（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(chǎng)能的性質(zhì)練習(xí)（含解析）

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1、電場(chǎng)能的性質(zhì) [A組·基礎(chǔ)題] 1．對(duì)于靜電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是( D ) A．點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受力的方向一定是該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 B．電勢(shì)差的公式UAB＝，說(shuō)明A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)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(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)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(chǎng)力做正功，則A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì) 2. 帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下，從電場(chǎng)中a點(diǎn)以初速度v0進(jìn)入電場(chǎng)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(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( D ) A．粒子帶負(fù)電荷 B．粒子先加速后減速 C．

2、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(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為θ的光滑絕緣斜面處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度等于 B．電場(chǎng)強(qiáng)度等于 C．M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 D．小球在N點(diǎn)的電勢(shì)能小于在M點(diǎn)的電勢(shì)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(guò)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(shuō)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(guò)A、B

3、、C三點(diǎn)速率大小關(guān)系是vB＞vA＝vC C．粒子在A、B、C三點(diǎn)的加速度大小關(guān)系是aA＝aC＞aB D．A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)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(shuō)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)

4、電場(chǎng)力對(duì)小球a做的功大于從A點(diǎn)到B點(diǎn)電場(chǎng)力對(duì)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(shì)能之和不變 6．(多選)(2017·全國(guó)卷Ⅰ)在一靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，任一點(diǎn)的電勢(shì)φ與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如圖所示．電場(chǎng)中四個(gè)點(diǎn)a、b、c和d的電場(chǎng)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(shì)φa已在圖中用坐標(biāo)(ra，φa)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(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd.下列選項(xiàng)正確的是( AC )

5、 A．Ea∶Eb＝4∶1　　　　 B．Ec∶Ed＝2∶1 C．Wab∶Wbc＝3∶1 D．Wbc∶Wcd＝1∶3 7．(多選)(2018·廣東揭陽(yáng)二模)如圖所示，正四面體的棱長(zhǎng)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(shuō)法正確的是( BC ) A．A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為 B．A、C兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同 C．A、C兩點(diǎn)電勢(shì)相同 D．將一正電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)大小E1＝E2＝，方向的夾角為120°，則A點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)E＝E1＝E2＝，A錯(cuò)誤；據(jù)題，＋q、－q是兩個(gè)等量異種

6、點(diǎn)電荷，通過(guò)BD的中垂面是一等勢(shì)面，AC在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，A、C兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都與等勢(shì)面垂直，方向指向D一側(cè)，方向相同，根據(jù)對(duì)稱性可知，場(chǎng)強(qiáng)大小相等，故A、C兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)均相同，將一正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功，B、C正確，D錯(cuò)誤． 8．在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)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θ角的方向做直線運(yùn)動(dòng)．關(guān)于帶電小球的電勢(shì)能Ep和機(jī)械能W的判斷，正確的是( B ) A．若sin θ＜，則Ep一定減少，W一定增加 B．若sin θ＝，則Ep、W一定不變 C．若sin θ＝，則Ep一定增加，W一定減少 D．若t

7、an θ＝，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，x1＝0和x2＝3a的兩點(diǎn)上，在它們連線上各點(diǎn)的電場(chǎng)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，3a＜x＜6a的區(qū)域內(nèi)，有一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零 C．點(diǎn)電荷M、N所帶電荷量的絕對(duì)值之比為4∶1 D．若設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)能零點(diǎn)，則x＝2a處的電勢(shì)一定為零 解析：若兩電荷為異種電荷，在x＝2a處，電場(chǎng)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

8、N的右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度均不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；M在2a處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為 E1＝k，N在2a處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E2＝k，由于2a處場(chǎng)強(qiáng)為0，故E1＝E2，解得QM＝4QN，故C正確；若設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)能零點(diǎn)，則x＝2a處的電勢(shì)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(duì)稱的圓周上，它們所在半徑的夾角為120°.則下列說(shuō)法正確的是( BD ) A．點(diǎn)O與點(diǎn)C的場(chǎng)強(qiáng)相同 B．點(diǎn)C與點(diǎn)D的場(chǎng)強(qiáng)大小之比為：1 C．一電子從點(diǎn)D由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C的過(guò)程中，加速度先減小后增大 D．將一

9、正電荷沿著圓周從點(diǎn)A經(jīng)D移至點(diǎn)B的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功 解析：點(diǎn)O與點(diǎn)C的場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)為EC＝2×cos60°＝， D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為ED＝2××＝，點(diǎn)C與點(diǎn)D的場(chǎng)強(qiáng)大小之比為：1，故B正確；根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量合成法則，距離兩點(diǎn)電荷連線x＝R＜R處的場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)，則電子從點(diǎn)D到點(diǎn)C的過(guò)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(chǎng)線，正電荷沿著圓周從點(diǎn)A到點(diǎn)D，電場(chǎng)力做正功，從點(diǎn)D到點(diǎn)B的過(guò)程中，電場(chǎng)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(zhǎng)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

10、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(kù)侖力)．現(xiàn)讓小球A處在有界勻強(qiáng)電場(chǎng)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(zhǎng)．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)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(guò)程中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(guò)程中，B球電勢(shì)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(chǎng)中受力方向可知，小球B剛進(jìn)入電場(chǎng)帶電系

11、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(chǎng)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有2qEL＝×2mv－0，vmax＝； (2)當(dāng)帶電系統(tǒng)速度第一次為零，B克服電場(chǎng)力做功最多、B增加的電勢(shì)能最多，設(shè)B球在電場(chǎng)中的最大位移為x，由動(dòng)能定理有2qE(L＋x)－3qEx＝0，得x＝2L，所以B電勢(shì)能增加的最大值為Wmax＝3qE×2L＝6qEL； (3)設(shè)帶電系統(tǒng)由靜止釋放到小球B剛進(jìn)入電場(chǎng)的過(guò)程中，帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，則有L＝a1t，a1＝，設(shè)小球B進(jìn)入電場(chǎng)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(guò)程中，帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，則有2L＝a2t，a2＝，根據(jù)對(duì)稱性可知，帶電系統(tǒng)從出發(fā)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中所用總時(shí)間為t＝2t1＋2t2，解得t＝6. 答案：(1)　(2)6qEl　(3)6 6