2022屆高考物理一輪復習 第7章 靜電場 第2講 電場能的性質課時作業(yè)（含解析）

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1、2022屆高考物理一輪復習 第7章 靜電場 第2講 電場能的性質課時作業(yè)（含解析） 1．(2018·上海松江一模)一電荷量為q的正點電荷位于電場中A點，具有的電勢能為Ep，則A點的電勢為φ＝.若把該點電荷換為電荷量為2q的負點電荷，則A點的電勢為(　　) A．4φ B．2φ C．φ D.φ 答案：C　解析：根據(jù)電勢的物理意義：電勢是反映電場性質的物理量，僅由電場決定，與試探電荷無關．可知，將該點電荷換為電荷量為2q的負點電荷，A點的電勢不變，故C正確，A、B、D錯誤． 2．如圖所示，充電的平行板電容器兩板間形成勻強電場，以A點為坐標原點，AB方向為位移x的正方向，能正確反映電勢φ

2、隨位移x變化的圖象是(　　) 答案：C　解析：充電的平行板電容器兩板間形成勻強電場，電勢φ隨位移x均勻減小，選項C正確． 3．(2018·山東濱州二模)電子束焊接機中的電場線如圖中虛線所示．K為陰極，A為陽極，兩極之間的距離為d，在兩極之間加上高壓U，有一電子在K極由靜止加速．不考慮電子重力，元電荷為e，電子的質量為m，下列說法正確的是(　　) A．陰極K應接高壓電源的正極 B．電子從K到A的過程中，加速度大小為 C．電子由K到A的過程中電勢能減小了eU D．電子由K到A電場力做負功 答案：C　解析：由圖可知A極電勢高，應接電源正極，選項A錯誤；由于是非勻強電場，

3、加速度大小在變化，選項B錯誤；從K到A，電場力做功W＝eU，所以電勢能減少了eU，C正確，D錯誤． 4．(2018·江西南昌二中月考)如圖所示，a、b、c、d是某勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點，ab＝cd＝10 cm，ad＝bc＝20 cm，電場線與矩形所在平面平行．已知a點電勢為20 V，b點電勢為24 V，則(　　) A．場強大小一定為E＝40 V/m B．c、d間電勢差一定為4 V C．場強的方向一定由b指向a D．c點電勢可能比d點低 答案：B　解析：根據(jù)題設條件可知，場強方向無法確定，知道a、b間電勢差，但不能根據(jù)E＝求出場強的大小，故A、C錯誤．根

4、據(jù)勻強電場的電場線與等勢線分布的特點可知，c、d間電勢差必等于b、a間電勢差，為4 V，故B正確．c、d間電勢差為4 V，則知c點電勢比d點高4 V，故D錯誤． 5．(2018·河南六市一聯(lián))在真空中A、B兩點分別放有異種點電荷－Q和＋2Q，以A、B連線中點O為圓心作一圓形路徑acbd，如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．場強大小關系有Ea＝Eb、Ec＝Ed B．電勢高低關系有φa>φb、φc>φd C．將一負點電荷沿圓弧由a運動到b的過程中電場力做正功 D．將一正點電荷沿直線由c運動到d的過程中電勢能始終不變 答案：C　解析：對比等量異種點電荷的電場分布可知Eb>Ea，

5、Ec＝Ed，A項錯誤．由題知，電場線方向由B指向A，則有φa<φb，由于電荷從c點移到d點，電場力做功為零，所以兩點電勢相等，故B錯誤．將一負點電荷沿圓弧由a運動到b的過程中，電場力方向與運動方向相同，所以電場力做正功，故C正確．將一正點電荷沿直線由c運動到d的過程中，根據(jù)電場強度的疊加可知，在c點電場力方向與速度方向夾角大于90°，而在d點的電場力方向與速度方向夾角小于90°，所以電場力先做負功后做正功，則電勢能先增大，后減小，故D錯誤． 6．(2018·江蘇南通一模)(多選)四個點電荷位于正方形四個角上，電荷量及其附近的電場線分布如圖所示．ab、cd分別是正方形兩組對邊的中垂線，O為中垂

6、線的交點，P、Q分別為ab、cd上的兩點，OP>OQ，則(　　) A．P點的電場強度比Q點的小 B．P點的電勢比M點的低 C．OP兩點間的電勢差小于OQ兩點間的電勢差 D．一帶正電的試探電荷在Q點的電勢能比在M點大 答案：AD　解析：根據(jù)電場的對稱性知P點場強小于Q點場強，選項A正確；ab和cd是兩條等勢線，所以φP＝φQ，B錯誤；UOP＝UOQ＝0，C錯誤；由于φQ>φM，所以正試探電荷在Q點電勢能大，D正確． 7．如圖所示，在O點放置一個正電荷，在過O點的豎直平面內的A點，自由釋放一個帶正電的小球，小球的質量為m、電荷量為q.小球落下的軌跡如圖中虛線所示，它與以O為圓心、R

7、為半徑的圓(圖中實線表示)相交于B、C兩點，O、C在同一水平線上，∠BOC＝30°，A距離OC的豎直高度為h.若小球通過B點的速度為v，試求： (1)小球通過C點的速度大??； (2)小球由A運動到C的過程中電勢能的增加量． 答案：(1)　(2)mgh－mv2－mgR 解析：(1)因為B、C兩點電勢相等，小球由B到C只有重力做功，由動能定理得： mgR·sin 30°＝mv－mv2 得vC＝. (2)小球由A運動到C應用動能定理得： WAC＋mgh＝mv－0 得WAC＝mv－mgh＝mv2＋mgR－mgh. 由電勢能變化與電場力做功的關系得： ΔEp＝－WAC＝mgh－

8、mv2－mgR. [能力提升] 8．(2018·四川成都檢測)(多選)如圖所示，A、B、C、D、E、F為真空中正六邊形的六個頂點，O為正六邊形中心，在A、B、C三點分別固定電荷量為q、－q、q(q>0)的三個點電荷，取無窮遠處電勢為零．則下列說法正確的是(　　) A．O點電場強度為零 B．O點電勢為零 C．D點和F點電場強度相同 D．D點和F點電勢相同 答案：AD　解析：根據(jù)點電荷電場強度公式E＝，結合電場疊加原理，可知O點的電場強度為零，D點和F點的電場強度大小相等、方向不同，故A正確，C錯誤；根據(jù)等量異種點電荷垂直平分線的電勢為零知，A、B兩點電荷在O點電勢為零，C點電荷

9、在O點電勢不為零，所以O點電勢不為零；由對稱性可知D點和F點的電勢相同，但場強方向不同，選項B錯誤，D正確． 9．如圖所示，兩個帶等量正電荷的點電荷固定于P、Q兩點，它們連線的中點是O，A、B是PQ連線中垂線上的兩點，OA

10、判斷兩點電場強度大小，選項A錯誤；A、B兩點的電場強度方向相反，A點的電勢高于B點的電勢，正試探電荷在A點的電勢能大于在B點的電勢能，負試探電荷在A點的電勢能小于在B點的電勢能，選項B、C錯誤，D正確． 10．(2018·河北石家莊二中四聯(lián))(多選)如圖所示，在兩個等量同種負點電荷連線的中垂面上以連線中點O為圓心的兩個同心圓，兩圓上有a、b、c、d四個點，Oac三點共線，則(　　) A．a、c兩點的電場強度方向相同，大小不可能相等 B．a、b兩點的電勢相同 C．將帶正電的試探電荷在平面內從b點移到d點，電場力不做功 D．帶正電的試探電荷僅在電場力作用下在此平面內可能做勻速圓周運動

11、 答案：BD　解析：根據(jù)兩個等量同種負點電荷電場線特點，a、c兩點的電場強度方向相同，大小可能相等，選項A錯誤．a、b兩點在同一等勢面上，兩點的電勢相同，選項B正確．由于b、d兩點不在同一等勢面上，將帶正電的試探電荷在平面內從b點移到d點，電場力做負功，選項C錯誤．在中垂面內帶正電的試探電荷始終受到方向指向O點的電場力，則試探電荷在此平面內可能做勻速圓周運動，選項D正確． 11．如圖所示，帶電荷量為Q的正點電荷固定在傾角為30°的光滑絕緣斜面底部的C點，斜面上有A、B兩點，且A、B和C在同一直線上，A和C相距為L，B為AC中點．現(xiàn)將一帶電小球從A點由靜止釋放，當帶電小球運動到B點時速度恰好

12、為零．已知帶電小球在A點處的加速度大小為，靜電力常量為k，求： (1)小球運動到B點時的加速度大?。? (2)B、A兩點間的電勢差(用Q和L表示)． 答案：(1)　(2) 解析：(1)由牛頓第二定律知帶電小球在A點時 mgsin 30°－k＝maA 帶電小球在B點時－mgsin 30°＝maB 且aA＝ 解得aB＝. (2)帶電小球初、末速度均為零，由A點到B點應用動能定理得 mgsin 30°＋qUAB＝0 由mgsin 30°－k＝maA＝m 聯(lián)立解得UAB＝－ 又因為UAB＝－UBA 所以B、A兩點間的電勢差UBA＝. 12．如圖所示，在豎直平面內，一勻強

13、電場方向豎直向上，一電荷量為q、質量為m的帶電微粒以水平初速度v0由P點射入，入射方向與電場線垂直．帶電微粒從Q點射出電場時，其速度方向與電場線夾角為30°.已知勻強電場的寬度為d，P、Q兩點的電勢差為U，設P點的電勢為零，重力加速度為g. (1)求帶電微粒在Q點的電勢能； (2)求勻強電場的電場強度大??； (3)當該帶電微粒電勢能為－qU時，機械能變化了多少？ 答案：(1)－qU　(2)　(3)qU 解析：(1)根據(jù)帶電微粒的偏轉方向，知該微粒帶正電，P、Q兩點的電勢差為U＝φP－φQ，電場力做正功，電勢能減少，而P點的電勢能為零 根據(jù)φ＝ 得EpQ＝－qU. (2)建立直角坐標系，垂直于電場線方向為x軸，平行于電場線方向為y軸，由平拋運動的規(guī)律和幾何知識可得 tan 30°＝ vy＝at d＝v0t a＝ 解得E＝. (3)當該帶電微粒電勢能為－qU時，電場力做了qU 的正功，所以機械能增加了qU.