2020版高考物理大一輪復習練習：電場的能的性質(zhì)Word版含解析

1、基礎(chǔ)課 2 電場的能的性質(zhì)一、選擇題（15 題為單項選擇題，610 題為多項選擇題）1.如圖1 所示，a、b、c 為電場中同一條電場線上的三點，其中 c 為 ab 的中點 已知 a、b 兩點的電勢分別為 晶二 3 V,勵二 9 V，則下列敘述正確的是（）圖 1A. 該電場在 C 點處的電勢一定為 6 VB. a 點處的場強 Ea一定小于 b 點處的場強 EbC. 正電荷從 a 點運動到 b 點的過程中電勢能一定增大D. 正電荷只受電場力作用從 a 點運動到 b 點的過程中動能一定增大解析 本題中電場線只有一條，又沒說明是哪種電場的電場線，因此電勢降落及 場強大小情況都不能確定，A、B 錯；a、

2、b 兩點電勢已知，正電荷從 a 到 b 是從 低電勢向高電勢運動，電場力做負功，動能減小，電勢能增大， C 對，D 錯。答案 C2.（2017 蘭州一模）帶電粒子僅在電場力作用下，從電場中 a 點以初速度 vo進入 電場并沿虛線所示的軌跡運動到 b 點，如圖 2 所示，則從 a 到 b 過程中，下列說 法正確的是（）圖 2A .粒子帶負電荷B. 粒子先加速后減速C. 粒子加速度一直增大D. 粒子的機械能先減小后增大解析 粒子受到的電場力沿電場線方向，故粒子帶正電，A 錯誤；由圖知粒子受電場力向右，所以先向左減速運動后向右加速運動，故 B 錯誤；從 a 點到 b 點,電場力先做負功，再做正功，電

3、勢能先增大后減小，動能先減小后增大，根據(jù)電場線的疏密知道場強先變小后變大，故加速度先減小后增大，C 錯誤，D 正確答案 D 3在某勻強電場中有 M、N、P 三點，在以它們?yōu)轫旤c的三角形中，/ M = 30/ P= 90直角邊 NP 的長度為 4 cm。已知電場方向與三角形所在平面平行， M、N 和 P 點的電勢分別為 3 V、15 V 和 12 V。則電場強度的大小為（B.75 V/mC. 225 3 V/m D. 75 3 V/m解析 過 P 點作斜邊 MN 的垂線交 MN 于 0 點，由幾何知識可知 N、O 間的距離 NO = 2 cm，M、O 間的距離 MO = 6 cm,由勻強電場的特

4、點得 O 點的電勢為杞二 12 V,即 O、P 在同一等勢面上，由電場線與等勢面的關(guān)系和幾何關(guān)系知：U 妝一 3-E = d NO 150 V/m，即選項 A 正確。答案 A4.兩電荷量分別為 q1和 q2的點電荷固定在 x 軸上的 O、M 兩點，兩電荷連線上 各點電勢隨 x 變化的關(guān)系如圖 4 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A. 150 V/m圖 3B.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 根據(jù) qi左側(cè)和

5、 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錯誤；N、C 間的電場方向沿 x 軸正方向，C 點場強為 0, B 錯誤；根據(jù) N-D 間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= q知，電勢能先減小后增大，D 錯誤。答案 C5.如圖 5 所示為沿水平方向的勻強電場的三條電場線， 豎直平面內(nèi)有一個圓周,A 點為圓周上和圓心同一高度的一點，B 點為圓周上的最高點。在 A 點的粒子源 以相同大小的初速度 vo在豎直面內(nèi)沿各個方向發(fā)射帶正電的同種粒子（不計粒子重力），豎直向上發(fā)射的粒子恰好經(jīng)過 B 點，則從圓周上離開的粒子的最大速度

6、大小為（解析 設粒子所帶電荷量為+ q,質(zhì)量為 m,電場強度為 E,圓周的半徑為 R，因豎直向上發(fā)射的粒子做類平拋運動經(jīng)過B 點，故電場方向水平向右，且有 a匚422=， R= vot, R=2at2，解得 qE= 。粒子從圓周上右側(cè)與圓心等高處離開 m2R1212時的速度最大，則有 qEX2R= 2mv qmvo,可得 v = 3vo，選項 A 正確。答案 A6.如圖 6 所示， 空間有兩個等量的異種點電荷 M、N 固定在水平面上，虛線 POQ 為 MN 連線的中垂線，一負的試探電荷在電場力的作用下從P 點運動到 Q 點，A. 3voB. 2voD. vovo其軌跡為圖中的實線，軌跡與 MN

7、 連線的交點為 A。則下列敘述正確的是（）QK圖 6A .電荷 M 帶負電B. A 點的電勢比 P 點的電勢低C. 試探電荷在 A 點速度最大D. 試探電荷從 P 運動到 Q 的過程中電場力先做負功后做正功解析 試探電荷做曲線運動，電場力指向軌跡的凹側(cè)，因為試探電荷帶負電，所以電荷 N 帶負電，A 項錯誤；由等量異種點電荷電場線分布特征及沿電場線方向電勢逐漸降低可知，B 項正確；試探電荷從 P 到 A 的過程中，電場力做負功， 電勢能增加，動能減少，試探電荷從 A 到 Q 的過程中，電場力做正功，電勢能減小，動能增加，選項 C 錯誤、D 正確。答案 BD7.靜電場在 x 軸上的場強 E 隨 x

8、 的變化關(guān)系如圖 7 所示，x 軸正方向為場強正 方向，帶正電的點電荷沿 x 軸運動，則點電荷（）圖 7A .在 X2和 X4處電勢能相等B. 由 xi運動到冷的過程中電勢能增大C. 由 xi運動到 x4的過程中電場力先增大后減小D. 由 xi運動到 X4的過程中電場力先減小后增大解析 由圖像可知，將正電荷沿 x 軸正向移動，從 x2移動到 X4的過程電場力做 功不為零，兩點處的電勢能不相等，選項 A 錯誤；從 xi移動到 X3的過程電場力 沿 x 軸負方向，電場力做負功，電勢能增大，選項 B 正確；由 X1運動到 X4的過程中，場強先增大后減小，因此電場力先增大后減小，C 項正確，D 項錯誤

9、。答案 BC8如圖 8 所示，兩個固定的等量正點電荷相距為 4L,其連線中點為 0,以 0 為 圓心、L為半徑的圓與兩正點電荷間的連線及連線的中垂線分別交于a b 和 c、d，以 0 為坐標原點、垂直 ab 向上為正方向建立 0y 軸。取無窮遠處電勢為零， 則下列判斷正確的是（）1rr、_站一弓廠-+Q、/+0Xr 廠圖 8A.a、b 兩點的場強相同B.0y 軸上沿正方向電勢隨坐標 y 的變大而減小C.將一試探電荷+ q 自 a 點由靜止釋放，若不計電荷重力，試探電荷將在 a、b間往復運動D. 0y 軸上沿正方向電場強度的大小隨坐標 y 的變大而增大解析 a、b 兩點的場強大小相等、方向相反，

10、選項 A 錯誤；由等量正點電荷的 電場特點，知 0y 軸上沿正方向電勢隨坐標 y 的增大逐漸減小，選項 B 正確；a 點場強方向沿ab 連線向右，試探電荷+ q 自 a 點由靜止釋放后向右運動，遵循 能量守恒定律，在 a、b 間往復運動，選項 C 正確；等量正點電荷連線的中點電 場強度為零，沿 0y 軸正方向無窮遠處電場強度為零，知電場強度沿0y 軸正方向先增大后減小，選項 D 錯誤。答案 BC9.（2017 福建臺州質(zhì)量評估）如圖 9 所示，豎直平面內(nèi)的 x0y 坐標系中，x 軸上 固定一個點電荷 Q,y 軸上固定一根光滑絕緣細桿（細桿的下端剛好在坐標原點 0處），將一個重力不計的帶電圓環(huán)（

11、可視為質(zhì)點）套在桿上，從 P 處由靜止釋放, 圓環(huán)從 0 處離開細桿后恰好繞點電荷 Q 做勻速圓周運動，則下列說法中正確的 是（）細桿丿化 圖 9A圓環(huán)沿細桿從 P 運動到 0 的過程中，加速度一直增大B. 圓環(huán)沿細桿從 P 運動到 0 的過程中，速度先增大后減小C. 若只增大圓環(huán)所帶的電荷量，圓環(huán)離開細桿后仍能繞點電荷 Q 做勻速圓周運 動D若將圓環(huán)從桿上 P 點上方由靜止釋放，其他條件不變，圓環(huán)離開細桿后不能 繞點電荷 Q 做勻速圓周運動解析圓環(huán)運動到 0 點且未離開細桿時庫侖力沿 x 軸正方向，與細桿對圓環(huán)的支持力平衡，加速度為零，則 A 錯誤；因為圓環(huán)到 0 點前，庫侖力沿 y 軸負方

12、向的分量大小始終不為 0,故一直加速，速度增加，B 錯誤；設 P、0 兩點間電2勢差為 U，由動能定理有 qU = 2mv2，由牛頓第二定律有 爭=，聯(lián)立有爺二不能做勻速圓周運動，D 正確。答案 CD10.（2016 河北邢臺質(zhì)檢）如圖 10 所示，A、B 為一勻強電場中同一電場線上的 兩點，現(xiàn)在 A、B 所在直線上某一點固定一電荷 Q，然后在 A 點由靜止釋放一點 電荷 q，結(jié)果點電荷 q 運動到 B 時的速度為零，若點電荷 q 只受電場力作用，則F 列結(jié)論正確的是（）圖 102U即圓環(huán)是否做圓周運動與q 無關(guān)，C 正確；若從 P 點上方釋放，則 U 變大,A電荷 Q 與點電荷 q定是同種電

13、荷B.電荷 Q 一定在 A 點的左側(cè)C .點電荷 q 的電勢能一定是先減小后增大D. A、B 兩點電勢一定相等解析 由題意分析知電荷 Q 應在點 A、B 的外側(cè)，如果 Q 在 A 點左側(cè)，點電荷 q從 A 由靜止釋放運動到點 B 時速度為零，說明點電荷 q 先做加速運動后做減速 運動，在 A、B 連線某一位置合場強為零，這時 Q 和 q 是同種電荷，同理分析， 如果 Q 在 B點的右側(cè)，貝UQ 和 q 定是同種電荷，A 項正確，B 項錯誤；由于 只有電場力做功，因此動能與電勢能之和不變，且兩種能相互轉(zhuǎn)化，又知 q 的速 度先增大后減小，則其電勢能先減小后增大，C 項正確；由于點電荷 q 在 A

14、、B兩點的動能均為零，因此點電荷在 A、B 兩點的電勢能相等，貝UA、B 兩點電勢 相等，D 項正確。答案 ACD二、非選擇題11. （2017 福建廈門質(zhì)檢）如圖 11 所示，光滑、絕緣的水平軌道 AB 與四分之一圓弧軌道 BC 平滑連接，并均處于水平向右的勻強電場中，已知勻強電場的場強E = 5X103V/m，圓弧軌道半徑 R= 0.4 m?，F(xiàn)有一帶電荷量 q= + 2X10_5C、質(zhì) 量 m=5X10_2kg 的物塊（可視為質(zhì)點）從距 B 端 s= 1 m 處的 P 點由靜止釋放， 加速運動到 B 端，再平滑進入圓弧軌道 BC,重力加速度 g= 10 m/S2求：E7C_-圖 11（1）

15、物塊在水平軌道上加速運動的時間和到達 B 點的速度 VB的大小；（2）物塊剛進入圓弧軌道時受到的支持力NB的大小。解析（1）在物塊從開始至運動到 B 點的過程中，由牛頓第二定律可知:qE= ma一 12又由運動學公式有：s=2at解得：t = 1 s又因：VB=at得:VB=2 m/s(2) 物塊剛進入圓弧軌道時，在沿半徑方向由牛頓第二定律，有：2VBNBmg= mR解得：NB=1 N答案(1)1 s 2 m/s (2)1 N12. 在光滑絕緣的水平面上，用長為 2L 的絕緣輕桿連接兩個質(zhì)量均為 m 的帶電 小球A 和 Bo A 球的帶電荷量為+ 2q, B 球的帶電荷量為一 3q,組成一帶電系統(tǒng)， 如圖 12所示，虛線 MP 為 A、B 兩球連線的垂直平分線，虛線 NQ 與 MP 平行且 相距 5Lo最初 A 和 B 分別靜止于虛線 MP 的兩側(cè)，距 MP 的距離均為 L,且 A 球距虛線 NQ 的距離為 4L。若視小球為質(zhì)點，不計輕桿的質(zhì)量，在虛線 MP, NQ 間加上水平向右的勻強電場 E 后，試求：甘NIIi*IkII=和! +2“E ；BJL LVA2- U戶Q圖 12(1)B 球剛