【导学教程】（新课标）高考物理 6.2 电场能的性质达标训练(1).doc

第六章 第二节 电场能的性质一、选择题(本题共10小题，每题7分，至少一个答案正确，选不全得4分，共70分)1(2013江南十校联考)一对等量正点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线)如图6214所示，则关于图中a、b两点电场强度ea、eb与电势a、b大小的判断正确的是aeaeb，abbeaeb，abceaeb，ab deaeb，ab解析由a、b两点电场线疏密情况可知eaeb，电场线从电势高的等势面指向电势低的等势面，故ab，所以a正确答案a2空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度e随x变化的图象如图6215所示，下列说法正确的是ao点的电势最低bx1和x3两点的电势相等cx2和x2两点的电势相等dx2点的电势低于x3点的电势解析由图可知坐标原点o左右两侧电场的方向分别沿x方向和x方向，根据沿电场方向电势降低，可知o点电势最高，x1x2x3，故a、b、d均错；由于电场关于坐标原点o对称分布，则x2和x2两点的电势相等，c正确答案c3(2013石家庄一模)水平线上的o点放置一点电荷，图6216中画出电荷周围对称分布的几条电场线，如图所示以水平线上的某点o为圆心，画一个圆，与电场线分别相交于a、b、c、d、e，则下列说法正确的是ab、e两点的电场强度相同ba点电势低于c点电势cb、c两点间电势差等于e、d两点间电势差d电子沿圆周由d到b，电场力做正功解析图中b、e两点电场强度的方向不同，选项a错；沿电场线方向电势降低，因rarc，故选项b对；因cd，be，故选项c对；电场力做功与路径无关，因udb0，电子从d到b电场力做功wdbqudbeudb0，选项d错答案bc4(2012重庆理综)空间中p、q两点处各固定一个点电荷，其中p点处为正电荷，p、q两点附近电场的等势面分布如图6217所示，a、b、c、d为电场中的4个点则ap、q两点处的电荷等量同种ba点和b点的电场强度相同cc点的电势低于d点的电势d负电荷从a到c，电势能减少解析由电场的等势面分布图可判断p、q为等量异种点电荷，q带负电，a项错误a、b两点的电场强度方向不同，故b项错误由正电荷到负电荷电势逐渐降低知cd，故c项错误负电荷从a到c，电场力做正功，电势能减少，故d正确答案d 5如图6218所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab中点a、b电势分别为a5 v，b3 v，下列叙述正确的是a该电场在c点处的电势一定为4 vba点处的场强ea一定大于b点处的场强ebc一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少d一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a解析由一条电场线不能判断出该电场是否为匀强电场，选项a、b均错；由ab可知，电场的方向由a指向b，故选项c正确而d错误答案c6(2013大连双基测试)如图6219所示，在等量异种点电荷q和q的电场中，有一个正方形oabc，其中o点为两电荷连线的中点下列说法正确的是aa点的电场强度比c点的电场强度大ba点电势比b点的电势高c将相同的电荷放在o点与c点电势能一定相等d移动同一正电荷，电场力做的功wcbwoa解析由等量异种点电荷的电场线分布知a点电场强度大于c点电场强度，选项a正确；由等量异种点电荷的等势面分布知a点电势低于b点电势，选项b错误；o、c两点在同一等势面上，故相同的电荷在o、c两点处的电势能相等，选项c正确；a点电势低于b点电势，o点电势等于c点电势，且o、c为高电势点，故移动同一正电荷，电场力做功wcbwoa，选项d错误答案ac7一带电小球在空中由a点运动到b点的过程中，受重力和电场力作用若重力做功3 j，电场力做功1 j，则小球的a重力势能增加3 j b电势能增加1 jc动能减少3 j d机械能增加1 j解析重力做功3 j，则重力势能增加3 j；电场力做功1 j，电势能减少1 j；合外力做功2 j，动能减少2 j；除重力以外的其他力做功1 j，机械能增加1 j，故选项a、d正确答案ad8一个电荷量为106 c的负电荷从电场中a点移到b点电场力要做功2106 j，从c点移到d点要克服电场力做功7106 j，若已知c点比b点电势高3 v，且a、b、c、d四点在同一条电场线上，则图6220中正确的是解析由uab v2 v，则ab2 v；ucd v7 v，则cd7 v；由题意得cb3 v，则cbad，选项c正确答案c9电荷量分别为q、q和q的三个带电小球，固定在边长为a的绝缘三角形框架的三个顶点处，并置于场强为e的匀强电场中，如图6221所示若此三角形绕穿过其中点o垂直于三角形所在平面的轴逆时针转过120，则在此过程中电场力做功的大小为a0 bqeac2qea dqea解析对右上角q做功w1qea，对下面q做功w2qe，对q做功w3qe，电场力做的总功ww1w2w3qea，故b正确答案b10(2013哈尔滨六中测试)两个点电荷q1、q2固定于x轴上，将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近q2(位于坐标原点o)的过程中，试探电荷的电势能ep随位置变化的关系如图6222所示，则下列判断正确的是am点电势为零，n点场强为零bm点场强为零，n点电势为零cq1带负电，q2带正电，且q2电荷量较小dq1带正电，q2带负电，且q2电荷量较小解析由epx图象可知，由无穷远到n的过程中，电势能减小，电场力做正功，试探电荷为正，n点右侧场强方向向左，同理mn间场强方向向右，所以en0，而epmmq0，所以m0，故a正确，b错误根据场强分布可知q1带负电，q2带正电，且|q2|q1|，故c正确，d错误答案ac二、计算题(本大题共2小题，共30分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(14分)如图6223所示，水平放置的平行金属板的n板接地，m板电势为u，两板间距离d，d比两板的尺寸小很多，在两板中间有一长为2l(2ld)的绝缘轻杆，可绕水平固定轴o在竖直面内无摩擦地转动，o为杆的中点杆的两端分别连着小球a和b，它们的质量分别为2m和m，电荷量分别为q和q.当杆从图示水平位置由静止开始转过90到竖直位置时，不考虑a、b两小球间的库仑力，已知重力加速度为g，求：(1)两小球电势能的变化；(2)两小球的总动能解析(1)电场力做功量度电势能的变化，则2qlep即两球电势能减少了.(2)设两小球在竖直位置时的总动能为ek，取两小球及杆为研究对象，在杆由图示水平位置从静止开始转过90的过程中，由动能定理，得2mglmgl2qlek故ekmgl.答案(1)减少了(2)mgl12(16分)如图6224所示，固定在水平地面上的绝缘平板置于匀强电场中，电场方向与平板平行在绝缘平板上放置一个带负电的物体(可视为质点)，物体与平板间的动摩擦因数为0.5.现让物体以10 m/s的初速度平行于电场方向运动，物体沿电场方向运动的最远距离为4 m已知物体所受电场力大于其最大静摩擦力，平板足够大，规定物体在出发点时的电势能为零，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)物体所受电场力与其所受重力大小的比值；(2)物体在离出发点多远处动能与电势能相等解析(1)设物体带电荷量为q，运动的最大位移为xm，由动能定理得qexmmgxm0mv得(