高考物理总复习巩固练习 电场的能的特性（基础）

【巩固练习】一、选择题1、某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则（ ） AEPEQ，UPUQBEPEQ，UPUQCEPEQ，UPUQDEPEQ，UPUQ2、电场线分布如图所示，电场中a，b两点的电场强度大小分别为已知和，电势分别为和，则（ ） A. ， B. ，C. ， D. ，3、（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像中合理的是( ) 4、（2014 北京卷）如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面下列判断正确的是( ) A1、2两点的场强相等B1、3两点的场强相等C1、2两点的电势相等D2、3两点的电势相等5、（2014 江苏卷）如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O. 下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( ) AO点的电场强度为零，电势最低BO点的电场强度为零，电势最高C从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高D从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低6、某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（ ） A点场强大于点场强 B点电势高于点电势C若将一试探电荷+由点释放，它将沿电场线运动b点D若在点再固定一点电荷-Q，将一试探电荷+q由移至b的过程中，电势能减小7、如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为、，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有（ ）A. B. ECEBEAC. UABUBC D. UABUBC8、如图所示，一电场的电场线分关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN。则（ ）M点的电势比P点的电势高将负电荷由O点移动到 P 点，电场力做正功M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动9、图中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点以相同速率射出，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（ ）A、M带负电荷，N带正电荷B、N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C、N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D、M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零10、位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（ ）A. a点和b点的电场强度相同B. 正电荷从c点移到d点，电场力做正功C. 负电荷从a点移到c点，电场力做正功D. 正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大二、计算题1、如图所示，水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板，轨道所在空间存在E=4.0102N/C、水平向左的匀强电场。一个质量m=0.10kg、带电荷量q=5.010-5C的滑块（可视为质点），从轨道上与挡板相距x1=0.20m的P点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动。当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距x2=0.10m的Q点，滑块第一次速度减为零。若滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，求：（1）滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小；（2）滑块从P点运动到挡板处的过程中，电场力所做的功；（3）滑块第一次与挡板碰撞的过程中损失的机械能。2、如图所示，空间有一场强为E、水平向左的匀强电场，一质量为m、电荷量为+q的滑块（可视为质点）在粗糙绝缘水平面上由静止释放，在电场力的作用下向左做匀加速直线运动，运动位移为L时撤去电场。设滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，已知滑块与水平面间的动摩擦因数为。（1）画出撤去电场前滑块运动过程中的受力示意图，并求出该过程中加速度a的大小；（2）求滑块位移为L时速度v的大小；（3）求撤去电场后滑块滑行的距离x。3、如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m，电荷量为+q的小球。整个装置处于水平向右，场强大小为的匀强电场中。重力加速度为g。（1）求小球在电场中受到的电场力大小F；（2）当小球处于图中A位置时，保持静止状态。若剪断细绳，求剪断瞬间小球的加速度大小a；（3）现把小球置于图中位置B处，使OB沿着水平方向，轻绳处于拉直状态。小球从位置B无初速度释放。不计小球受到的空气阻力，求小球通过最低点时的速度大小v。【答案与解析】一、选择题1、A解析：从图可以看出P点的电场线的密集程度大于Q点的密集程度，故P点的场强大于Q点的场强；因电场线的方向由P指向Q，而沿电场线的方向电势逐渐降低，P点的电势高于Q点的电势，故A正确。 2、C解析：电场线的疏密表示场强大小，所以；沿电场线的方向电势逐渐降低，所以，故选C。3、【答案】D 【解析】本题是关于图像的“信息题”：以图像为载体考查电场的力的性质与电场的能的性质，考查理解题目的新信息并且应用信息解决问题的能力根据电势能的定义Ep=q，推理电场强度，由题中电势能随着空间变化的图像可知其斜率减小，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，电场强度减小，加速度减小选项D正确4、【答案】D 【解析】本题考查电场线和等势面的相关知识根据电场线和等势面越密集，电场强度越大，有E1E2E3，但E2和E3电场强度方向不同，故A、B错误沿着电场线方向，电势逐渐降低，同一等势面电势相等，故123，C错误，D正确5、【答案】B【解析】 根据对称性，圆环上均匀分布的正电荷在圆心O点产生的电场的合场强为零以O点为原点，若将一正点电荷轻放于x轴正半轴上，它将受到沿x 轴正方向的电场力作用而向右运动，电势能减少，故沿x 轴正方向电势降低，同理可以得到沿x轴负方向电势降低，故O点的电势最高均匀分布着正电荷的圆环可看成由无数组关于圆心O点对称的带正电的点电荷组成，由等量正点电荷产生的电场的特点和场强叠加原理可知，从O 点沿x 轴正方向，电场强度先变大后变小综上所述，只有选项B正确6、BD解析：A.根据电场线疏密表示电场强度大小，点场强小于点场强，A错误；B.根据沿电场线方向电势降低（最快），点电势高于点电势，B正确；C.若将一试电荷由点释放，因受力方向沿电场方向（电场线切线），它不能沿电场线运动到点，C错误；D.若在点再固定一点电荷，叠加后电势仍然高于，将一试探电荷由移至的过程中，因电势降低，所以电势能减小，D正确。故选BD。7、ABC解析：由电场线的疏密可知，C点最密，A点最稀，则B对；沿电场线方向电势降低，A点电势最高，C点最低，则A对；AB=BC，AB的平均电场强度小于BC的，所以UABUBC，C对D错。故选ABC。8、AD解析：由图和几何关系可知M和P两点不处在同一等势线上（可以做一个弧形等势面向下凹就可以看出），而且有，A对；将负电荷由O点移到P要克服电场力做功，即电场力做负功，B错；根据，O到M的平均电场强度大于M到N的平均电场强度，所以有，C错。从O点释放正电子后，电场力做正功，该粒子将沿y轴做加速直线运动。9、BD解析：题中“虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线”说明图中的虚线为等势线，“O点电势高于c 点”说明场强方向竖直向下，N受到的电场力向上，M受到的电场力向下，所以M带正电荷，N带负电荷，A错；M点从O点到b点的过程中（同一条等势线）电场力对粒子做功等于零，D正确；O到a的电势差等于O到c的两点的电势差，而且电荷和质量大小相等，而且电场力都做的是正功，根据动能定理得a与c两点的速度大小相同，但方向不同，B对。故选BD。10、CD解析：电场线的疏密可以表示电场的强弱，方向也不同，可见A错误；正电荷从c点移到d点，电场力做负功，负电荷从a点移到c点，电场力做正功，所以B错误，C正确；正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电场力先做正功，后做负功，但整个过程电场力做正功，D正确。三、计算题1、（1）a=0.20 m/s2（2）W1=4.010-3J （3）E= 2.010-3 J解析：（1）设滑块沿轨道向左做匀加速运动的加速度为a，此过程滑块所受合外力F=qE=2.010-2N 根据牛顿第二定律F=ma， 解得a=0.20 m/s2 （2）滑块从P点运动到挡板处的过程中，电场力所做的功W1= qEx1=4.010-3J（3）滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能等于滑块由P点运动到Q点的过程中电场力所做的功，即E= qE（x1x2）= 2.010-3 J2、（1） （2） （3