人教版选修3-1第一章静电场考点精析经典题型系列(含答案)：2、电场能的性质

1、 第 1 章 静电场-考点例析经典题型2、电场能的性质6-4(多选)将一电荷量为q 的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b 为电场中的两点，则()知识点 05：静电力做功与电势能的变化5-1(多选)一个带负电的粒子q 沿着一条电场线由 a 点运动到 b 点，此过程中带电粒子克服电场a 点的电场强度比 点的大abb 点的电势比 点的高ab力做了 3.010 6 j 的功则下列说法正确的是()q a bc检验电荷 在 点的电势能比在 点的大a场强 e e ；q a bd将检验电荷 从 点移到 点的过程中，电场力做负功abb该电场线上电场强度方向水

2、平向向右；6-5(多选)如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一带电粒子在此电场中运动的轨迹。若c将q 经过 a、b 两点时具有电势能 e e ，则可知 功为 w，试探电荷运动到 a 点时的速度大小仍为 v，设无穷远处电势为零。则下列判断正确的是()papbabw6-2如图，实线为一电场的电场线，a、b、c 为电场中的三个点，则正确的是()a电场中 点电势 aqaae e e ； abcabccw mv2be e e ； ob电场中 点电势为 q 2qabcaboce e e ； abcabc2wde e c试探电荷的最大速度为 v abcabcmm6-3一个带正电的质点，电量q2.010

3、 c，在静电场中由 a 点移到 b 点，在这过程中，除电场力9外，其他力做的功为 6.010 5 j，质点的动能增加了 8.010 5 j，则 a、b 两点间的电势差 u 为(ab)mv22qdao 间电势差为 u aoa310 vb110 v44c410 vd710 v44第 1 页 共 4 页 第 1 章 静电场-考点例析经典题型知识点 07：等势线知识点 08：电势差与电场强度7-1关于静电场的等势面，下列说法正确的是(a两个电势不同的等势面可能相交b电场线与等势面处处相互垂直c同一等势面上各点电场强度一定相等)fqr2ud8-1关于场强的三个公式：e ；ek ；e 的适用范围，下列说法

4、中正确的是()qa三个公式都只能在真空中适用b公式只能在真空中适用，公式和在真空中和介质中都适用c公式和只能在真空中适用，公式在真空中和介质中都适用d公式适用于任何电场，公式只适用于点电荷形成的电场8-2如图匀强电场中，a、b 两点相距 10 cm，e100 v/m，ab 与电场线方向d将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功7-2如图，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面a、b 是同一等势面上的两点，c 为另一等势面上的一点，下列判断正确的是(aa 点场强与 b 点场强相同bc 点电势高于 b 点电势)的夹角 120，则 a、b 两点间的电势差为()a5 vb

5、5 vc10 vd10 vc将电子从 a 点沿虚线移到 b 点，电场力不做功d将质子从 a 点移到 c 点，其电势能增加8-3如图，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点o 处的电势为0 v，点 a 处的电势为 6 v，点 b 处的电势为 3 v，则电场强度的大小为()7-3(多选)如图，一带正电的点电荷固定于o 点，两虚线圆均以 o 为圆心，两a200 v/m实线分别为带电粒子 m 和 n 先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e 为轨迹和虚线圆的交点。不b200 3v/mc100 v/m计重力。下列说法正确的是()am 带负电荷，n 带正电荷d100 3 v/m

6、8-4如图中的实线为电场线，虚线为等势线，a、b 两点的电势 50 v， 20 v，则 a、bbm 在 b 点的动能小于它在 a 点的动能ab连线中点 c 的电势 应为()cn 在 d 点的电势能等于它在 e 点的电势能ca 35 vcdn 在从 c 点运动到 d 点的过程中克服电场力做功7-4如图，实线和虚线分别表示等量异种电荷的电场线和等势线，则下列有关a、b、c、d 四点的说b 35 vcc abcb三个等势面的电势大小为 cbac电子由 a 到 c 电势能不断减小d电子由 a 到 c 动能不断减小第 2 页 共 4 页 第 1 章 静电场-考点例析经典题型2、电场能的性质所以 u u

7、u 1 500 v.bcacab故 w qu 2.010 7(1 500) j3.010 4 j.参考答案bcbc6-7a 【解析】正试探电荷从无穷远处移到电场中a 点克服电场力做功 w，表明电场力为斥力，场知识点 05：静电力做功与电势能的变化w5-1bcd【解析】只有一根电场线，无法判断电场强度的大小，a 错；负电荷受电场力方向与电场方向相反，c 正确；负电荷由 a 运动到 b 电场力做负功，电势能增加，e e ，c 正确对于源电荷带正电，由电场力做功得 wqu ( )q，a 点电势 ，a 项正确；若将试探电aaaq12pbpaw mv2荷从 o 移到 a，由动能定理得qu mv20，而

8、u ，解得 ，b 项错误；正电荷，d 对。q 2qoaoaoao5-2bc 【解析】 q 由 a 向 o 运动的过程中，电场力的方向始终由 a 指向 o，但力的大小变化，所以电荷 q 做变加速直线运动，电场力做正功，q 通过 o 点后在电场力的作用下做变减速运动，所以 q 到 o 点时速度最大，动能最大，电势能最小，因无限远处的电势为零，则 o 点的电势 0，所以 q 在 o 点时的电势能不为零，故选项 b、c 正确，选项 a、d 错误该试探电荷从无穷远处运动到电场中的 a 点时，需克服电场力做功 w，试探电荷运动到 a 点时11的速度大小仍为 v，则试探电荷在无穷远处时速度最大，由动能定理有

9、w mv 2 mv2，则 v22mm2wmv22qv2 ，c 项错误；u u ，即 u ，d 项错误。5-3答案：(1)60 n/c (2)减少 1.4410 jm7aooaao【解析】 (1)由 w qeab 得，该电场的电场强度大小为：知识点 07：等势线11.2107wqabe1 n/c60 n/c7-1b 【解析】(2016全国丙卷)在静电场中，两个电势不同的等势面不会相交，选项a 错误；电场线与等势面一定相互垂直，选项b 正确；同一等势面上的电场强度可能相等，也可能不相等，选项 c 错误；电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，移动负试探电荷时，电场力做负功，选项 d 错误。4

10、10 51082(2)该电荷从 b 到 c，电场力做功为：w fbc cos 60qebc cos 602410 8601210 20.5 j1.4410 7 j7-2c 【解析】 a、b 两点场强大小相等、方向不同，a 项错误；a、b 两点电势相等，均高于c点电势，b 项错误；a、b 在同一等势面上，将电子从 a 点沿虚线移到 b 点，电势能不变，电场力不做功，c 项正确；由于 ，质子带正电，故由 a 点到 c 点，质子的电势能减少，d 项所以，该过程电荷的电势能减少 1.4410 7 j.知识点 06：电势、电势差、电势能ac6-1ab 【解析】由电势的定义可知 a 正确；由于电势是相对量

11、，电势的大小与零电势点的选取有关，故 b 正确；虽然电势是相对的，但电势的高低是绝对的，c 错误；电势的计算要注意 q 的错误7-3abc 【解析】(2016海南高考)如图所示，粒子受到的电场力指向轨迹的凹侧，可知m 受到了引力作用， 受到了斥力作用，故 带负电荷， 带正电荷，选项a 正确；由于虚线是等势面，正负，q 正负不确定无法由 e 确定 的大小关系，故 d 错误pnmn6-2b 【解析】由电场线的疏密程度可知 e e e ，可画出过 a、b、c 三点的等势面，沿电场线abcm a b d e n故 从 点到 点电场力对其做负功，动能减小，选项b 正确； 点和 点在同一等势面上，方向电势

12、降低， ，ab4.010 4wu abv2 000 v.2.010 7q(3)e 4.010 j，故电势能增加了 4.010 j.w44p(4)因为 u 2 000 v，u 500 v，知识点 08：电势差与电场强度abac第 3 页 共 4 页 第 1 章 静电场-考点例析经典题型fqud9-2ad 【解析】由等势面画出电场线如图所示，电子在c 点受力和运动方向如图，并由此进一步得出电场线垂直等势面指向左， ，a 正确，b 错误；从a 至 c 电场力做负功，电势能不8-1b 【解析】公式 e 为定义式，适用于任何电场，无论介质还是真空e 适用于匀强电场，abckqkqqr2断增加，动能不断减

13、小，c 错误，d 正确无论真空还是介质均可，而 e ，由 f推出，仅适用于真空中的点电荷r218-2b 【解析】a、b 两点在场强方向上的距离 dabcos(180120)10 cm5 cm。由 于 ，2ab则根据 ued 得 u ed100510 2 v5 v。ab8-3a 【解析】 在匀强电场中，若沿某一方向电势降落，则在这一方向上电势均匀降落，故oa的中点 c 的电势 3 v(如图所示)，因此 b、c 为等势面。o 点到 bc 的距离 docsin ，而cob1212ududsin ，所以 d oc1.510 m。根据 e 得，匀速电场的电场强度 e 2ob oc223v/m200 v/

14、m，故选项 a 正确，选项 b、c、d 错误。1.51028-4b 【解析】若是匀强电场，由公式 ued 易得 35 v，而由电场线的疏密情况可知，acc段的场强大于 cb 段的场强，则 u u ，即 ，即有 35 v故bccabccacabc选 b.方法归纳三、用等分法确定等势线和电场线1在匀强电场中电势差与电场强度的关系式为ued，其中 d 为两点沿电场方向的距离由公式 ued 可以得到下面两个结论： 结论 1：匀强电场中的任一线段 ab 的中点 c 的电势 ab，如图甲所示2c甲乙结论 2：匀强电场中若两线段 abcd，且 abcd，则 u u (或 )，如图乙所示abcdabcd2确定电场方向的方法先由等分法确定电势相等的点，画出等势线，然后根据电场线与等势面垂直画出电场线，且电场线的方向由电势高的等势面指向电势低的等势面知识点 09：电场线、等势面和运动轨迹9-1abd 【解析】带电粒子在电场中运