（通用版）2021版高考物理大一轮复习 课后限时集训21 电场能的性质.doc

课后限时集训21电场能的性质建议用时：45分钟1(多选)(2019辽宁辽南协作校一模)一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，若在a点和b点的电势能相等，则()aa、b两点的电势一定相等ba、b两点场强可能相等c作用于该点电荷的电场力一定始终与其移动方向垂直d该点电荷一定沿等势面移动ab同一个点电荷若在a点和b点的电势能相等，根据电势能与电势的关系可知，a、b两点的电势一定相等，选项a正确；a、b两点的电场强度可能相等，选项b正确；根据题述信息能得出点电荷从静电场中的a点移到b点电场力做功为零，不能得出作用于该点电荷的电场力一定始终与其运动方向垂直，也不能得出该点电荷一定沿等势面移动，选项c、d错误。2(2019广东佛山教学质检二)在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服。如图所示为电工站在高压直流输电线的a供电线上作业，其头顶上方有b供电线，b供电线的电势高于a电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等差等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点。以下说法中正确的是()a在c、d、e、f四点中，c点的电场最强b在c、d、e、f四点中，f点的电势最高c若将某电子由c移到f，其电势能将增大d将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动c等差的等势线疏密表示场强的大小，越密越大，则在c、d、e、f四点中，f点的电场最强，故a错误；由题可知在c、d、e、f四点中，c点的电势最高，故b错误，若将某电子由c移到f，电场力做负功，其电势能将增大，故c正确；将某电子在d点由静止释放，它会向c点所在等势面运动，故d错误。3(多选)如图所示，虚线为电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等。一个质子在a点的电势能小于其在b点的电势能，下列说法中正确的是()aa点的电势比b点的高ba点的电势比b点的低c质子在a点所受的电场力比b点的大d质子在a点所受的电场力比b点的小bd正电荷在电场中电势高的位置，电势能大，由于带正电的质子在a点的电势能小于其在b点的电势能，则知a点的电势比b点的低，故a错误，b正确；等差等势面的疏密代表场强的大小，故b点的场强大于a点的场强，质子在a点所受的电场力比b点的小，故c错误，d正确。4(多选)(2019重庆部分区县联考)如图所示，真空中有一点电荷甲固定在o点，虚线是其在周围空间产生的电场的三个等势面，且相邻的两个等势面间电势差相同。实线是点电荷乙在电场中运动轨迹，s、m、n为运动轨迹与等势面的交点，下列说法一定正确的是()a电势msb甲、乙为同种电荷c电势能epmepnd场强大小esenbc本题考查电场强度、电势和电势能等。由于题中没有给出固定在o点的点电荷甲的电性，不能判断出m、s两点电势高低，选项a错误；根据点电荷乙在电场中运动轨迹可知，甲、乙为同种电荷，选项b正确；点电荷乙在电场中从m运动到n，电场力做正功，电势能减小，电势能epmepn，选项c正确；根据点电荷电场强度公式可知，场强大小eson，再作出此电场中过o的等势线，可知oq，a错误；且mo间的平均电场强度大于on间的平均电场强度，故umouon，b错误；因umq0，负电荷从m到q电场力做负功，电势能增加，c正确；正电荷在q点所受的电场力方向沿电场线的切线方向而不是圆周的切线方向，d错误。10(2019淄博实验中学4月考试)如图所示，空间有一正三棱锥pabc，d点是bc边上的中点，o点是底面abc的中心，现在顶点p点固定一正的点电荷，则下列说法正确的是()aabc三点的电场强度相同b底面abc为等势面c将一正的试探电荷从b点沿直线bc经过d点移到c点，静电力对该试探电荷先做负功后做正功d若b、c、d三点的电势为b、c、d，则有bddcca、b、c三点到p点的距离相等，根据点电荷的场强公式ek分析可知，a、b、c三点的电场强度大小相等，但方向不同；a、b、c的三个点到场源电荷的距离相等，在同一等势面上，但底面abc上其他点到场源电荷的距离与a、b、c三点到场源电荷的距离不等，故底面abc所在平面不是等势面，故a、b错误。将一正的试探电荷从b点沿直线bc经过d点移到c点，电势先升高后降低，电势能先增大后减小，则静电力对该试探电荷先做负功后做正功，故c正确。由于b、c的两个点到场源电荷的距离相等，在同一等势面，即bc，而d点又是bc的中点，则有bdcd，故d错误。11(多选)两个带等量正电的点电荷，固定在图中p、q两点，mn为pq连线的中垂线，交pq于o点，a点为mn上的一点。一带负电的试探电荷q，从a点由静止释放，只在静电力作用下运动。取无穷远处的电势为零，则()aq由a点向o点的运动是匀加速直线运动bq由a点向o点运动的过程电势能逐渐减小cq运动到o点时的动能最大dq运动到o点时电势能为零bc两等量正点电荷在连线的中垂线mn上的电场强度方向从o点向两侧沿中垂线指向无穷远处，场强大小从o点沿mn到无穷远处先变大后变小，因此q由静止释放后，在变化的电场力作用下做直线运动的加速度不断变化，a项错误；q由a点到o点电场力做正功，电势能减小，b项正确；在mn上o点电势最高，因此q在o点的电势能最小，由于只有电场力做功，因此电势能与动能的和是一定值，电势能最小时，动能最大，c项正确；o点的电势不为零，因此q在o点时的电势能不为零，d项错误。12在某个电场中，x轴上各点的电场强度e随x坐标变化的图线如图所示，图线关于原点o中心对称。一质量为m、电荷量为q的粒子只在电场力作用下沿x轴做直线运动，x轴上xx1和xx1是粒子运动轨迹上的两点，下列说法中正确的是()ax轴上xx1和xx1两点电场强度和电势都相同b粒子从xx1点到xx1点的运动过程中，经过xx1和xx1两点时速度一定相同c粒子运动过程中，经过xx1点的加速度与经过xx1点的加速度相同d粒子从xx1点到xx1点的运动过程中电势能先增大后减小b由ex图象可知，xx1和xx1两点电场强度大小相等、方向相反，故选项a错误；粒子在这两点所受电场力也大小相等、方向相反，由于粒子只在电场力作用下运动，根据牛顿第二定律可知，粒子在这两点的加速度大小相等、方向相反，故选项c错误；ex图象中图线与横轴所围的面积表示电势差，因此粒子由xx1运动到x0的过程和由x0运动到xx1的过程电场力分别做的功满足w1w2，根据动能定理可知，粒子经过xx1和xx1两点时速度一定相同，故选项b正确；题中未能说明粒子的电性或运动状态，因此粒子从xx1点到xx1点的运动过程中电势能可能先增大后减小，也可能先减小后增大，故选项d错误。13(2019南宁模拟)如图甲所示，在光滑绝缘的水平面上固定两个等量的正点电荷。m、o、n为两点电荷连线上的点。其中o为连线中点，且moon。在m点由静止释放一个电荷量为q的正试探电荷，结果该试探电荷在mn间做来回往复运动，在一个周期内的vt图象如图乙所示，则下列说法正确的是()甲乙am和n两点的电场强度和电势完全相同b试探电荷在o点所受电场力最大，运动的速度也最大c试探电荷在t2时刻到达o点，t4时刻到达n点d试探电荷从m经o到n的过程中，电势能先减小后增大d根据等量的正点电荷的电场的特点可知，m和n两点的电场强度大小相等，方向相反，而电势是相同的，故a错误；根据等量的正点电荷的电场的特点可知，o点的电势最低，电场强度为0，所以试探电荷在o点所受电场力最小，运动的速度最大，故b错误；试探电荷在t2时刻的速度再次等于0，所以在t2时刻到达n点，故c错误；由图可知，试探电荷从m经o到n的过程中，速度先增大后减小，则动能先增大后减小，所以电势能先减小后增大，故d正确。14(多选)(2019四川成都七中模拟)空间存在匀强电场，在电场中建立oxyz空间坐标系如图所示，a、b、c三点分别在三个坐标轴上，距离原点o的距离rarc2 cm，rb2 cm，d点在yoz平面上，且dbob。将带电荷量为q2.51016 c的试探电荷从d点移到b点电场力做功为零，从a点移动到b点电场力做功w1.21014 j，b、o间电势差ubo24 v，由此可判断()a空间电场强度的方向沿x轴正方向b空间电场强度的大小为8102 v/mcc、o间电势差uco24 vd电场中的等势面垂直于xoy平面bd试探电荷从d点移到b点电场力做功为零，说明匀强电场垂直于db，且db在等势面上，故电场中的等势面垂直于xoy平面，则电场平行xoy平面，故d正确；在xoy平面