2020年人教版(山东专用)高考物理练习：电场能的性质

1、第 2 节电场能的性质课时训练课时训练呦时孔盂-域出舟务丨基础必备练|1. （多选）关于静电场，下列说法正确的是（AD ）A. 在电场中，电势越高的地方，负电荷在该点具有的电势能越小B. 把负电荷从 A 点移到 B 点电场力做正功，则有 UB0C. 在电场中电场强度大的地方，电势一定高D. 任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向解析：由电势能与电势的关系 E=q，知电势越高的地方，负电荷在该点具有的电势能越小，选项 A 正确；由电场力做功公式 VW=qUB,知 q0,则得UB %C. 正电荷在 a 点的电势能大于在 b 点的电势能D. 将正电荷由 O 移到 b 电场力做了功解析:根据电

2、场的对称性,a,c 两点的电场强度相同，选项 A 正确;沿电 场线电势降低，-;:c,选项 B 正确；正电荷在高电势处电势能大，选项 C 正确;将正电荷由 0 移到 b,电场力与运动方向垂直，电场力不做功，选 项 D 错误.3.（2019 河北衡水模拟）如图所示，匀强电场中的六个点 A,B,C, D,E,F为正八面体的六个顶点，已知 BE 中点 O 的电势为零,A,B,C 三点 的电势分别为 7 V,-1 V,3 V,则 E,F 两点的电势分别为（B ）A. 2 V,-2 V B.1 V,-3 VC.1 V,-5 V D.-2 V,-4 V解析：在匀强电场中，由公式 U=Ed 知，沿着任意方向

3、前进相同距离，电势差必定相等.由 BO=OE 有 & 心飞得上=2 9B=0-（-1 V）=1 V,由 AC/ EF,且 AC=EF 有A- 2GF,得F二二c+ uA=3 V+1V-7 V=-3 V, B 正确.4.（2018 甘肃武威六中四诊）如图所示,虚线 a,b,c 代表电场中的三 条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的 运动轨迹,P,R,Q 是这条轨迹上的三点，由此可知（A ）A. 带电粒子在 R 点时的速度大于在 Q 点时的速度B. 带电粒子在 P 点时的电势能比在 Q 点时的电势能大C. 带电粒子在 R 点时的动能与电势能之和比在Q 点时的小，比在

4、P 点时的大D. 带电粒子在 R 点时的加速度小于在 Q 点时的加速度解析：由轨迹图可知，粒子所受电场力向右，则电场线方向向左，粒子 从P 到 Q,电场力做负功，故动能减小，电势能变大，即带电粒子在 R 点 时的速度大小大于在 Q 点时的速度大小，带电粒子在 P 点时的电势能 比在Q 点时的电势能小，选项 A 正确,B 错误；因为只有电场力做功，故 粒子的动能和电势能之和守恒，即带电粒子在 P,R,Q 三点的动能与电 势能之和相同，选项 C 错误;R 处的电场线比 Q 点密集，故电场强度比 Q 点大，则带电粒子在 R 点时的加速度大小比在 Q 点时的加速度大，选项 D 错误.5.（2016 海

5、南卷，10）（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.不计重力.下列说法正确的是（ABC ）A. M 带负电荷,N 带正电荷B. M 在 b 点的动能小于它在 a 点的动能C. N 在 d 点的电势能等于它在 e 点的电势能D. N 在从 c 点运动到 d 点的过程中克服电场力做功解析:由粒子运动轨迹可知 M 带负电,N 带正电.对 M 粒子由动能定理qUb二二 Ekb-Eka,qUab0,则氐氐 A,EpqEpB.下列判断正确的是（B ）A.申申OBB.EOXEB

6、XEX解析：由图知w、A错误；根据图像切线斜率的大小等于电场强 度沿 x 轴方向的分量大小，则知 EOEBX丘A,C 错误；由图知 0A 间电势差大 于 CB间电势差,即有 ULBq即 G少洛。,电子带负电,则根据电势 能公式 Ep=q=-e得 EpA-EpcEpc-EpB,D 错误.8.电场中某一直线上电势随着位置X变化规律的曲线如图所示，曲 线图关于轴对称，且与坐标原点相切,A,B,C,D 四点所对应的电势相 等,UB。为 B,O 两点间电势差，UOC是 O,C 两点间电势差，则（C ）A.UBO=UCCB. 从 B 到 C 静电力对电荷一定先做负功再做正功C. O 点电场强度等于零D.

7、A,D 两点电场强度相同解析:B 点电势高于 O 点，而 O 点电势低于 C 点，故 UBO=-UC选项 A 错误；从 B 到 C 静电力对正电荷先做正功再做负功，而对负电荷是先做负功 再做正功,选项 B 错误;由图可知,左右两边的电场线均指向 O 点，故 O 点的电场强度应为 0,选项 C 正确;根据电势的变化可知,A,D 两点的电 场方向相反，选项 D 错误.能力培莽练能力培莽练C.EpoEBEpAD.EpC-EpAEapB0 CD9.（2018 江西新余二模）电荷量为 Q 和 Q 的两点电荷分别固定在 x 轴上的 O,C 两点,规定无穷远处电势为零,x 轴上各点电势随 x 的变化 关系如

8、图所示.则（B ）A. Qi带负电,Q2带正电B. 将一带负电的试探电荷自 G 点静止释放，仅在电场力作用下一定不 能到达 D 点C. G 点处电场强度的方向沿 x 轴正方向D. 将一带负电的试探电荷从 D 点沿 x 轴正方向移到 J 点，电场力先做 负功后做正功解析：由图知无穷远处的电势为 0,B 点的电势为 0,由于沿着电场线电 势降低，所以 O 点的电荷 Q 带正电,C 点的电荷 Q 带负电，选项 A 错误; 带负电的试探电荷在 G 点受 x 正方向的电场力，故沿 x 正向加速运动，不能到达 D 点，故 B 正确；沿着电场线电势逐渐降低，可知 G 点的电场 强度沿x 轴负方向，故 C 错

9、误；负电荷从 D 点到 J 点的电场力先沿 x 正 向后沿 x负向,故电场力先做正功后做负功，故 D 错误.10. （多选）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 丄 bc,2ab=cd=bc=2l,l=1 m, 电场线与 四边形所在平面平行.已知 a 点电势为 18 V,b 点电势为 22 V,d 点电 势为 6 V.则下列说法正确的是（ACD ）B. 电场强度方向由 a 指向 cC. 电场强度方向由 b 指向 dD. c 点电势为 14 V解析：三角形 bcd 是等腰直角三角形，具有对称性，bd 连线四等分，如图所示，已知 a

10、点电势为 18 V,b 点电势为 22 V,d 点电势为 6 V,且 ab/ cd,ab 丄bc,2ab=cd=bc=2l,因此根据几何关系，可得 M 点的电势为 18 V,与 a 点电势相等，从而连接 aM,即为等势面，由几何关系可知，因 bd=2 l,所以 bM= l,因此 aM= l,所以 aM 垂直于 bd,则电场线方向为 b 指向22-184U血彳盪d,E 二二 V/m 二V/m=4V/m,故选项 A,C 正确,B 错误;c 点电势 与N 点电势相等,N 点电势为（18-4） V=14 V,所以 c 点的电势为 14 V, 故选项 D 正确.11. （2019 四川棠湖中学月考）（多

11、选）如图（a）所示，光滑绝缘水平面 上有甲、乙两个点电荷.t=0 时，甲静止，乙以 6 m/s 的初速度向甲运 动.此后,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触）,它们运动的 v t 图像分别如图（b）中甲、乙两曲线所示.则由图线可知（BC ）郦）A. 两电荷的电性一定相反B. 甲、乙两个点电荷的质量之比为 2 : 1C. 在 012时间内，两电荷的静电力先增大后减小D. 在 013时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小 解析：由图像 0ti段看出，甲从静止开始与乙同向运动，说明甲受到 了乙的排斥力作用，则知两电荷的电性一定相同，故 A 错误；视甲乙为 系统，合外力为

12、 0,由动量守恒定律可得 m乙vi=（m甲+m乙）V2,代入可得 6m乙=2（m甲+m乙）,所以甲、乙两个点电荷的质量之比为 2 : 1,故 B 正确;0 ti时间内两电荷间距离逐渐减小，在 t1t2时间内两电荷间距离逐 渐增大，由库仑定律得知，两电荷间的静电力先增大后减小，故 C 正确；由图像看出,0t3时间内，甲的速度一直增大，则其动能也一直增大，乙的速度先沿原方向减小，后反向增大，则其动能先减小后增大，故 D 错误.12. （2019 江西南昌质检）（多选）如图所示,虚线为某一带电粒子只 在电场力作用下的运动轨迹，M,N 为运动轨迹上两点，下列说法中正确 的是（AC ）A. 如果实线表示

13、电场线，则该粒子在 M 点的动能一定小于在N 点的动能B. 如果实线表示等势面，则该粒子在 M 点的动能一定小于在N 点的动能C. 不论实线表示电场线还是等势面，粒子在 M 点的加速度一定小于在N 点的加速度D. 不论实线表示电场线还是等势面，都不能确定 M,N 两点电势高低关 系,但能确定该粒子所带电荷的正负解析：如果实线是电场线，做曲线运动的粒子受到的合力指向曲线的 凹侧，从 M 到 N 电场力做正功，动能增加，选项 A 正确；如果实线表示等 势面，粒子从 M 到 N 电场力做负功，动能减少，选项 B 错误；无论实线表 示电场线还是等势面,N 点比 M 点的线要密，所以粒子在 N 点受到的

14、电 场力大,加速度也大，选项 C 正确；无论实线表示电场线还是等势面，不能确定M,N 两点间电势高低关系，也不能确定该粒子所带电荷的正 负,选项 D 错误.13. 如图所示,水平向右的匀强电场中，一带电微粒从 A 点以竖直向上 的初速度开始运动，经最高点 B 后到达与 A 在同一水平线上的 C 点，微粒从 A到 B 过程中克服重力做功 2.0 J,电场力做功 3.0 J,贝 SA. 微粒在 A 点的电势能比在 C 点多 6.0 JB. 微粒在 A 点的动能比在 B 点多 1.0 JC. 微粒在 A 点的机械能比在 C 点多 12.0 JD. 微粒在 C 点的动能为 14.0 J解析：因微粒在竖

15、直方向做竖直上抛运动，水平方向在电场力作用下 做初速度为零的匀加速直线运动，所以微粒从 A 到 B 和从 B 到 C 的时1 1间相同,xAB= at2,xAC= a(2t)2,所以 XAC=4XAB,则电场力做功 WAC=4WAB= 12.0J,微粒从 A 到 C 电场力做功为 12.0 J,所以微粒在 A 点的电势 能比在 C 点多 12.0 J,微粒在 A 点的机械能比在 C 点少了 12.0 J,选 项 A,C 错误;微粒从 A 到 B 由动能定理知丘=3.0 J-2.0 J=1.0 J, 即 微粒在 A 点的动能比在B 点少 1.0 J,选项 B 错误；由题知微粒在 A 点 时动能为 2.0 J,由 A 到 C 电场力做功 12.0 J,重力做功为 0,微粒在 C 点的动能为 14.0 J,选项 D 正确.14. (2019 河北石家庄质检)如图所示,AB丄 CD且 A,B,C,D位于一半 径为r 的竖直圆上，在 C 点有一固定点电荷，电荷量为+Q.现从 A 点将 一质量为 m 电荷量为-q 的小球由静止释放，小球沿光滑绝缘轨道 ADB 运动到 D点时速度