ckk，則a、c兩點間的電勢差為uacac，質(zhì)子從a點移到c點，電場力做功為wac euac，且做的是正功，所以質(zhì)子的電勢能減少，故a正確7a8.cd9.bc10bc本題通過兩等量異種點電荷的電場考查了電場力的性質(zhì)與電場能的性質(zhì)，利用點電荷所處的空間位置考查了學(xué)生的推理能力，體現(xiàn)了運動與相互作用觀念、能量觀念等物理觀念的素養(yǎng)要素由點電荷產(chǎn)生的電勢分布可知q在a點產(chǎn)生的電勢低于在b

13、點產(chǎn)生的電勢，q在a點 產(chǎn)生的電勢也低于在b點產(chǎn)生的電勢，故aepb，故a、d均錯誤. 由點電荷的場強分布可知q在a點產(chǎn)生的場強與q在b點產(chǎn)生的場強完全相同，q在b點產(chǎn)生的場強與q在a點產(chǎn)生的場強也完全相同，故a點與b點的總場強也完全相同，b、c均正確11c由ued可知，兩極板之間的電勢差為200 v；又b0，所以a板的電勢為200 v，ab錯誤；c點的電勢ca60 v，c正確，d錯誤12b由題意知傘尖與高壓電接觸網(wǎng)間的電勢差u27.5 kv，當(dāng)電場強度e2.5104 v/m時，由公式ued得d m1.1 m，傘尖與高壓電接觸網(wǎng)的距離應(yīng)大于1.1 m，b正確13d電場線與等勢面垂直，所以電場線

14、應(yīng)水平；帶電小球在勻強電場中受到豎直向下的重力和水平方向的電場力作用，帶電小球做直線運動，合力與速度在一條直線上，所以帶電小球所受的電場力方向必定水平向左，小球做勻減速直線運動，選項a錯誤；由于電場力對帶電小球做負功，所以帶電小球的機械能逐漸減小，電勢能逐漸增大，選項bc錯誤，d正確14ac本題考查帶電粒子在電場中運動的問題，體現(xiàn)了能量觀念、科學(xué)推理等核心素養(yǎng) 粒子僅在電場力作用下由靜止開始運動，運動過程中，電場力可能先做正功后做負功，速度可能先增大后減小，a正確；若電場線為曲線，則粒子運動的軌跡與電場線不重合，b錯誤；由能量守恒定律知動能與電勢能之和恒定，而粒子在n點有動能或動能為0，則粒子

15、在n點的電勢能不可能高于在m點的電勢能，c正確；粒子在n點所受電場力的方向沿電場線切線方向，與軌跡切線不一定平行，d錯誤15ad16.ac17.bd18a由題圖乙可知，電子由靜止開始沿電場線從a運動到b，電場力的方向從a到b，電子帶負電，則場強方向從b到a，根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知，電勢ab，a正確；由速度時間圖象可知，圖線的斜率逐漸增大，電子的加速度增大，電子所受電場力增大，則電場力fafb，而fqe，所以eaepb，d錯誤19acd20.ad21.b22.bd23(1)bd(2)a.球心需要b大于x(3)ab(4)b(5)物體初速度較小時，運動范圍很小，引力可以看作恒力重力，做平拋運動

16、；隨著物體初速度增大，運動范圍變大，引力不能再看作恒力；當(dāng)物體初速度達到第一宇宙速度時，它就圍繞地球做圓周運動而成為地球衛(wèi)星解析：本題考查研究平拋運動實驗，突出考查了實驗分析及探究能力，體現(xiàn)了科學(xué)探究、科學(xué)推理的素養(yǎng)要素 (1)研究平拋運動實驗，必須滿足的條件是鋼球以相同的初速度沿水平方向拋出，則無論斜槽是否光滑，只要每次從同一位置無初速度釋放鋼球，且斜槽軌道末端水平，鋼球拋出的初速度就相同且沿水平方向，a項錯誤，b、d項正確；實驗只需用平滑曲線表示軌跡，擋板高度無需等間距變化，故c項錯誤 (2)a.因為每次壓點痕跡位于水平正對球心的位置，故靜置于q點的鋼球球心對應(yīng)的白紙上的位置為原點坐標系以

17、水平方向為x軸，豎直方向為y軸，故需要y軸與重錘線平行b.在豎直方向上，若初速度為零，則滿足，當(dāng)豎直方向初速度大于零時，則滿足；根據(jù)y2y1gt2得t，而v0，得v0x. (3)水由細管管口水平噴出后，可以看成水做平拋運動，故此法可得到平拋運動軌跡，a項正確；平拋小球頻閃照片取圓心點做的記錄點與實驗中的痕跡點一致，故b項正確；鉛筆做平拋運動時，因為沒有水平壓力作用，筆尖不會在白紙上留下平拋運動軌跡，故c項錯誤 (4)因為平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的勻加速直線運動，由運動的獨立性原理可知平拋物體的飛行時間t由下落高度決定，所以伽利略的推斷揭示了平拋物體在豎直方向上做自由落體運動，故b項正確，a、c項錯誤 (5)物體初速度較小時，運動范圍很小，引力可以看作恒力重力，物體做平拋運動；隨著物體初速度增大，運動范圍變大，引力不能再看作恒力；當(dāng)物體初速度達到第一宇宙速度時，它就圍繞地球做圓周運動而成為