（京津鲁琼版）2020版高考物理总复习第七章第2节电场能的性质检测（含解析）.docx

电场能的性质(建议用时：35分钟)【A级基础题练熟快】1(多选)(2019浙江温州模拟)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(多选)(2019江苏模拟)如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则()AA点场强小于B点场强BA点场强方向指向x轴负方向CA点场强大于B点场强DA点电势高于B点电势解析：选AD.等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小，由于0.4 V与0.2 V两个等势面间电势差等于0.6 V与0.4 V两个等势面间电势差，B点处等势面密，B点电场强度较大，故A正确，C错误；电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故A点场强方向指向x轴正方向，沿着电场线电势逐渐降低，故A点电势高于B点电势，故D正确，B错误3(多选)如图所示，真空中M、N点处固定有两等量异种点电荷，a、b、c表示两点电荷形成的电场中的3条等势线，b是M、N连线的中垂线，交M、N于O点，a、c关于b对称点d、e、f、g是以O为圆心的圆与a、c的交点已知一带正电的试探电荷从d点移动到e点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是()AM点处固定的是正电荷Bd点的电势低于f点的电势Cd点的场强与f点的场强相同D将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到f点，电势能先增大后减小解析：选BC.正电荷从d点移动到e点电势能增加，则d点电势低于e点，M处为负电荷，N处为正电荷，d点的电势低于f点的电势，d、f两点的电场强度大小相等、方向相同，将带正电的试探电荷沿直线从d点移动到f点，电势能一直增大，故B、C正确，A、D错误4(2019河南六市一联)在真空中A、B两点分别放有异种点电荷Q和2Q，以A、B连线中点O为圆心作一圆形路径acbd，如图所示，则下列说法正确的是()A场强大小关系有EaEb、EcEdB电势高低关系有ab、cdC将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功D将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变解析：选C.对比等量异种点电荷的电场分布可知，题图中场强大小关系有EbEa，EcEd，A项错误由沿着电场线方向电势逐渐降低可知，ab，再由对称性可知cd，B项错误因沿直线由c到d过程中电势先升高再降低，所以将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能先增大再减小，D项错误5.(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6.(多选)(2019合肥模拟)如图所示，某匀强电场中A、B、C、D四点构成一个菱形，对角线AC12 cm，BD16 cm，一个质子从A移到B，电场力做了24 eV的功；一个电子从A移到C，克服电场力做了24 eV的功其中A点的电势为零，则下列说法正确的是()AD点的电势D0BD点的电势D24 VC电场强度E250 N/CD电场强度E200 N/C解析：选AC.由题意可知：UAB24 V，UAC24 V，A0，BC24 V，BC的连线为一条等势线，所以AD的连线也为一条等势线，所以D0，A正确，B错误；根据几何关系可求得AD和BC间的垂直距离d9.6 cm，电场强度E250 N/C，C正确，D错误7如图所示，以O点为圆心，以R0.20 m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成60，已知a、b、c三点的电势分别为4 V、4 V、4 V，则下列说法正确的是()A该匀强电场的场强E40 V/mB该匀强电场的场强E80 V/mCd点的电势为2 VDd点的电势为4 V解析：选D.a、c两点之间的电势差U4 V(4 V)8 V，a、c两点之间沿电场线方向的距离d2Rsin 60R0.2 m该匀强电场的场强E40 V/m，选项A、B错误；b、d之间沿电场线方向的距离d2Rcos 60R0.2 mb、d之间电势差UEd8 V，由bd8 V可得d点的电势为d4 V，选项C错误，D正确8.(多选)(2016高考全国卷)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.根据带负电的油滴在竖直面内的轨迹可知，油滴所受合外力一定向上，则所受电场力一定向上，且电场力大于重力，故匀强电场的方向竖直向下，Q点的电势比P点高，选项A正确油滴从P点运动到Q点，根据动能定理，合外力做正功，动能增大，所以油滴在Q点的动能比它在P点的大，选项B正确油滴从P点运动到Q点，电场力做正功，电势能减小，油滴在Q点的电势能比它在P点的小，选项C错误由于带电油滴所受的电场力和重力均为恒力，所以油滴在Q点的加速度和它在P点的加速度大小相等，选项D错误9空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示下列说法正确的是()AO点的电势最低Bx2点的电势最高Cx1和x1两点的电势相等Dx1和x3两点的电势相等解析：选C.由题图知，沿x轴方向O点两侧电场强度方向相反，故O点可能电势最低，也可能电势最高，选项A错误；x1、x2、x3三点在同一电场线上，由沿电场线方向电势逐渐降低可知，无论O点右侧电场强度沿x轴向右还是向左，x2点电势都不是最高，x1、x3两点的电势也不相等，选项B、D错误；由题图知，电场强度在O点两侧对称，故x1、x1两点电势相等，选项C正确10(多选)如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB.下列说法正确的是()A电子一定从A向B运动B若aAaB，则Q靠近M端且为正电荷C无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpAaB，说明电子在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力，所以A距离点电荷较近，B距离点电荷较远，又因为电子受到的电场力指向轨迹凹侧，因此Q靠近M端且为正电荷，B正确；无论Q是正电荷还是负电荷，若电子从A运动到B，一定是克服电场力做功，若电子从B运动到A，一定是电场力做正功，即一定有EpAEpB，C正确；对于同一个负电荷，电势低处电势能大，B点电势一定低于A点电势，D错误【B级能力题练稳准】11(多选)在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势在x轴上分布如图所示下列说法正确的有()Aq1和q2带有异种电荷Bx1处的电场强度为零C负电荷从x1移到x2，电势能减小D负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大解析：选AC.由题图可知，空间的电势有正有负，且只有一个极值，则两个点电荷必定为异种电荷，A项正确；由E可知，x图象的切线斜率表示电场强度，因此x1处的电场强度不为零，B项错误；负电荷从x1移到x2的过程中，电势升高，电场强度减小，由Epq，FqE可知，电势能减小，受到的电场力减小，C项正确，D项错误12如图所示，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()A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解析：选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mg2Rmvmv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