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1、新高考物理二轮复习习题集锦课练 21电场能的性质1(2018河南焦作二模)如图所示是由电荷量分别为6q和q的两个点电荷组成的一个电荷系统，其中A、B是两点电荷所在位置，N、P、Q是AB连线上的三点，N点的电场强度为零，若规定无限远处的电势为零，则下列说法正确的是()AN点的电势小于零B图中左侧A点为6q的点电荷CP点的电势高于Q点的电势DP点的电场强度大于Q点的电场强度答案：C解析：题图中右侧电场线比较密集，故题图中右侧B点为6q的点电荷，选项B错误；P、Q两点所在的区域，沿电场线方向是逐渐变密的，因此P点的电场强度小于Q点的电场强度，选项D错误；由N点电场强度为零，可知N点左侧电场线指向无穷
2、远处，N点右侧电场线指向负电荷，因此N点的电势大于零，P点的电势高于Q点的电势，选项C正确，选项A错误2(2018辽宁铁岭协作体第三次联考)点电荷Q1、Q2和Q3所产生的静电场的等势面与纸面的交线如图所示，图中标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c表示等势面上的点，下列说法正确的有()A位于g点的点电荷不受电场力作用Bb点的场强与d点的场强大小一定相等C把电荷量为q的正点电荷从a点移到i点，再从i点移到f点过程中，电场力做的总功大于把该点电荷从a点直接移到f点过程中电场力做的功D把1 C正电荷从m点移到c点过程中电场力做的功等于7 kJ答案：D解析：由题图知g点的场强不为零，所以
3、位于g点的点电荷受电场力作用，故A错误；b点和d点等势线疏密程度不同，所以b点的场强与d点的场强大小不相等，故B错误；根据电场力做功WqU得，把电荷量为q的正点电荷从a点移到i点，再从i点移到f点过程中，电场力做的总功等于把该点电荷从a点直接移到f点过程中电场力做的功，故C错误；把1 C正电荷从m点移到c点过程中电场力做的功WqU1 C4 kV(3 kV)7 kJ，故D正确3(2018广东惠州三调)(多选)如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，一带电荷量为q、质量为m的小球在力F(大小可以变化)的作用下沿图中虚线由A至B做竖直向上的匀速运动已知力F和A、B连线的夹角为，A、B间距离为d，重力加速
4、度为g.则()A力F大小的取值范围只能在0B电场强度E的最小值为C小球从A运动到B电场力可能不做功D若电场强度E时，小球从A运动到B电势能变化量大小可能为2mgdsin2答案：BCD解析：对小球进行受力分析，小球受到重力、拉力、电场力，因为小球做匀速直线运动，故小球受力平衡，合外力为0，则拉力与电场力的合力与重力大小相等、方向相反，受力分析图如图所示当电场力垂直于F斜向上时，电场强度最小，Eminqmgsin，Emin，B正确；当电场强度竖直向上，且Eqmg时，F0，当电场强度斜向下，方向越趋向于F的反方向，力F越大，F没有最大值，A错误；电场力的方向可能水平向右，此时tan，E，这种情况下，
5、小球从A运动到B电场力不做功，C正确；若电场强度为E时，qEmgtan，则电场力可能为图中1或者图中2处，若电场力位于图中2处位置时，电场力做功WqEsin2dqsin2d2mgdsin2，电场力做功大小等于电势能的变化量大小，D正确4(2018福建师大附中期中)空间某一静电场方向平行于x轴，电势随x变化情况如图所示，下列说法中正确的是()A电场强度的方向始终指向x轴的正方向Bx1处的电场强度小于x2处的电场场强C正电荷沿x轴从O移到x2的过程中，电场力先做负功，后做正功D负电荷沿x轴从O移到无限远处的过程中，电场力先做负功，后做正功答案：D解析：由题图可得，在Ox2之间，电势降低，则在Ox2
6、之间的电场强度的方向指向x轴的正方向，在xx2区间，电势升高，则在xx2区间电场强度的方向指向x轴负方向，选项A错误；根据公式E可知，图象的斜率大小表示电场强度的大小，所以由题图可得，x1处的电场强度大于x2处的电场强度，选项B错误；正电荷沿x轴从O移到x2的过程中，电荷受到的电场力指向x轴正方向，电场力一直做正功，选项C错误；负电荷沿x轴从O移到无限远处的过程中，电场力先指向x轴负方向，后指向x轴正方向，电场力先做负功，后做正功，选项D正确5(2018上海松江区一模)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷()A在x2和x4处电
7、势能相等B由x1运动到x3的过程中电势能增加C由x1运动到x4的过程中电势能先减少后增加D由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大答案：B解析：x1x4场强方向沿x轴负方向，则正电荷从x2到x4处逆着电场线方向，电势升高，则正点电荷在x4处电场能较大，故A错误；x1x3处场强方向沿x轴负方向，则正电荷从x1到x3处逆着电场线方向移动，电势升高，电势能增加，故B正确；由x1运动到x4的过程中，逆着电场线方向，电势升高，正点电荷的电势能增加，故C错误；由x1运动到x4的过程中，场强的大小先增大后减小，故由FqE知，电场力先增大后减小，故D错误6(多选)一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C
8、点运动到D点，其vt图象如图所示，则下列说法中正确的是()AA点的电场强度一定大于B点的电场强度B粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能CC、D间各点电场强度和电势都为零DA、B两点间的电势差大于C、B两点间的电势差答案：AB解析：由图线可看出，过A点的切线的斜率大于B点，即粒子在A点的加速度大于B点，故A点的电场强度一定大于B点的电场强度，选项A正确；粒子在B点的速度大于A点，故从A到B动能增加，电势能减小，即粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能，选项B正确；从C到D粒子做匀速运动，故C、D间各点电场强度为零，但是电势相等且不一定为零，选项C错误；从A到B和从C到B粒子动能的变化量相同
9、，故电场力做功相同，即A、B两点间的电势差等于C、B两点间的电势差，选项D错误7.(多选)在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷QA、QB，两电荷的位置坐标如图甲所示图乙是AB连线之间的电势与位置x之间的关系图象，图中xL点为图线的最低点若在x2L的C点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带电小球(可视为质点)，下列有关说法正确的是()A小球在xL处的速度最大B小球一定可以到达x2L处C小球将以xL点为中心做往复运动D固定在A、B处的电荷的电荷量之比为QAQB41答案：AD解析：xL点为电势的最低点，正电荷在这点的电势能最小，所以动能最大，速度最大，故A正确；从图乙可知，x2
10、L点的电势大于x2L点的电势，所以小球不可能到达x2L处，故B错误；由图乙可知，图象不关于xL对称，所以小球不会以xL点为中心做往复运动，故C错误；xL点为图线的最低点，切线斜率为零，即合电场强度E0，两个点电荷在该点电场强度大小相等，方向相反，即kk，所以固定在A、B处的电荷的电荷量之比为QAQB41，故D正确8(2018湖南衡阳一模)两个等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2 C、质量为1 kg的带正电的小物块从C点静止释放，其运动的vt图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)则下列说法正确的是(
11、)AB点为中垂线上电场强度最大的点，场强E0.2 N/CB由C到A的过程中物块的电势能先减小后增大CA、B两点间的电势差UAB5 VDUCBUBA答案：D解析：vt图象的斜率表示加速度的大小，而a，所以B点为中垂线上电场强度最大的点，E1 N/C，A错误；由C到A的过程中，电场力一直做正功，小物块的电势能一直减少，B错误；由B到A的过程，由动能定理得UBAqmvmv，解得UBA5 V，所以UAB5 V，C错误；由C到B的过程，由动能定理得UCBqmv0，解得UCB4 V，所以UCB|UNQ|，a粒子从等势线2到3电场力做的功小于b粒子从等势线2到1电场力做的功，所以a粒子到达等势线3的动能变化
12、量比b粒子到达等势线1的动能变化量小，故D正确10如图所示，在水平地面上竖直固定一绝缘弹簧，弹簧中心直线的正上方固定一个带电小球Q，现将与Q带同种电荷的小球P从直线上的N点由静止释放，在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，下列说法中正确的是()A小球P的电势能先减小后增加B小球P与弹簧组成的系统机械能一定增加C小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和D小球P速度最大时所受弹簧弹力和电场力的合力为零答案：B解析：在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，电场力对小球P一直做正功，小球P的电势能一直减小，小球P与弹簧组成的系统机械能一定增加，B正确，A错误；小球动能的减少量等于弹簧弹力、电场力
13、和重力做功的代数和，C错误；小球P速度最大时所受重力、弹簧弹力和电场力的合力为零，D错误11.如图所示，半径为R的水平绝缘圆盘可绕竖直轴OO转动，水平虚线AB、CD互相垂直，一电荷量为q的可视为质点的小物块置于距转轴r处，空间有方向从A指向B的匀强电场当圆盘匀速转动时，小物块相对圆盘始终静止小物块转动到位置(虚线AB上)时受到的摩擦力为零，转动到位置(虚线CD上)时受到的摩擦力为f.求：(1)圆盘边缘两点间电势差的最大值；(2)小物块由位置转动到位置克服摩擦力做的功答案：(1)(2)解析：(1)设圆盘转动的角速度为，场强大小为E，小物块质量为m，由牛顿第二定律得在位置：qEm2r在位置：m2r圆盘边缘两点间电势差的最大值U2ER联立解得U(2)设小物块由转动到克服摩擦力做的功为Wf由动能定理得qErWf0解得Wf12.如图所示，半径为R0.4 m的光滑圆弧轨道AB与粗糙的水平轨道BO相切于B点，一带电荷量q0.2 C、质量m0.4 kg的小物块从A点由静止释放，经过BO后以v1 m/s的速度从O点水平抛出，击中右下侧挡板上的P点以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡
