2020高考物理电场能的性质真题跟踪练

1、2020高考物理电场能的性质真题跟踪练一、选择题（本题共8小题，14题为单选，58题为多选）1. （2019 江苏省淮安市模拟）一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘 细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是 （C ）A. A点的电场强度比B点的大B.小球表面的电势比容器内表面的低C. B点的电场强度方向与该处内表面垂直D.将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功不同解析由于A点处电场线比B点处电场线疏，因此 A点电场强度比B点 小，A项错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，因此小球表面的电势比容器内表 面的电势高，B项

2、错误；由于处于静电平衡的导体表面是等势面，电场线垂直于 等势面，因此B点的电场强度方向与该处内表面垂直，C项正确；将检验电荷从 A点沿不同的路径移到B点，由于A B两点的电势差恒定，因此电场力做功 WB =qU相同，D项错误。2. （2019 百校大联考）如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点， 它们是一个四边形的四个顶点，ab/cd, ab±bc,2ab =cd= bc=2l ,电场方向与四边形所在平面平行。已知a点电势为24V, b点电势为28V, d点电势为12V。 一个质子（不计重力）经过b点的速度大小为v°,方向与bc成45° , 一段时间后 经

3、过c点，则下列说法错误的是（C ）A. c点电势为20VB.质子从b运动到c所用的时间为 迪 V0C.场强的方向由a指向cD.质子从b运动到c电场力做功为8eV1解析三角形bcd是等腰直角三角形，具有对称性，如图所不，bMk2bN1= Tbd,已知a点电势为24V, b点电势为28V, d点电势为12V,且ab/ cd, ab 4，bc,2ab=cd = bc=2l,因此根据几何关系，可得M点的电势为24V,与a点电 势相等，从而连接aM即为等势面；三角形bcd是等腰直角三角形，具有对称 性，bd连线中点N的电势与c相等，为20V, A项正确；质子从b运动到c做类 平抛运动，沿初速度方向分位移

4、为 gl,此方向做匀速直线运动，则t=也，B ,V0项正确；Nc为等势线，其垂线bd为场强方向，场强方向由b指向d, C项错误； 电势差Uc=8V,则质子从b运动到c电场力做功为8eV, D项正确。本题选错误 的，故选Co3. （2019 朝阳区）静电场方向平行于x轴，将一电荷量为一q的带电粒子 在x=d处由静止释放，粒子只在电场力作用下沿 x轴运动，其电势能Ep随x的 变化关系如图1所示。若规定x轴正方向为电场强度E、加速度a的正方向，图 2中的四幅示意图分别表示电势 。随x的分布、场强E随x的分布、粒子的加速度a随x的变化关系和粒子的动能Ek随x的变化关系，其中正确的是（D ）图1图2解析

5、根据q可知，由于粒子带负电，则可知，电势的变化应与图 中方向相反，故© x图象应为与Ep-x形状对称的图象；A错误；© -x图象 的斜率表示电场强度，沿电场方向电势降低，则知在 x = 0的左侧，存在向左的 匀强电场，x=0右侧存在向右的匀强电场，B错误；根据牛顿第二定律知qE= ma,粒子在匀强电场中运动时加速度不变，由于粒子带负电，粒子的加速度在x=0左侧加速度为正值，大小不变，在x = 0右侧加速度为负值，且大小不变，C 错误；在x=0左侧粒子根据动能定理qEx=在x=0的右侧，根据动能定理可得一qEx= R' Ek,故选项D给出的图象正确，D正确。4. （2

6、018 广东茂名模拟）真空中有一半径为小的带电金属球壳，若取无穷 远处电势为零，通过其球心的一直线上各点的电势 。分布规律可用图中曲线表 示，r表示该直线上某点到球心的距离，ri、r2分别是该直线上 A B两点离球心 的距离。下列说法中正确的是（B ）A.该球壳带负电B. A点的电场强度大于B点的电场强度C. 若 r2 ri = ri r0,贝！J（|）a （|）b=（|）0 （|）aD.将电子7&直线从A点移到B点，电场力做正功解析根据图象可知，从球壳向外电势降低，由于电场线从正电荷出发 终止于负电荷，沿着电场线方向电势逐渐降低，故该球壳带正电，故 A错误； 根据场强公式E= *口，

7、图象斜率大小等于场强，则 A点的电场强度大于B点的 电场强度，故B正确；因为图象斜率大小等于场强，从球壳到 A再到B,电场强 度逐渐减小，若r 21 =1 0,则（|） A （|） B< （|） 0 A,故C错误；电子沿直线 从A点移到B点的过程中，电场力方向由B指向A,所以电场力做负功，故D错 误。5. （2019 山东枣庄模拟）如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，具 轨迹在竖直平面（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（AB ）A. Q点的电势比P点高B.油7在Q点的动能比它在P点的大C.油7在Q点的电势能比它在P点的大D.油7在Q点的加速度大

8、小比它在P点的小解析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点电势比P点高，故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，故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，故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，故D错误。6. （2018 湖南株洲一模）在匀强电场中，a、b两点间的电势差为U,距离 为l , c为ab连线的中点，则

9、（BC ）UA.电场强度大小为-B.电场弓虽度在ab连线上的分量大小为UC. a、c两点间的电势差为UD.若以c点为球心在电场中放置一个半径为2且不带电的金属球，则a、b、 c三点的场强和电势分别都相等解析a、b两点不一定在同一条电场线上，所以两点间沿电场线方向的 距离不一定为l ,所以电场强度大小不一定为U, A错误；由E= U可知，电场强ld度在ab连线上的分量大小为U, B正确；在匀强电场中，同一直线上两点间的电势差与其间长度成正比，所以a、c两点间的电势差为U, C正确；若以c点为球心在电场中放置一个半径为2且不带电的金属球，则 a、b、c三点的电势相等, c点电场强度为零，但a、b两

10、点的电场强度不为零，D错误。7. （2018 河南开封一模）如图所示，三根绝缘轻杆构成一个等边三角形， 三个顶点上分别固定 A、B C三个带正电的小球。小球质量分别为 m 2m 3nl 所带电荷量分别为q、2q、3q。CB边水平，ABCM于竖直面内，整个装置都处于 方向水平向右的匀强电场中。现让该装置绕过中心O并与三角形平面垂直的轴顺时针转过120角，则A、B、C三个球所构成的系统（AD ）A.电势能不变B.电势能减小C.重力势能减小D.重力势能增大解析设匀强电场的场强大小为E,三角形边长为a,旋转后，由于小球 带正电，则A的电势能减小0.5qEa,B的电势能增力口 2qEa,C的电势能减小1

11、.5qEa, 所以系统电势能不变，故 A正确，B错误；设三角形高为h,旋转后，A的重力 势能减小mghB的重力势能不变，C的重力势能增大3mgh系统重力势能增大， 故D正确，C错误。8. （2018 河南安阳一模）如图所示，在竖直平面内，A C B、D位于半径 为r的圆上，AB与水平面平行，AB±CD垂足在圆心O。在C点固定一点电荷， 电荷量为一Q现在A点将一质量为m带电荷量为一q的点电荷由静止释放， 该点电荷沿光滑绝缘轨道 AD斑动，通过D点时的速度大小为2而。已知重力 加速度为g,规定电场中B点的电势为零，则在C处点电荷形成的电场中（AB ）-Q c, Br-尸 '%L/

12、 : r ： W tiA.点电荷经过D点向B点运动的过程中，动能减少量大于电势能增加量B. A点的电势低于D点的电势C. A点的电场强度大小是D点的啦倍D.带电荷量为一q的点电荷在D点具有的电势能为mgr解析由于A B两点到点电荷一Q的距离相等，所以A B两点电势相等， 由A到B,应用动能定理可知，点电荷在 B点的速度为零，从D到B,动能的减 少量等于电势能的增加量和重力势能的增加量之和，A正确；越靠近C点，电势kQ越低，可知A点的电势低于D点的电势，B正确；由E=3, AC= V2r,CD= 2r, 可知A点的电场强度大小是D点的2倍，C错误；规定电场中B点的电势为零， 则A点的电势为零，由

13、A至U D, mgr+ Wt=2mV> 0,解得W电=mgr,电场力做正 功，电势能减小了 mgr,则电荷量为一q的点电荷在D点具有的电势能为一mgr, D错误。二、非选择题9. （2018 江西省南昌二中高三上学期第五次考试）绝缘粗糙的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定电荷量不等的正电荷，两电荷的位置坐标如图(甲) 所示，已知A处电荷的电量为+ Q图(乙)是A、B连线之间的电势0与位置x 之间的关系图象，图中x=L点对应图线的最低点，x= 2L处的纵坐标0=2。0； x=2L处的纵坐标© = 7,若在x= 2L处的C点由静止释放一个质量为 m电荷量为+q的带电物块(可视为

14、质点)，物块随即向右运动(假设此带电物块不 影响原电场分布)。求：(1)固定在B处的电荷的电量Q;(2)小物块与水平面间的动摩擦因数W应多大，才能使小物块恰好到达=2L 处;(3)若小物块与水平面间的动摩擦因数L品，小物块运动到何处时速度最大。答案(1)Q/4(2)7掂(3)x为零时解析(1)由图(乙)得x=L点为图线的最低点，切线斜率为零，即合场 强为0代入彳导:Q= CA/4 = Q/4(2)物块先做加速运动再做减速运动，到达 x = 2L处速度vi > 0从x= 2L至1jx=2L过程中，由动能定理得：12cqU m mgS= ?mv 06 ,、.12.即：q(2 d 07 d 0

15、) w mg- 4L= ?mv 0计算得：区=需(3)小物块运动速度最大时，电场力与摩擦力的合力为零，设该位置离A点的距离为La则：kQAq-kFQq-mg= 0La01； La计算得出La= 3L,即小物块运动到x = 0时速度最大10. (2018 河南八市二模)如图所示，倾角为 =30°的绝缘斜面AB长度3为31 , BC长度为21 ,斜面上万BC间有沿斜面向上的匀强电场。一质量为 m电荷量为+ q的小物块自a端左上方某处以初速度v°=y3gr水平抛出，恰好在A 点与斜面相切滑上斜面，沿斜面向下运动，经过 C点但未能到达B点，在电场力作用下返回，最终恰好静止在A点，已知物块与斜面间的动摩擦因数为不考虑运动过程中物块电荷量的变化，重力加速度为g,求:(1)物块平抛过程中的位移大小;物块在电场中的最大电势能。一答案13(1) 一2r (2)2mgl解析时速度为v,(1)物块落到斜面上A点时，速度方向与水平方向夹角为V0贝U cos % =一, 竖直速度 vy=vsin % , v平抛