《2019年高考物理一轮复习第7章静电场练案21电场能的性质新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理一轮复习第7章静电场练案21电场能的性质新人教版（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1练案练案2121 电场能的性质电场能的性质一、选择题(本题共 8 小题，15 题为单选，68 题为多选)1(2018湖南省衡阳八中高三实验班质检)带有等量异种电荷的一对平行金属板，上极板带正电荷。如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它们的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线(电场方向未画出)。虚线MN是穿过两极板正中央的一条直线。关于这种电场，以下说法正确的是( 导学号 21993155C )A平行金属板间的电场，可以看作匀强电场Bb点的电势高于a点的电势Cd点的电势低于c点的电势D若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，它必将沿着电场线运动到负极板
2、解析 由电场线的分布情况看出，平行金属板间各处的电场强度不是处处相同，所以不能看成匀强电场，故 A 错误。顺着电场线电势逐渐降低，上板带正电荷，电场方向向下，所以b点电势低于a点电势，故 B 错误。据题上极板带正电荷，电场线从上极板指向下极板，根据顺着电场线方向电势降低，可知d点的电势低于c点，故 C 正确。将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，不一定能沿电场线运动，只有在ab所在的电场线上，正电荷所受的电场力一直沿电场线向下，能沿此电场线运动，其他电场线是曲线，正电荷所受的电场力沿电场线的切线方向，将使电荷离开电场线，故 D 错误。故选 C。2(2018山东省潍坊市高三上学期期末试题) 如图
3、所示，相距 10cm 的平行板A和B之间有匀强电场，电场强度E2103V/m，方向向下，电场中C点距B板 3cm，B板接地，下列说法正确的是( C )导学号 21993156A A板电势A2104VB A板电势 A200VC C点电势 C60VD C点电势 C60V2解析 沿电场线方向电势越来越低，电场线竖直向下，因此B点电势低，AB两点间的电势差为：UABEdAB21030.1V200V，则AUAB200V，故 AB 错误；同理C点电势：CUCBEdCB60V，故 C 正确，D 错误，故选 C。3(2018湖北省黄冈中学高三上学期理综测试)如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷
4、，在A、B两点间取一个正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与A、B的中点重合，其中af连线与AB连线垂直。现将一个电子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是( C )导学号 21993157Ae点和g点的电场强度相同Bh点和d点的电势相等C电子从g点到f点再到e点过程中，电势能一直增大D电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做正功后做负功解析 根据电场线的分布知，e、g两点的场强大小相等，方向不同，故 A 错误。h点离正电较近，则h点电势高于d点的电势，选项 B 错误；电子从g点到f点再到e点过程中，电场力一直做负功，电势能增大，故 C 正确。电子从f点到e点再到d点过程中，
5、根据电场力方向与运动方向的关系知，电场力先做负功再做正功，故 D 错误。故选 C。4(2018江西省南昌二中高三上学期第五次考试)如图所示，真空中有两个点电荷Q19.0108C 和Q21.0108C，分别固定在x坐标轴上，其中Q1位于x0 处，Q2位于x6cm 处。则在x轴上( D )导学号 21993158A场强为 0 的点有两处B在x6cm 区域，电势沿x轴正方向降低C质子从x1cm 运动到x5cm 过程，具有的电势能升高D在 09cm 的区域，场强沿x轴正方向解析 Q1和Q2将整个x轴分成三个区域x0，根据点电荷的电场强度公式，Ek，因为任一点距Q1比距离Q2近，且Q r2Q1Q2，故Q
6、1产生的场强大于Q2，合场强水平向左，沿x轴负方向。此区间场强不可能为零。0x6cm，电场水平向右，正负电荷产生的电场均向右，场强沿x轴正方向，此区3间场强不可能为零。质子从x1cm 运动到x5cm，电场力做正功，电势能减小，故 C 错误。x6cm，设坐标为x处，电场强度为 0，则有：kkQ1 x2Q2 x62代入数据解得：x9cm综上：场强为 0 的点只有一处即x9cm，A 错误；在 6cmx9cm 场强主要取决于Q2，方向水平向左，沿x轴负方向，电势沿x轴正方向升高；在 x9cm 场强主要取决于Q1，方向水平向右，沿x轴正方向，电势沿x轴正方向降低，B 错误；在 0x6cm 及x9cm 场
7、强沿x轴正方向，D 正确。5(2018江西省南昌二中高三上学期第五次考试)如图所示，A、B两个带电小球的质量均为m，所带电量分别为3q和q，两球间用绝缘细线连接，A球又用绝缘细线悬挂在天花板上，细线长均为L。现在两球所在的空间加上一方向向左的匀强电场，电场强度E，A、B两球最后会达到新的位置平衡，则在这个过程中，两个小球构成的系统mg q( C )导学号 21993159A重力势能增加了mgL2 22B重力势能增加了mgL2C电势能减少了mgL3 22D电势能减少了mgL32 22解析 A球带正电，受到的电场力水平向左，B带负电，受到的电场力水平向右。以整体为研究对象，整体所受的电场力大小为
8、2qE，方向水平向左，则上面绳子应向左偏转。4设上面绳子与竖直方向的夹角为，则由平衡条件得tan1，则45；2qE 2mgqE mg以B球为研究对象，受力如图。设AB间的绳子与竖直方向的夹角为，则由平衡条件得 tan1，得到45，所以根据几何知识可知，B球在悬点的正下方，qE mg则系统重力势能增加了EpmgL(1cos45)mgL(22cos45)3mgL(1)，选项22A、B 错误；系统电势能减小量EPE3qLsin45mgL，选项 C 正确，D 错误；3 22故选 C。6.(2018山东省济南外国语高三 12 月月考)两个等量点电荷位于x轴上，它们的静电场的电势随位置x变化规律如图所示(
9、只画出了部分区域内的电势)，x轴上有两点M、N，且OMON，由图可知( BD )导学号 21993160AN点的电势低于M点的电势BM、N两点的电场方向相同且M点的场强大小大于N点的场强大小C仅在电场力作用下，正电荷可以在x轴上M、N之间的某两点做往复运动D负电荷沿x轴从M点移到N点的过程中电场力一直做正功解析 由图知，N点的电势高于M点的电势。故 A 错误； 由EU/d可知，图象的斜率绝对值等于场强大小，可以看出M点的场强大小大于N点的场强大小。斜率都为正值，说明M、N点的电场方向相同，故 B 正确；根据顺着电场线方向电势降低，可知电场线的方向从N指向M，正电荷在x轴上M、N之间所受的电场力
10、始终由N指向M，正电荷做单向直线运动，故 C 错误； 负电荷沿x轴从M移到N的过程中，电场力方向由从M指向N，电场力方向与位移相同，电场力一直做正功，故 D 正确。57(2018湖北省黄冈中学高三上学期理综测试)如图所示，在正点电荷Q形成的电场中，ab两点在同一等势面上，重力不计的甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，若两个粒子经过a点时具有相同的动能，下列判断错误的是( 导学号 21993161AC )A甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有的动能相同B甲、乙两个粒子带异种电荷C若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D两粒子经过b点时具有
11、的动能相同解析 由带电粒子的轨迹弯曲方向可知，Q对甲粒子有斥力，对乙粒子有引力，从a到c，电场力对甲做负功，动能减小，电场力对乙粒子做正功，动能增大，而两个粒子经过a点时具有相同的动能，故甲粒子经过c点时的动能小于乙粒子经过d点时的动能。故A 错误。由上可知，甲与Q是同种电荷，乙与Q是异种电荷，故甲、乙两个粒子带异种电荷。故 B 正确。由上可知甲粒子带正电，乙粒子带负电。取无穷远处为零电势，Q带正电，根据顺着电场线方向电势降低可知，c、d的电势均为正值，由公式电势能公式EPq知，甲粒子在c处电势能大于零，乙粒子在d处电势能小于零，所以甲粒子经过c点时的电势能大于乙粒子经过d点时的电势能。故 C
12、 错误。a、b位于同一等势面上，电势相等，从a到b电场力做功均为零，两个粒子经过a点时具有相同的动能，则两粒子经过b点时也具有相同的动能。故 D 正确。本题选错误的，故选 AC。8.(2018安徽省定远县高三 11 月月考)如图所示，真空中有一匀强电场(图中未画出)，电场方向与圆周在同一平面内，ABC是圆的内接直角三角形，BAC63.5，O为圆心，半径R5cm。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为 8eV、电荷量e 的粒子，有些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达B点的粒子动能为 12eV，到达C点的粒子电势能为4eV(取O点电势为零)。忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，sin530.
13、8。下列说法正确的是( BCD )导学号 219931626A圆周上A、C两点的电势差为 16VB圆周上B、C两点的电势差为4VC匀强电场的场强大小为 100V/mD当某个粒子经过圆周上某一位置时，可以具有 6eV 的电势能，且同时具有 6eV 的动能解析 C点的电势：C4VEpC q4eV e则UOCOC0(4V)4V根据匀强电场的特点可知：UAOUOC4V则：AOUAC4V粒子在A点的动能是 8eV，在B点的动能是 12eV，根据动能定理得：WABEKBEKA12eV8eV4eV所以：UAB4V，选项 A 错误；BAUAB4V4V0V，则WAB q4eV eUBCBC0(4V)4V，故 B
14、 正确；由于B点的电势等于O点的电势等于 0，所以O与B是等势点，连接OB，则OB为匀强电场的等势面，过A点做OB的垂线交OB与D点，则AD的方向就是该电场的场强方向，如图：O点是圆心，由几何关系可知：ABOBAC63.5所以：AOB180ABOBAC18063.563.553所以：Rsin530.050.8m0.04mAD由于OBD是等势面，所以：EV/m100V/m，故 C 正确。A点的电势为 4V，UAB AD4 0.04所以粒子在A点的电势能：EpAeA4eV，粒子的总能量：EEkAEpA8eV4eV12eV，所以当某个粒子经过圆周上某一位置时，若具有 6eV 的电势能，则同时具有 6
15、eV 的动能，故 D 正确；故选 BCD。7二、非选择题9(2018吉林省白城市通榆县高三 12 月理综)如图所示，用长为 2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B置于光滑绝缘的水平面上，A球的带电量为2q，B球的带电量为3q，构成一个带电系统(它们均可视为质点，不计轻杆的质量，也不考虑两者间相互作用的库仑力)。现让小球A处在有界匀强电场区域MPNQ内。已知虚线MP位于细杆的中垂线上，虚线NQ与MP平行且间距足够长。匀强电场的电场强度大小为E，方向水平向右。释放带电系统，让它从静止开始运动，忽略带电系统运动过程中所产生的磁场影响。求：导学号 21993163(1)带电系统运动的最大速度为多少？(2)带电系统运动过程中，B球电势能增加的最大值多少？(3)带电系统回到初始位置所用时间为多少？答案：(1)vm (2)6qEL (3)t62qEL m2mL qE解析 (1) 从AB在电场中受力方向可知，小球B刚进入电场带电系统具有最大速度，从释放带电系统到小球B刚进入电场的过程中，根据动能定理有2qEL 2mv0，vmax；1 22max2qEL m(2)当带电系统速度第一次为零，B克服电场力做功最多、B增加的电势能最多，设B球在电场
