高考物理一轮复习 课时跟踪检测（二十五）电场能的性质（普通班）.doc

课时跟踪检测（二十五） 电场能的性质a级基础小题练熟练快1.多选(2018浙江温州中学模拟)如图所示实线为等量异号点电荷周围的电场线，虚线为以一点电荷为中心的圆，m点是两点电荷连线的中点。若将一正试探点电荷从虚线上n点移动到m点，则()a电荷所受电场力大小不变b电荷所受电场力逐渐增大c电荷电势能逐渐减小 d电荷电势能保持不变解析：选bc由电场线的分布情况可知，n处电场线比m处电场线疏，则n处电场强度比m处电场强度小，由电场力公式fqe可知正点电荷从虚线上n点移动到m点，电场力逐渐增大，故a错误，b正确。根据顺着电场线方向电势降低，可知从n到m，电势逐渐降低，正电荷的电势能逐渐减小，故c正确，d错误。2.如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点o处的电势为0，点a处的电势为6 v，点b处的电势为3 v，则电场强度的大小为()a200 v/m b200 v/mc100 v/m d100 v/m解析：选a设oa中点为c，由可得c点的电势c3 v，cb，即b、c在同一等势面上，如图所示，由电场线与等势面的关系和几何关系知：d1.5 cm。则e v/m200 v/m，a正确。3多选两个不规则带电导体间的电场线分布如图所示，已知导体附近的电场线均与导体表面垂直，a、b、c、d为电场中几个点，并且a、d为紧靠导体表面的两点，选无穷远处为电势零点，则()a场强大小关系有ebecb电势大小关系有bdc将一负电荷放在d点时其电势能为负值d将一正电荷由a点移到d点的过程中电场力做正功解析：选bd同一电场中，电场线密的地方电场强度大，因此ebec，选项a错误；沿电场线方向电势降低，且导体表面为等势面，因此bd，选项b正确；由于无穷远处电势为零，故d点电势为负，负电荷放在d点时电势能为正值，选项c错误；由题图可知，ad，uad0，则将正电荷由a点移至d点的过程中电场力做功wquad，为正功，选项d正确。4(2018河北定州中学月考)如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，p、r、q是这条轨迹上的三点，由此可知()a带电粒子在r点时的速度大小大于在q点时的速度大小b带电粒子在p点时的电势能比在q点时的电势能大c带电粒子在r点时的动能与电势能之和比在q点时的小，比在p点时的大d带电粒子在r点时的加速度大小小于在q点时的加速度大小解析：选a粒子做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，所以电场力的方向沿电场线向右，若粒子从p运动到q，电场力做负功，电势能增大，动能减小，r点速度大于q点速度，若粒子从q运动到p，则电场力做正功，电势能减小，动能增大，q点速度小于r点速度，在p点时的电势能比在q点时的电势能小，故a正确，b错误；只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，动能与电势能之和保持不变，故c错误；由电场线疏密可知r点场强比q点大，电场力大，加速度大，故d错误。5(2018扬州模拟)如图所示， a、b、c为直角三角形的三个顶点，a30，d为ab的中点，负点电荷q位于d点。a、b、c三点的电势分别用a、b、c表示，下列说法正确的是()ac大于aba、b两点电场强度相同c负检验电荷在bc连线上各点具有的电势能都相等d将正检验电荷沿ac从a点移到c点，电场力先做正功后做负功解析：选d点电荷的等势面是一系列的同心圆，a、c两点在同一个等势面上，故c等于a，故a错误；a、b两点距场源点电荷距离相等，根据点电荷场强公式ek，故a、b两点的电场强度大小相等，但方向不同，故a、b两点的电场强度不相同，故b错误；bc连线上各点距场源点电荷距离不等，电势不等，根据epq，负检验电荷在bc连线上各点具有的电势能不相等，故c错误；ac连线上，越靠近负电荷电势越低，从a到c电势先降低后升高，正检验电荷具有的电势能先减小后增大，故电场力先做正功后做负功，故d正确。6多选静电场在x轴上的场强e随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷()a在x2和x4处电势能相等b由x1运动到x3的过程中电势能增大c由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小d由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大解析：选bc由题图可知，x1到x4场强先变大，再变小，则点电荷受到的电场力先增大后减小，c正确，d错误；由x1到x3及由x2到x4过程中，电场力做负功，电势能增大，知a错误，b正确。7.(2015全国卷)如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，m、n、p、q是它们的交点，四点处的电势分别为m、n、p、q。一电子由m点分别运动到n点和p点的过程中，电场力所做的负功相等。则()a直线a位于某一等势面内，mqb直线c位于某一等势面内，mnc若电子由m点运动到q点，电场力做正功d若电子由p点运动到q点，电场力做负功解析：选b由电子从m点分别运动到n点和p点的过程中电场力所做的负功相等可知，n、p两点在同一等势面上，且电场线方向为mn，故选项b正确，选项a错误。m点与q点在同一等势面上，电子由m点运动到q点，电场力不做功，故选项c错误。电子由p点运动到q点，电场力做正功，故选项d错误。8多选(2016全国卷)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点p的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知()aq点的电势比p点高b油滴在q点的动能比它在p点的大c油滴在q点的电势能比它在p点的大d油滴在q点的加速度大小比它在p点的小解析：选ab带电油滴在电场中受重力、电场力作用，据其轨迹的对称性可知，电场力方向竖直向上，且电场力大于重力，电场力先做负功后做正功。则电场强度方向向下，q点的电势比p点高，选项a正确；油滴在p点的速度最小，选项b正确；油滴在p点的电势能最大，选项c错误；油滴运动的加速度大小不变，选项d错误。b级中档题目练通抓牢9.(2015全国卷)如图，一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子在匀强电场中运动，a、b为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在a点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60；它运动到b点时速度方向与电场方向的夹角为30。不计重力。求a、b两点间的电势差。解析：设带电粒子在b点的速度大小为vb。粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即vb sin 30v0sin 60由此得vbv0设a、b两点间的电势差为uab，由动能定理有quabm(vb2v02)联立式得uab。答案：10.如图所示，水平绝缘粗糙的轨道ab与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道bc平滑连接，半圆形轨道的半径r0.4 m，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度e1.0104 n/c。现有一电荷量q1.0104 c，质量m0.1 kg的带电体(可视为质点)，在水平轨道上的p点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点c，然后落至水平轨道上的d点(图中未画出)。取g10 m/s2。试求：(1)带电体运动到圆形轨道b点时对圆形轨道的压力大小；(2)d点到b点的距离xdb；(3)带电体在从p开始运动到落至d点的过程中的最大动能(结果保留3位有效数字)。解析：(1)设带电体通过c点时的速度为vc，依据牛顿第二定律有mgm，解得vc2.0 m/s。设带电体通过b点时的速度为vb，设轨道对带电体的支持力大小为fb，带电体在b点时，根据牛顿第二定律有fbmgm。带电体从b运动到c的过程中，根据动能定理有mg2rmvc2mvb2联立解得fb6.0 n，根据牛顿第三定律，带电体对轨道的压力fb6.0 n。(2)设带电体从最高点c落至水平轨道上的d点经历的时间为t，根据运动的分解有2rgt2，xdbvctt2联立解得xdb0。(3)由p到b带电体做加速运动，故最大速度一定出现在从b经c到d的过程中，在此过程中只有重力和电场力做功，这两个力大小相等，其合力与重力方向成45夹角斜向右下方，故最大速度必出现在b点右侧对应圆心角为45处。设带电体的最大动能为ekm，根据动能定理有qersin 45mgr(1cos 45)ekmmvb2，代入数据解得ekm1.17 j。答案：(1)6.0 n(2)0(3)1.17 jc级难度题目自主选做11(2018湖北孝感高级中学调考)在直角坐标系oxyz中有一四面体oabc，其顶点坐标如图所示。在原点o固定一个电荷量为q的点电荷，下列说法正确的是()aa、b、c三点的电场强度相同b平面abc构成一个等势面c若在a、b、c三点放置三个点电荷，q所受电场力的合力一定不可能为零d若将试探电荷q自a点沿x轴方向移动到o点的过程中，其电势能增大解析：选c根据点电荷电场线的分布情况可知：a、b、c三点的电场强度大小相同，方向不同，而场强是矢量， 则a、b、c三点的电场强度不同，故a错误；a、b、c三点处于同一等势面上，电势相同，由于a、b、c三点所在的等势面为球面，所以平面abc不是等势面，故b错误；若在a、b、c三点放置三个点电荷，任意两个点电荷对q的电场力的合力与第三个电荷对q的电场力不在同一直线上，所以三个点电荷对q的合力不可能为零，故c正确；若将试探电荷q自a点沿x轴方向移动，该试探电荷受到吸引力，吸引力方向一定沿着x轴的负方向，则电场力对该试探电荷做正功，其电势能将减少，故d错误。12多选(2018黑龙江牡丹江一中月考)如图所示，纸面内有一匀强电场，带正电的小球(重力不计)在恒力f的作用下沿图中虚线由a匀速运动至b，已知力f和ab间夹角为，ab间距离为d，小球带电量为q，则下列结论正确的是()a电场强度的大小为ebab两点的电势差为uabc带电小球由a运动至b过程中电势