高考物理一轮复习第7章静电场第2节课时提能练21电场能的性质.docx

课时提能练(二十一)电场能的性质(限时：40分钟)A级跨越本科线1(2016全国丙卷)关于静电场的等势面，下列说法正确的是()A两个电势不同的等势面可能相交B电场线与等势面处处相互垂直C同一等势面上各点电场强度一定相等D将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功B在静电场中，两个电势不同的等势面不会相交，选项A错误；电场线与等势面一定相互垂直，选项B正确；同一等势面上的电场强度可能相等，也可能不相等，选项C错误；电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，移动负试探电荷时，电场力做负功，选项D错误2(多选)(2015海南高考)如图7215所示，两电荷量分别为Q(Q0)和Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方，取无穷远处的电势为零下列说法正确的是()图7215Ab点电势为零，电场强度也为零B正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右C将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功D将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大BC因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为水平指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向水平向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B正确；O点的电势低于a点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C正确；O点和b点的电势相等，所以先后从O、b点移到a点，电场力做功相等，电势能变化相同，D错误3如图7216所示，带正电的A球固定，质量为m、电荷量为q的粒子B从a处以速度v0射向A，虚线abc是B运动的一段轨迹，b点距离A最近粒子经过b点时速度为v，重力忽略不计则()图7216A粒子从a运动到b的过程中，动能不断增大B粒子从b运动到c的过程中，加速度不断增大C可求出A产生的电场中a、b两点间的电势差D可求出A产生的电场中b点的电场强度C带电粒子B在运动过程中，受A球的排斥力作用，故电场力先做负功再做正功，由动能定理可知，粒子从a运动到b的过程中动能不断减小，选项A错误；粒子从b运动到c的过程中，因为电场强度不断减小，所以加速度不断减小，选项B错误；由能量守恒定律可知，带电粒子B的动能减小量等于电势能的增加量，又Epq，可求出A产生的电场中a、b两点间的电势差，选项C正确；因为带电粒子B在b点的加速度未知，所以不能确定该点的电场强度，选项D错误4如图7217所示，真空中有两个点电荷，Q14.0108 C和Q21.0108 C，分别固定在x轴上的x0和x6 cm的位置上将一带负电的试探电荷q从x20 cm的位置沿x轴负方向移到x10 cm的位置，在此过程中，试探电荷的() 【导学号：92492289】图7217A电势能一直增大B电势能一直减小C电势能先减小后增大D电势能先增大后减小C设试探电荷受到合力为零的位置坐标为x，根据库仑定律kk，解得x12 cm，试探电荷从20 cm移动到12 cm，电场力做正功，从12 cm移动到10 cm，电场力做负功，所以试探电荷的电势能先减小后增大，选项C正确5(2017吉林一中一模)如图7218所示，实线表示一正点电荷和金属板间的电场分布图线，虚线为一带电粒子从P点运动到Q点的运动轨迹，带电的粒子只受电场力的作用那么下列说法结论正确的是()图7218A带电粒子从P到Q过程中动能逐渐增大BP点电势比Q点电势高C带电粒子在P点时具有的电势能大于在Q点时具有的电势能D带电粒子的加速度逐渐变大B由粒子运动的轨迹可以判断，粒子受到的电场力为引力的作用，带电粒子从P到Q过程中电场力做负功，粒子的动能逐渐减小，故A错误；沿电场方向电势降低，所以P点电势比Q点电势高，故B正确；带电粒子从P到Q过程中电场力做负功，电势能增加，故C错误；电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以粒子在P点时受到的电场力大，所以带电粒子的加速度逐渐减小，故D错误6(2017合肥模拟)四个等量异种点电荷，分别放在正方形的四个顶点处，A、B、C、D为正方形四条边的中点，O为正方形的中心，如图7219所示下列说法中正确的是()图7219AO点电场强度为零BA、B、C、D四点的电场强度相同C将一带负电的试探电荷从B点匀速移动到D点，电场力做功为零D将一带负电的试探电荷从A点匀速移动到C点，其电势能减小C根据点电荷电场强度公式和场强叠加原理，O点电场强度不为零，方向由O指向C，选项A错误根据对称性可知，A、C两点电场强度相同，B、D两点电场强度相同，而A、B两点电场强度不相同，选项B错误由对称性可知，B、D两点等电势，将一带负电的试探电荷从B点匀速移动到D点，电场力做功为零，选项C正确图中A点电势高于C点，将一带负电的试探电荷从A点匀速移动到C点，其电势能增大，选项D错误7(多选)(2017贵阳模拟)真空中有一带负电的点电荷仅在库仑力作用下绕固定的点电荷Q运动，其轨迹为椭圆，如图7220所示已知a、b、c、d为椭圆的四个顶点，Q处在椭圆的一个焦点上，则下列说法正确的是()图7220A负电荷在a、c两点所受的电场力相同B负电荷在a点和c点的电势能相等C负电荷由b运动到d的过程中电势能增加，动能减少D负电荷由a经b运动到c的过程中，电势能先增加后减少BC在a、c两点负电荷所受电场力方向不同，A项错误；以单个点电荷为球心的球面是等势面，所以a、c两点电势相等，根据电势与电势能的关系可知，负电荷在a、c两点电势能也相等，B项正确；负电荷由b到d过程中，电场力始终做负功，电势能增加，动能减少，C项正确；负电荷由a经b到c的过程中，电场力先做正功再做负功，故电势能先减少后增加，D项错误8.如图7221所示为两个不等量的异种点电荷电场中的电场线分布情况，图中的虚线是两点电荷连线的中垂线，a、b是中垂线上的两点，已知两点电荷的电荷量相差越大，两点电荷附近电场线疏密差别也越大下列说法正确的是()图7221Aa、b两点的场强大小相等Ba、b两点的场强方向均平行于点电荷的连线向左Ca、b两点的电势相等D一正试探电荷经过a、b两点，其在a点的电势能大于在b点的电势能D根据题给电场线的分布图可知，a点场强大于b点场强，A错误；a、b两点的场强方向均斜向左上方，与点电荷连线不平行，B错误；过a点或b点画电场线的垂线(等势线)，可以判断a点电势高于b点电势，C错误；由于ab，则Uab0，将正试探电荷由a点移到b点过程中，电场力对试探电荷做功W电qUab0，其电势能减小，D正确B级名校必刷题9.如图7222所示，一等边三角形绝缘支架处在匀强电场中，B、C两个顶点分别固定着带电量为q、q的带电小球，三个顶点在初始位置处的电势分别为AB0，C.保持该电场的大小和方向不变，让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30时系统的电势能为() 【导学号：92492290】图7222AqBqCqDqAA、B两点为等势点，将两点连接起来为等势面，根据电场线与等势面垂直画出电场线如图所示，电场线的方向是电势降落最快的方向，设三角形边长为L由UEd得开始时C、A两点间EL，转动后的A、B两点间0BEL，联立得B，转动后的C、A两点间C0EL，解得C，故系统的电势能为qBqCq，故A项正确10(多选)如图7223所示，O点是两等量同种负点电荷连线的中点，在两等量同种负点电荷连线的中垂面上有以O点为圆心的两个同心圆，两圆上分别有a、b、c、d四个点，O、a、c三点在一条直线上，则下列说法正确的是()图7223Aa、c两点的电场强度方向相同，大小有可能相等Ba、b两点的电势相同C将带正电的检验电荷从a点在平面内移动到d点，检验电荷的电势能一定减小D带正电的检验电荷可以仅在电场力作用下在此平面内做匀速圆周运动ABD由等量同种负点电荷的电场分布特点可知，a、c两点电场强度方向沿ac连线指向O点，场强大小有可能相等，A正确；a、b两点所在的圆等势，B正确；带正电的检验电荷从a点在平面内移动到d点，由电势低的等势面到电势高的等势面，电势能增大，C错误；在中垂面内带正电的检验电荷始终受到方向指向O点的电场力，可在此平面内做匀速圆周运动，D正确11(多选)如图7224所示，真空中有一竖直向上的匀强电场，其场强大小为E，电场中的A、B两点固定着两个等量异号点电荷Q、Q，A、B两点的连线水平，O为其连线的中点，c、d是两点电荷连线垂直平分线上的两点，OcOd，a、b两点在两点电荷的连线上，且与c、d两点的连线恰好形成一个菱形，则下列说法中正确的是()图7224Aa、b两点的电场强度相同Bc、d两点的电势相同C将电子从a点移到c点的过程中，电场力对电子做正功D质子在O点时的电势能大于其在b点时的电势能AD由对称性可知，点电荷Q、Q在a、b两点形成的电场场强相同，又因为a、b两点处于场强为E的匀强电场中，所以a、b两点的合场强大小相等、方向相同，选项A正确；因为c、d两点处于点电荷Q、Q连线的中垂线上，所以点电荷Q、Q形成的电场中c、d两点的电势为零，c、d还处于匀强电场中，由电场性质可知dc，选项B错误；由题意可知，a点电势高于c点电势，所以将电子从a点移到c点的过程中，电场力对电子做负功，选项C错误；由题意可知，O点电势高于b点电势，所以质子在O点时的电势能大于其在b点时的电势能，选项D正确12如图7225所示，固定的光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P，将另一个带电小物块Q在斜面的某位置由静止释放，它将沿斜面向上运动设斜面足够长，则在Q向上运动过程中()图7225A物块P、Q的电势能和动能之和先增大后减小B物块P、Q的重力势能和电势能之和先减小后增大C物块P、Q的重力势能和电势能之和先增大后减小D物块P、Q的重力势能和动能之和先增大后减小B物体Q在沿斜面方向上受向上的电场力和重力沿斜面向下的分力作用，当物体向上滑动时，随电场力的减小，加速度先逐渐减小，然后反向增加，即速度先增加后减小；因系统只有重力和电场力做功，则系统的电势能、重力势能和动能守恒，即Ep电Ep重Ek常数，则在Q向上运动过程中，随重力势能的增加，物块P、Q的电势能和动能之和逐渐减小，选项A错误；在Q向上运动过程中动能先增大后减小，故物块P、Q的重力势能和电势能之和先减小后增大，选项B正确，C错误；在Q向上运动过程中，电势能逐渐减小，故物块P、Q的重力势能和动能之和逐渐增大，选项D错误13(多选)如图7226所示，一水平面内的半圆形玻璃管，内壁光滑，在两管口分别固定带正电的点电荷Q1、Q2，管内靠近Q1处有一带正电的小球(带电量很小)，小球由静止开始释放，经过管内b点时速度最大，经过a、c两点时速度的大小相等，整个运动过程中小球的电荷量保持不变下面关于a、c两点的电势及b点场强的判断正确的是() 【导学号：92492291】图7226AacBacCb点的场强为E1Db点的场强为E2AC因为带电粒子在a、c两处的动能相等，且整个过程中只有电场力对带电粒子做功，带电粒子的动能与电势能的总和不变，故带电粒子在a、c两处的电势能也相等，a、c两处的电势相等，A正确；因为带电粒子在b点处的速度最大，此处带电粒子所受的合力为零，圆管的弹力沿半径方向，故带电粒子所受的电场力也应沿半径方向，C正确14一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，电场强度E的大小与位移x的关系如图7227所示下列选项中关系合理的是()图7227B粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动，电场强度越来越小，故粒子做加速度减小的加速运动，根据UEd，Uabab，因为电场强度越来越小，故电势降低得越来越慢，应该是曲线，选项A错误；Ekx图象上某点的切线的斜率表示电场力，电场强度越来越弱，由FEq知电场力越来越小，斜率越来越小，选项B正确；C项图象中速度随着位移均匀增加，因而在电场中运动相同位移所用的时间逐渐减小电场力减小导致加速度减小，故相同位移速度的变化量变小，与C项矛盾，选项C错误；粒子做加速度减小的加速运动，a，故加速度的图象应该与Ex图象相似，选项D错误15.如图7228所示，空间中存在沿x轴的静电场，其电势沿x轴的分布如图所示x1、x2、x3、x4是x轴上的四个点，质量为m、带电量为q的粒子(不计重力)，以初速度v0从O点沿x轴正方向进入电场，在粒子沿x轴运动的过程中，下列说法正确的是()图7228A粒子在x2点的速度为0B从x1到x3点的过程中，粒子的电势能先减小后增大C若粒子能到达x4处，则v0的大小至少应为D若v0，则粒子在运动过