高三物理一轮复习 第六章 静电场 18 电场能的性质课时达标.doc

电场能的性质1(2015全国新课标卷)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：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，说明N和P在同一个等势面内，由于匀强电场等势面相互平行，c与d平行，故c、d分别位于某一等势面内，电子带负电，电场力做负功，电势降低，故MN，B项正确M、Q在同一等势面内，电场力不做功；P运动到Q点的过程中，电场力做正功答案：B2(多选)(2015四川卷)如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷)，b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零则小球a()A从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B从N到P的过程中，速率先增大后减小C从N到Q的过程中，电势能一直增加D从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量解析：如图所示根据三角形定则不难看出，在重力G大小和方向都不变、库仑斥力F变大且与重力之间的夹角由90逐渐减小的过程中，合力F合将逐渐增大，A项错误；从N到P的运动过程中，支持力不做功，而重力与库仑力的合力F合与速度之间的夹角由锐角逐渐增大到90，再增大为钝角，即合力F合对小球a先做正功后做负功，小球a的速率先增大后减小，B项正确；小球a从N到Q靠近小球b的运动过程中，库仑力一直做负功，电势能一直增加，C项正确；P到Q的运动过程中，小球a减少的动能等于增加的重力势能与增加的电势能之和，D项错误答案：BC3(多选)如图所示，在绝缘的斜面上方存在着沿水平方向向右的匀强电场，一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端，已知在金属块下滑的过程中动能增加了0.7 J，金属块克服摩擦力做功0.3 J，重力做功1.2 J，则以下判断正确的是 ()A金属块带正电荷B电场力做功0.2 JC金属块的机械能减少1.2 JD金属块的电势能增加0.2 J解析：设电场力做功为W，根据动能定理有W1.2 J0.3 J0.7 J，可得W0.2 J，所以金属块克服电场力做功0.2 J，或者说电场力做功为0.2 J，该金属块带正电，选项A正确，B项错误；根据电场力做功和电势能的关系可知，金属块的电势能增加0.2 J，选项D正确；根据能量守恒定律，金属块的一部分机械能转化为内能和电势能，其减少量为0.3 J0.2 J0.5 J，选项C错误答案：AD4(2014安徽卷)一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep与位移x的关系如右图所示下列图象中合理的是()解析：根据电势能的定义Epq，推理电场强度E，由题中电势能随着空间变化的图象可知其斜率减小，因此电场强度减小，选项A错误；根据功能关系可知动能与电势能的总和保持不变，开始时电势能减小得快，则动能增加得快，速度增加得快，选项B、C错误；由于加速度a，电场强度减小，加速度减小选项D正确答案：D5如图所示，平行直线AA、BB、CC、DD、EE分别表示电势为4 V、2 V、0、2 V、4 V的等势线且均与直线MN成30角，若ABBCCDDE2 cm，则 ()A该电场是匀强电场，场强方向垂直于AA斜向右下方B该电场是匀强电场，场强大小E2 V/mC该电场是匀强电场，与C点距离为2 cm的所有点中，最高电势为4 V，最低电势为4 VD该电场可能不是匀强电场，E不适用解析：因各等势面间距相等，电势差相等，所以该电场为匀强电场，场强大小E V/m200 V/m，其方向与等势线垂直指向电势降低的方向即指向左上方，A、B、D选项错；因C点电势为零，与C点距离为2 cm的点的最高电势为mEd2002102 V4 V，最低电势为4 V，C项正确答案：C6如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为3 V、5 V、7 V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力的作用，则下列说法正确的是 ()A粒子可能带负电B粒子在P点的动能大于在Q点动能C粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能D粒子在P点受到电场力大于在Q点受到的电场力解析：根据等势线与电场线垂直可画出电场线，由粒子运动轨迹及电场线分布可确定带电粒子所受电场力的方向偏向左侧，粒子带正电，粒子在P点的动能大于在Q点动能，A项错误，B项正确；由于带电粒子只受电场力，带电粒子运动时动能和电势能之和保持不变，根据A、B、C三条等势线的电势分別为3 V、5 V、7 V，粒子带正电，粒子在P点电势能小于粒子在Q点电势能，C项错误；由于P点所在处等差等势面疏，电场强度小，所以粒子在P点受到电场力小于在Q点受到的电场力，D项错误答案：B7如图所示，将三个相同的正点电荷(重力不计)分别固定在等边三角形的三个顶点A、B、C处，D点为等边三角形外接圆的圆心，E、G、H分别为三个边的中点，F点在EC延长线上，且FCEC.则 ()AD点的场强和电势均为零BE、F两点的场强大小相等，电势相同CE、G、H三点的场强不同但电势相同D若释放C处电荷，该电荷可以某一速率做匀速圆周运动解析：D点到三个顶点A、B、C距离相等，合场强一定为零，但电势具有相对性不一定为零，A项错；A、B两处电荷在E点的场强完全抵消，但在F点的场强不能抵消，故E、F两点的场强大小一定不相等，B项错；由对称性可知E、G、H三点的场强大小相等，电势也相等，但场强方向不同，C项正确；三个电荷为同号电荷，C处电荷不可能做匀速圆周运动，D项错答案：C8(多选)如图甲所示，两个点电荷q1、q2固定在x轴上距离为L的两点，其中q1带正电荷位于原点O，a、b是它们连线延长线上的两点，其中b点与O点相距3L.现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，设粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度随坐标x变化的图象如图乙所示，则以下判断正确的是()Aq2带负电且电荷量小于q1Bb点的场强一定为零Ca点的电势比b点的电势高D粒子在a点的电势能比在b点的电势能小解析：由vx图象知，粒子从a点向远处运动先减速再加速，在b处速度最小，则b点左右两侧电场方向相反，b点处电场强度为零，B项正确；根据点电荷场强公式和电场的叠加知识得q2带负电且电荷量小于q1，A项正确；根据粒子受力方向知b点左侧场强向左，故a点电势较b点低，C项错误；粒子从a点到b点的过程中动能减小，电场力做负功，电势能增加，D项正确答案：ABD9有一电荷量q3106 C的点电荷，从电场中的A点移动到B点时克服静电力做功6104 J，从电场中的B点移动到C点时静电力做功9104 J，问：(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？解析：(1)AB、BC、CA间电势差分别为：UAB V200 V，UBC V300 V，UCA(UABUBC)100 V.(2)以B点电势为零，AUAB200 V，CUBC300 V，EpAqA6104 J，EpCqC9104 J.答案：(1)200 V300 V100 V(2)A200 V，C300 V，EpA6104 JEpC9104 J10如图所示，同一竖直线上的A、B两点，固定有等量的异种点电荷，电荷量为q，正、负如图所示，ABC为一等边三角形(边长为L)，CD为AB边的中垂线，且与右侧竖直光滑圆弧轨道的最低点C相切，已知圆弧的半径为R，现把质量为m、带电荷量为Q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放，到最低点C时速度为v0.已知静电力常量为k，现取D为电势零点，求：(1)小球在C点受到的电场力的大小和方向(2)在等量异种点电荷的电场中，M点的电势M.解析：(1)小球到达最低点C时，q与q对其的电场力F1、F2是大小相等的，有F1F2