江苏专用2021版高考物理一轮复习课后限时集训21电场能的性质.doc

课后限时集训21电场能的性质建议用时：45分钟1(多选)(2019辽宁辽南协作校一模)一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，若在a点和b点的电势能相等，则()Aa、b两点的电势一定相等Ba、b两点场强可能相等C作用于该点电荷的电场力一定始终与其移动方向垂直D该点电荷一定沿等势面移动AB同一个点电荷若在a点和b点的电势能相等，根据电势能与电势的关系可知，a、b两点的电势一定相等，选项A正确；a、b两点的电场强度可能相等，选项B正确；根据题述信息能得出点电荷从静电场中的a点移到b点电场力做功为零，不能得出作用于该点电荷的电场力一定始终与其运动方向垂直，也不能得出该点电荷一定沿等势面移动，选项C、D错误。2(2019江苏启东中学高三月考)如图所示，静电喷涂时，被喷工件接正极，喷枪口接负极，它们之间形成高压电场。涂料微粒从喷枪口喷出后，只在静电力作用下向工件运动，最后吸附在工件表面，图中虚线为涂料微粒的运动轨迹。下列说法正确的是()A涂料微粒一定带负电B图中虚线也可视为高压电场的部分电场线C电场力对微粒先做正功后做负功D喷射出的微粒动能不断转化为电势能A由题图知，工件带正电，则在涂料微粒向工件靠近的过程中，涂料微粒带负电，故A正确；由于涂料微粒有初速度，初速度和电场力不一定方向相同，故涂料微粒的运动轨迹不一定沿电场线方向运动，故无法确定电场线，故B错误；涂料微粒所受的电场力方向向左，其位移方向大体向左，则电场力对涂料微粒做正功，故C错误；因电场力对涂料微粒做正功，其动能增大，电势能减小，电势能转化为动能，故D错误。3.(多选)如图所示，虚线为电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等。一个质子在A点的电势能小于其在B点的电势能，下列说法中正确的是()AA点的电势比B点的高BA点的电势比B点的低C质子在A点所受的电场力比B点的大D质子在A点所受的电场力比B点的小BD正电荷在电场中电势高的位置，电势能大，由于带正电的质子在A点的电势能小于其在B点的电势能，则知A点的电势比B点的低，故A错误，B正确；等差等势面的疏密代表场强的大小，故B点的场强大于A点的场强，质子在A点所受的电场力比B点的小，故C错误，D正确。4.(多选)(2019重庆部分区县联考)如图所示，真空中有一点电荷甲固定在O点，虚线是其在周围空间产生的电场的三个等势面，且相邻的两个等势面间电势差相同。实线是点电荷乙在电场中运动轨迹，S、M、N为运动轨迹与等势面的交点，下列说法一定正确的是()A电势M>S B甲、乙为同种电荷C电势能EPM>EPN D场强大小ES>ENBC本题考查电场强度、电势和电势能等。由于题中没有给出固定在O点的点电荷甲的电性，不能判断出M、S两点电势高低，选项A错误；根据点电荷乙在电场中运动轨迹可知，甲、乙为同种电荷，选项B正确；点电荷乙在电场中从M运动到N，电场力做正功，电势能减小，电势能EPM>EPN，选项C正确；根据点电荷电场强度公式可知，场强大小ES<EN，选项D错误。5.(2019永州模拟)水平线上的O点放置一点电荷，图中画出了电荷周围对称分布的几条电场线，如图所示。以水平线上的某点O为圆心，画一个圆，与电场线分别相交于a、b、c、d、e，则下列说法正确的是()Ab、e两点的电场强度相同Bb、c两点间电势差等于e、d两点间电势差Ca点电势高于c点电势D电子在d点的电势能大于在b点的电势能B由图看出，b、e两点电场强度的大小相等，但方向不同，而电场强度是矢量，所以b、e两点的电场强度不同，故A错误；根据对称性可知，b、c两点间电势差与e、d两点间电势差相等，故B正确；根据顺着电场线电势逐渐降低可知，离点电荷O越远，电势越低，故a点电势低于c点的电势，故C错误；d点的电势高于b点的电势，由Epqe，则知电子在d点的电势能小于在b点的电势能，故D错误。6.电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2108 J，在B点的电势能为0.80108 J。已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量的绝对值为1.0109 C，那么()A该电荷为负电荷B该电荷为正电荷CA、B两点的电势差UAB4.0 VD把电荷从A移到B，静电力做功为W2.51010 JAA点的电势能大于B点的电势能，从A到B静电力做正功，所以该电荷一定为负电荷，故选项A正确，选项B错误；静电力做功WABEpAEpB1.2108 J0.80108 J0.40108 J，选项D错误；由UAB得UAB V4.0 V，所以选项C错误。7.(2019池州模拟)如图所示，在匀强电场中有一长方形ABCD，边长AB12 cm、BC16 cm，匀强电场方向与长方形ABCD所在平面平行，A、B、C三点的电势A15 V，B3 V，C35 V，则匀强电场的电场强度大小和方向为()A300 V/m，沿AB方向B250 V/m，沿AC方向C200V/m，沿AD方向D150 V/m，沿BD方向B由几何关系知，AC20 cm，过B点作AC边上的高BO，BO0.8AB9.6 cm，AO0.6AB7.2 cm，AC之间的电势差UACAC50 V，在匀强电场中，电势降落与距离成正比，所以UAOUAC50 V18 V，则O3 V，由此判断B、O两点等势，BO是等势线，电场强度方向与BO垂直，沿着AC方向，E V/m250 V/m，选项B正确。8.(多选)某静电场中x轴上的电势随x坐标变化的图象如图所示，x图象关于轴对称，a、b两点到O点的距离相等。将一电荷从x轴上的a点由静止释放后粒子沿x轴运动到b点，运动过程中粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是()A该电荷一定带负电B电荷在b点时动能为零C从O到b，电荷的电势能减小D从a到b电场力对电荷先做正功，后做负功BD此x图象可视为在x轴上关于坐标原点对称的两个等量正点电荷，在它们连线上电势随x坐标变化的图象。由于a、b两点等电势，该电荷一定带正电，由动能定理可知，将一电荷从x轴上的a点由静止释放后沿x轴运动到b点，电荷到b点时动能为零，选项A错误，B正确；电荷从O到b，电势升高，电荷的电势能增大，选项C错误；电荷从a到b，电势能先减小后增大，电场力对电荷先做正功，后做负功，选项D正确。9.(2019西安高三质检)如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，电场线的方向如图中箭头所示，M、N、Q是以直电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线垂直于MN。以下说法正确的是()AO点电势与Q点电势相等BM、O间的电势差小于O、N间的电势差C将一负电荷由M点移到Q点，电荷的电势能增加D在Q点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿与OQ垂直的方向竖直向上C由题图中电场线的方向可知M>O>N，再作出此电场中过O的等势线，可知O>Q，A错误；且MO间的平均电场强度大于ON间的平均电场强度，故UMO>UON，B错误；因UMQ>0，负电荷从M到Q电场力做负功，电势能增加，C正确；正电荷在Q点所受的电场力方向沿电场线的切线方向而不是圆周的切线方向，D错误。10(多选)(2019江苏高邮模拟)在电荷量分别为2q和q的两个点电荷形成的电场中，电场线分布如图所示，在两点电荷连线上有a、b、c三点，且b、c两点到正点电荷距离相等，则()A在两点电荷之间的连线上存在一处电场强度为零的点B将一电子从a点由静止释放，它将在a、b间往复运动Cc点的电势高于b点的电势D负试探电荷在a点具有的电势能比在b点时具有的电势能小CD电场线是从正电荷出发，终止于负电荷，由电场的叠加原理可知，在两点电荷之间的连线上不存在电场强度为零的点，故A错误；由于ab间的电场强度方向始终由a指向b，所以电子受到向右的电场力，所以在a处由静止释放电子，电子将向右运动，故B错误；正电荷与b点和c点的距离相等，由题图可知，正电荷与b点间的电场线比正电荷与c点间的电场线更密，由公式UEd，所以电势降落更多，即b点电势比c点电势更低，故C正确；由题图可知，从a点到b点电势越来越低，根据负电荷在电势低处电势能大，所以负试探电荷在a点具有的电势能比在b点时具有的电势能小，故D正确。11.(多选)两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点。一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动。取无穷远处的电势为零，则()Aq由A点向O点的运动是匀加速直线运动Bq由A点向O点运动的过程电势能逐渐减小Cq运动到O点时的动能最大Dq运动到O点时电势能为零BC两等量正点电荷在连线的中垂线MN上的电场强度方向从O点向两侧沿中垂线指向无穷远处，场强大小从O点沿MN到无穷远处先变大后变小，因此q由静止释放后，在变化的电场力作用下做直线运动的加速度不断变化，A项错误；q由A点到O点电场力做正功，电势能减小，B项正确；在MN上O点电势最高，因此q在O点的电势能最小，由于只有电场力做功，因此电势能与动能的和是一定值，电势能最小时，动能最大，C项正确；O点的电势不为零，因此q在O点时的电势能不为零，D项错误。12.在某个电场中，x轴上各点的电场强度E随x坐标变化的图线如图所示，图线关于原点O中心对称。一质量为m、电荷量为q的粒子只在电场力作用下沿x轴做直线运动，x轴上xx1和xx1是粒子运动轨迹上的两点，下列说法中正确的是()Ax轴上xx1和xx1两点电场强度和电势都相同B粒子从xx1点到xx1点的运动过程中，经过xx1和xx1两点时速度一定相同C粒子运动过程中，经过xx1点的加速度与经过xx1点的加速度相同D粒子从xx1点到xx1点的运动过程中电势能先增大后减小B由Ex图象可知，xx1和xx1两点电场强度大小相等、方向相反，故选项A错误；粒子在这两点所受电场力也大小相等、方向相反，由于粒子只在电场力作用下运动，根据牛顿第二定律可知，粒子在这两点的加速度大小相等、方向相反，故选项C错误；Ex图象中图线与横轴所围的面积表示电势差，因此粒子由xx1运动到x0的过程和由x0运动到xx1的过程电场力分别做的功满足W1W2，根据动能定理可知，粒子经过xx1和xx1两点时速度一定相同，故选项B正确；题中未能说明粒子的电性或运动状态，因此粒子从xx1点到xx1点的运动过程中电势能可能先增大后减小，也可能先减小后增大，故选项D错误。13.(2019江苏金陵中学高考模拟)如图所示，不带电的金属球B接地，在B球附近放置一个带正电q的小球A，A的重力不计。现由静止开始释放A球，在A运动过程中下列说法正确的是()AA向B做匀加速运动BB球的电势不断增加CB球上感应电荷数保持不变DA、B球上电荷相互作用电势能不断减小D由于静电感应，金属球B表面感应出现负电荷，A向B运动，根据F可得金属球B对A作用力变大，根据Fma可得A的加速度变大，故选项A错误； 由于金属球B接地，B球的电势为零，故选项B错误；A向B靠近，B球上感应电荷数增大，故选项C错误；A向B运动，电场力做正功，所以A、B球上电荷相互作用电势能不断减小，故选项D正确。14. (多选)(2019四川成都七中模拟)空间存在匀强电场，在电场中建立Oxyz空间坐标系如图所示，a、b、c三点分别在三个坐标轴上，距离原点O的距离rarc2 cm，rb2 cm，d点在yOz平面上，且dbOb。将带电荷量为q2.51016 C的试探电荷从d点移到b点电场力做功为零，从a点移动到b点电场力做功W1.21014 J，b、O间电势差UbO24 V，由此可判断()A空间电场强度的方向沿x轴正方向B空间电场强度的大小为8102 V/mCc、O间电势差UcO24 VD电场中的等势面垂直于xOy平面BD试探电荷从d点移到b点电场力做功为零，说明匀强电场垂直于db，且db在等势面上，故电场中的等势面垂直于xOy平面，则电场平行xOy平面，故D正确；在xOy平面上的直角三角形aOb如图所示，a、b间电势差Uab48 V，b、O间电势差UbO24 V，则原点O与ab中点电势相等，故过原点O作ab中点的连线Oe为等势线，三角形中a点电势最低，因此作Oe的垂线指向a即为xOy平面上的一条电场线，所以场强方向与x轴正方向成30角，场强大小E V/m8102 V/m，故B正确、A错误；cO平行于db，故c、O间电势差为0，故C错误。