高考物理總復(fù)習(xí)靜電場(chǎng)時(shí)電場(chǎng)能的性質(zhì)課時(shí)訓(xùn)練教科版20180723337

1、第2課時(shí)電場(chǎng)能的性質(zhì)1.(多選)關(guān)于靜電場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是(AD)A.在電場(chǎng)中,電勢(shì)越高的地方,負(fù)電荷在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能越小B.把負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做正功,則有UAB>0C.在電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方,電勢(shì)一定高D.任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向解析:由電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系,Ep=q,知電勢(shì)越高的地方,負(fù)電荷在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能越小,選項(xiàng)A正確;由電場(chǎng)力做功公式WAB=qUAB,知q<0,WAB>0,則得UAB<0,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)關(guān),則知電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方,電勢(shì)不一定高,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向,選項(xiàng)D正

2、確.2.(2019·湖南長(zhǎng)沙質(zhì)檢)(多選)如圖是兩等量異號(hào)點(diǎn)電荷,以兩電荷連線的中點(diǎn)O為圓心畫出半圓,在半圓上有a,b,c三點(diǎn),b點(diǎn)在兩電荷連線的垂直平分線上,下列說(shuō)法正確的是(ABC)A.a,c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.a點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì),即a>cC.正電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D.將正電荷由O移到b電場(chǎng)力做了功解析:根據(jù)電場(chǎng)的對(duì)稱性,a,c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同,選項(xiàng)A正確;沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,a>c,選項(xiàng)B正確;正電荷在高電勢(shì)處電勢(shì)能大,選項(xiàng)C正確;將正電荷由O移到b,電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向垂直,電場(chǎng)力不做功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3.a,b,c,d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn),它們正好

3、是一個(gè)梯形的四個(gè)頂點(diǎn),梯形的下底邊長(zhǎng)是上底邊長(zhǎng)的3倍,電場(chǎng)線與梯形所在平面平行,已知a點(diǎn)的電勢(shì)為20 V,b點(diǎn)的電勢(shì)為24 V,d點(diǎn)的電勢(shì)為4 V,則c點(diǎn)的電勢(shì)為(C)A.8 V B.12 VC.16 VD.20 V解析:由二級(jí)結(jié)論“勻強(qiáng)電場(chǎng)中任意直線上兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與其兩點(diǎn)間距離成正比”可知Ucd=3Uba,所以Ucd=12 V,所以c點(diǎn)的電勢(shì)為16 V,選項(xiàng)C正確.4.(2019·河南新鄉(xiāng)一模)如圖所示,MN是一正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線.一個(gè)帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)從a到b穿越這條電場(chǎng)線的軌跡如圖中虛線所示.下列結(jié)論正確的是(D)A.點(diǎn)電荷一定位于M點(diǎn)的左側(cè)B.帶電粒子從

4、a到b的過(guò)程中動(dòng)能逐漸減小C.帶電粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度D.帶電粒子在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能解析:根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡,其受到的電場(chǎng)力指向軌跡的凹側(cè),因粒子帶負(fù)電,電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左,故點(diǎn)電荷位于N點(diǎn)右側(cè),b點(diǎn)離點(diǎn)電荷較近,粒子在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力較大,加速度大,選項(xiàng)A,C錯(cuò)誤;根據(jù)圖示可知,電場(chǎng)力方向與粒子速度方向成銳角,故電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功,根據(jù)動(dòng)能定理可知,粒子的動(dòng)能增加,電勢(shì)能減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,D 正確.5.(2019·海南卷,10)(多選)如圖,一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn),兩虛線圓均以O(shè)為圓心,兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡,a,b,

5、c,d,e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn).不計(jì)重力.下列說(shuō)法正確的是(ABC)A.M帶負(fù)電荷,N帶正電荷B.M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能C.N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能D.N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功解析:由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知M帶負(fù)電,N帶正電.對(duì)M粒子由動(dòng)能定理qUab=Ekb-Eka,qUab<0,則Ekb<Eka,選項(xiàng)A,B正確;N粒子從e到d電場(chǎng)力做功為零,則Epd=Epe,N粒子從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)電場(chǎng)力做正功,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.6.(2019·遼寧沈陽(yáng)模擬)圖中的虛線a,b,c,d表示勻強(qiáng)電場(chǎng)中的4個(gè)等勢(shì)面.兩個(gè)帶電粒子M,N(重力忽略不計(jì))以平行

6、于等勢(shì)面的初速度射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖中MPN和NQM所示.已知M是帶正電的粒子.則下列說(shuō)法中正確的是(D)A.N一定也帶正電B.a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì),a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C.帶電粒子N的動(dòng)能減小,電勢(shì)能增大D.帶電粒子N的動(dòng)能增大,電勢(shì)能減小解析:根據(jù)偏轉(zhuǎn)情況得帶正電的M粒子向右偏,N粒子向左偏必帶負(fù)電,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;兩粒子都是電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.7.(2019·山東濟(jì)南模擬)一個(gè)外半徑為R、內(nèi)半徑為r的帶正電空心金屬球殼,球心在x軸上的O點(diǎn),金屬球殼在周圍空間產(chǎn)生靜電場(chǎng),則其電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E在x軸上的分布情況是

7、(D)解析:金屬球殼帶電后處于靜電平衡狀態(tài),內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零.而外部的電場(chǎng)強(qiáng)度隨x大小的增大而非線性減小,所以x在0R范圍內(nèi)E=0,選項(xiàng)D正確.8.(2019·湖北武漢二模)電場(chǎng)中某一直線上電勢(shì)隨著位置x變化規(guī)律的曲線如圖所示,曲線圖關(guān)于軸對(duì)稱,且與坐標(biāo)原點(diǎn)相切,A,B,C,D四點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電勢(shì)相等,UBO為B,O兩點(diǎn)間電勢(shì)差,UOC是O,C兩點(diǎn)間電勢(shì)差,則(C)A.UBO=UOCB.從B到C電場(chǎng)力對(duì)電荷一定先做負(fù)功再做正功C.O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度等于零D.A,D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同解析:B點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn),而O點(diǎn)電勢(shì)低于C點(diǎn),故UBO=-UOC,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;從B到C電場(chǎng)力對(duì)正電荷先做正功再做

8、負(fù)功,而對(duì)負(fù)電荷是先做負(fù)功再做正功,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)圖形可知,左右兩邊的電場(chǎng)線均指向O點(diǎn),故O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)為0,選項(xiàng)C正確;根據(jù)電勢(shì)的變化可知,A,D兩點(diǎn)的電場(chǎng)方向相反,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.9.(2019·河南鄭州二模)如圖(甲)所示,A,B為某電場(chǎng)中一條直線上的兩個(gè)點(diǎn),現(xiàn)將正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)靜止釋放,僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)一段距離到達(dá)B點(diǎn),其電勢(shì)能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖(乙)所示.從A到B的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是(C)A.電場(chǎng)力對(duì)電荷一直做正功B.電勢(shì)一直升高C.電荷所受電場(chǎng)力先減小后增大D.電荷所受電場(chǎng)力先增大后減小解析:由(乙)圖可知,點(diǎn)電荷的電勢(shì)能先減小后增大,故電場(chǎng)力對(duì)其先做正

9、功后做負(fù)功,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于正點(diǎn)電荷電勢(shì)能先減小后增大,則電勢(shì)也先降低后升高,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;(乙)圖中,斜率的絕對(duì)值表示的含義是k=q·E,即電場(chǎng)力的大小,由圖可知,斜率絕對(duì)值先減小后增大,故電場(chǎng)力先減小后增大,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.10.(多選)如圖所示,a,b,c,d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn).它們是一個(gè)四邊形的四個(gè)頂點(diǎn),abcd,abbc,2ab=cd=bc=2l,l=1 m,電場(chǎng)線與四邊形所在平面平行.已知a點(diǎn)電勢(shì)為18 V,b點(diǎn)電勢(shì)為22 V,d點(diǎn)電勢(shì)為6 V.則下列說(shuō)法正確的是(ACD)A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為4 V/mB.電場(chǎng)強(qiáng)度方向由a指向cC.電場(chǎng)強(qiáng)度方向由b指向dD.

10、c點(diǎn)電勢(shì)為14 V解析:三角形bcd是等腰直角三角形,具有對(duì)稱性,bd連線四等分,如圖所示,已知a點(diǎn)電勢(shì)為18 V,b點(diǎn)電勢(shì)為22 V,d點(diǎn)電勢(shì)為6 V,且abcd,abbc,2ab=cd=bc=2l,因此根據(jù)幾何關(guān)系,可得M點(diǎn)的電勢(shì)為18 V,與a點(diǎn)電勢(shì)相等,從而連接aM,即為等勢(shì)面,由幾何關(guān)系可知,因bd=2l,所以bM=l,因此aM=l,所以aM垂直于bd,則電場(chǎng)線方向?yàn)閎指向d,E= V/m= V/m=4 V/m,故選項(xiàng)A,C正確,B錯(cuò)誤;c點(diǎn)電勢(shì)與N點(diǎn)電勢(shì)相等,N點(diǎn)電勢(shì)為(18-4) V=14 V,所以c點(diǎn)的電勢(shì)為14 V,故選項(xiàng)D正確.11.(2019·山東泰安模擬)(多

11、選)一帶正電粒子僅在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)經(jīng)B,C運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),其vt圖像如圖所示,則下列說(shuō)法中正確的是(AB)A.A處的電場(chǎng)強(qiáng)度一定大于B處的電場(chǎng)強(qiáng)度B.粒子在A處的電勢(shì)能一定大于在B處的電勢(shì)能C.C,D間各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都為零D.A,B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于C,B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差解析:由圖知粒子在A處的加速度大于在B處的加速度,因a=,所以EA>EB,選項(xiàng)A正確;粒子從A到B動(dòng)能增加,由動(dòng)能定理知電場(chǎng)力必做正功,電勢(shì)能必減小,選項(xiàng)B正確;同理由動(dòng)能定理可知A,C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,UAB=UCB,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;僅受電場(chǎng)力作用的粒子在C,D間做勻速運(yùn)動(dòng),所以CD間各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度均為零,但電勢(shì)是相對(duì)于零電

12、勢(shì)點(diǎn)而言的,可以不為零,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.12.導(dǎo)學(xué)號(hào) 58826158(2019·江西南昌質(zhì)檢)(多選)如圖所示,虛線為某一帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,M,N為運(yùn)動(dòng)軌跡上兩點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是(AC)A.如果實(shí)線表示電場(chǎng)線,則該粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能一定小于在N點(diǎn)的 動(dòng)能B.如果實(shí)線表示等勢(shì)面,則該粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能一定小于在N點(diǎn)的 動(dòng)能C.不論實(shí)線表示電場(chǎng)線還是等勢(shì)面,粒子在M點(diǎn)的加速度一定小于在N點(diǎn)的加速度D.不論實(shí)線表示電場(chǎng)線還是等勢(shì)面,都不能確定M,N兩點(diǎn)電勢(shì)高低關(guān)系,但能確定該粒子所帶電荷的正負(fù)解析:如果實(shí)線是電場(chǎng)線,做曲線運(yùn)動(dòng)的粒子受到的合力指向曲線的凹側(cè),從M到N電場(chǎng)力做

13、正功,動(dòng)能增加,選項(xiàng)A正確;如果實(shí)線表示等勢(shì)面,粒子從M到N電場(chǎng)力做負(fù)功,動(dòng)能減少,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;無(wú)論實(shí)線表示電場(chǎng)線還是等勢(shì)面,N點(diǎn)比M點(diǎn)的線要密,所以粒子在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大,加速度也大,選項(xiàng)C正確;無(wú)論實(shí)線表示電場(chǎng)線還是等勢(shì)面,不能確定M,N兩點(diǎn)間電勢(shì)高低關(guān)系,也不能確定該粒子所帶電荷的正負(fù),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.13.導(dǎo)學(xué)號(hào) 58826159如圖所示,水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一帶電微粒從A點(diǎn)以豎直向上的初速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)最高點(diǎn)B后回到與A在同一水平線上的C點(diǎn),微粒從A到B過(guò)程中克服重力做功2.0 J,電場(chǎng)力做功3.0 J,則(D)A.微粒在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)多6.0 JB.微粒在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多

14、1.0 JC.微粒在A點(diǎn)的機(jī)械能比在C點(diǎn)多12.0 JD.微粒在C點(diǎn)的動(dòng)能為14.0 J解析:因微粒在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng),水平方向在電場(chǎng)力作用下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以微粒從A到B和從B到C的時(shí)間相同,xAB=at2,xAC=a(2t)2,所以xAC=4xAB,則電場(chǎng)力做功WAC=4WAB=12 J,微粒從A到C電場(chǎng)力做功為12.0 J,所以微粒在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)多12.0 J,微粒在A點(diǎn)的機(jī)械能比在C點(diǎn)少了12.0 J,選項(xiàng)A,C錯(cuò)誤;微粒從A到B由動(dòng)能定理知Ek=3.0 J-2.0 J=1.0 J,即微粒在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)少1.0 J,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由題知微粒在A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能

15、為2.0 J,由A到C電場(chǎng)力做功12.0 J,重力做功為0,微粒在C點(diǎn)的動(dòng)能為14.0 J,選項(xiàng)D正確.14.導(dǎo)學(xué)號(hào) 58826160(2019·湖北黃岡模擬)有一帶負(fù)電的小球,其帶電荷量q=-2×10-4 C,如圖所示,開(kāi)始時(shí)靜止在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=2×103 V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的P點(diǎn),靠近極板B有一擋板S,小球與擋板S的距離h=4 cm,與A板的距離H=36 cm,小球的重力忽略不計(jì),在電場(chǎng)力作用下小球向左運(yùn)動(dòng),與擋板S相碰后電荷量減少到碰前的k倍,已知k=,碰撞過(guò)程中小球的機(jī)械能沒(méi)有損失.(1)設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中擋板S所在位置的電勢(shì)為零,則小球開(kāi)始在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為多少?(2)小球第一次被彈回到達(dá)最右端時(shí)距S板的距離為多少?(3)小球從P點(diǎn)出發(fā)到第一次到達(dá)最右端的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)小球做了多少功?解析:(1)SP間的電勢(shì)差USP=S-P=Eh=2×103×0.04 V=80