【师说】高考物理一轮复习 电场能的性质课后练习（新题含解析）(1).docVIP

课时训练19电场能的性质一、选择题1.如图所示，在a、b两点分别放置两个电荷量相等的正点电荷，o点为a、b连线中点，m点位于a、b连线上，n点位于a、b连线的中垂线上则关于o、m、n三点的电场强度e和电势的判定，正确的是()aemeo bmoceneo dno解析由电场强度的叠加可知，eo0，故选项ac错画出电场线，容易得出no，故选项b错，d对答案d2.如图所示，一个电荷量为q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的o点，另一个电荷量为q、质量为m的点电荷乙从a点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到b点时速度最小且大小为v.已知静电力常量为k，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为，a、b间距离为l，则以下说法不正确的是()aob间的距离为 b从a到b的过程中，电场力对点电荷乙做的功为wmglmvmv2c从a到b的过程中，电场力对点电荷乙做的功为wmglmv2mvd从a到b的过程中，乙的电势能减少解析点电荷乙到达b点时，速度最小，故加速度为零，即kmg，所以l，a正确；由动能定理可得mv2mvwmgl，所以c正确，b错误；由wquab可得d正确；故答案为b.答案b3.如图所示，虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子m、n质量相等，所带电荷量的绝对值也相等现将m、n从虚线上的o点以相同速度射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点已知o点电势高于c点，若不计重力，则()am带负电荷，n带正电荷bn在a点的速度与m在c点的速度大小不相等cn在从o点运动至a点的过程中克服电场力做功dm在从o点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零解析由于o点电势高于c点，故电场线方向向下带电粒子在电场中做曲线运动，合外力也就是电场力，指向曲线凹侧，据此可知m带正电荷，n带负电荷，选项a错误由动能定理可知n在a点的速度与m在c点的速度大小相等，选项b错误n在从o点运动至a点的过程中电场力做正功，选项c错误o点和b点在同一等势面上，因而电场力做功为零，选项d正确答案d4如图a、b为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷从a点静止释放，仅在电场力作用下运动一段距离到达b点，其电势能ep随位移x的变化关系如图所示从a到b过程中，下列说法正确的是()a电场力对电荷一直做正功b电势一直升高c电荷所受电场力先减小后增大d电荷所受电场力先增大后减小解析由图象可知，因电势能先减小后增大，所以电场力先做正功后做负功，选项a错误；由于移动的是正电荷，电势能先减小后增大，所以电势也是先减小后增大，选项b错误；由电势能随位移的变化的切线的斜率可知电场力先减小后增大，选项c正确，选项d错误答案c5.如图所示，一个点电荷仅受电场力作用，在电场中做直线运动，从a点运动到了b点已知点电荷在a点的速度小于在b点的速度，下列判断正确的是()aa点电场强度大于b点电场强度ba点的电势一定高于b点的电势c点电荷在a点时的电势能一定大于在b点时的电势能d点电荷一直做加速直线运动解析点电荷仅受电场力作用，只有电势能和动能之间的相互转化，动能和电势能之和不变，因为点电荷在a点的速度小于在b点的速度，所以点电荷在a点的电势能一定大于在b点的电势能，因不知点电荷的正负，所以无法确定a、b两点电势的高低，b错，c对；点电荷在电场力作用下做直线运动，故运动轨迹和电场方向相同或相反，因不知电场的分布情况，点电荷从a点到b点可能一直加速，也可能先减速后加速，d错；因不知电场的分布情况，不能确定a、b两点场强的大小，a错答案c6.已知：一个均匀带电的球壳在壳内任意一点产生的电场强度均为零，在壳外某点产生的电场强度等同于把壳上电荷量全部集中在球心处所产生的电场强度，即：e，式中r为球壳的半径，r为某点到球壳球心的距离，q为球壳所带的电荷量，k为静电力常量在真空中有一半径为r、电荷量为q的均匀带电球壳，球心位置o固定，p为球壳外一点，m为球壳内一点，如图所示，以无穷远为电势零点，关于p、m两点的电场强度和电势，下列说法中正确的是()a若q不变，p点的位置也不变，而令r变小，则p点的场强不变b若q不变，p点的位置也不变，而令r变小，则p点的电势升高c若q不变，m点的位置也不变，而令r变小(m点仍在壳内)，则m点的电势升高d若q不变，m点的位置也不变，而令r变小(m点仍在壳内)，则m点的场强不变解析根据题目中所给信息，均匀带电球壳可以等效看成是集中于球心处的点电荷，r变小时始终位于壳外的点的场强及电势均不变，始终位于内部的点的场强总为零，内部点的电势与壳的电势相等，但壳的电势会升高答案acd7如图所示，相互垂直的固定绝缘光滑挡板po、qo放置在重力场中，po竖直，a、b为两个带有同种电量的小球(可以近似看成点电荷)，当用水平向左的作用力f作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态现若稍改变f的大小，使b稍向左移动一小段距离，则a、b重新处于静止状态后()aa、b间电场力增大b作用力f将减小c系统重力势能增加d系统的电势能将增加解析设a、b间的电场力f2和竖直挡板之间的夹角为，可以看出变小，以a小球为研究对象，进行受力分析可知，它受到挡板的水平支持力f1、重力mag、电场力f2，如图所示，根据平衡条件得：magf2cos，f2sinf1，解得f2，f1magtan，因为变小，所以f1、f2均减小，选项a错误；把a、b看成系统可知水平力f等于f1，因为f1变小，所以f变小，选项b正确；由于a小球向上运动，所以a小球的重力势能增加，虽然b小球的重力势能不变，但系统的重力势能增大，选项c正确；由于电场力变小，相当于两个小球的距离增大，所以电场力对系统做正功，因此系统的电势能应该减少，选项d错误答案bc8.将一电荷量为q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等a、b为电场中的两点，则()aa点的电场强度比b点的大ba点的电势比b点的高c检验电荷q在a点的电势能比在b点的大d将检验电荷q从a点移到b点的过程中，电场力做负功解析电场线越密集，表示该处的电场强度越大，故a点的电场强度比b点的大，a项正确；沿着电场线方向电势逐渐降低，故a点电势比b点的高，b项正确；检验电荷q从a点移到b点，电场力做负功，电势能增加，c项错误，d项正确答案abd9如图所示的电路中，a、b是平行板电容器的两金属板先将电键s闭合，等电路稳定后将s断开，并将b板向下平移一小段距离，保持两板间的某点p与a板的距离不变则下列说法正确的是()a电容器的电容变小b电容器内部电场强度大小变大c电容器内部电场强度大小不变dp点电势升高解析由题意知电容器带电荷量q不变，当b板下移时，板间距离d增大，由电容公式c，知电容器的电容变小，选项a正确；电容器内部电场强度e不变，选项b错误，c正确；b板电势为0，p点电势p为p点与b板的电势差upbedpb变大，则p升高，选项d正确答案acd10如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10 v、20 v、30 v，实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列说法正确的是()a粒子在三点所受的静电力不相等b粒子必先过a，再到b，然后到cc粒子在三点所具有的动能大小关系为ekbekaekcd粒子在三点的电势能大小关系为epcepaffmg0.02 n，所以物块将沿x轴负方向加速，跨过o点之后在摩擦力作用下减速，最终停止在o点左侧某处，设该点距o点距离为x2，则对全过程由动能定理得mg(2x1x2)0mv.解得x20.2 m.答案在o点左侧距o点0.2 m处12如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的p点，固定电荷量为q的点电荷一质量为m、带电荷量为q的物块(可视为质点)，从轨道上的a点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到p点正下方b点时速度为v.已知点电荷产生的电场在a点的电势为(取无穷远处电势为零)，pa连线与水平轨道的夹角为60，试求：(1)物块在a点时受到轨道的支持力大小；(2)点电荷q产生的电场在b点的电势解析(1)物块在a点受重力、电场力、支持力分解电场力，由竖直方向受力平衡得fnmgksin600r由得fnmg.(2)从a运动到p点正下方b点的过程中，由动能定理得qumv2mv又因为uba，由以上两式解得b(vv2).答案(1)mg(2)(vv2)13.如图，a、b两点所在的圆半径分别为r1和r2，这两个圆为同心圆，圆心处有一带电为q的点电荷，内外圆间的电势差为u.一电子仅在电场力作用下由a运动到b，电子经过b点时速度为v.若电子质量为m，带电荷量为e.求：(1)电子经过b点时的加速度大小(2)电子在a点时的速度大小v0.解析(1)电子在b点受到的库仑力大小为f电子在该处的加速度为a.(2)电子由a点运动到b点，由动能定理得mv2mveu解得v0 .答案(1)(2) 14如图所示，在e1103 v/m的竖直向下匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道qpn与一水平绝缘轨道mn平滑连接，半圆形轨道平面与电场线平行，p为半圆qn的中点，其半径r40 cm，带正电为q1104 c的小滑块的质量为m10 g，与水平轨道间的动摩擦因数0.15，位于n点右侧1.5 m处，取g10 m/s2.求：(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点q，则滑块应以多大的初速度v0向左运动；(2)这样运动的滑块通过p点时对轨道的