2022年高考物理复习专题演练专题十七电场的能的性质 .pdf

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1、学习必备欢迎下载考点 17电场的能的性质两年高考真题演练1(2015 新课标全国卷 ，15)如图，直线 a、b 和 c、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为 M、N、P、Q。一电子由 M 点分别运动到 N 点和 P 点的过程中，电场力所做的负功相等。则() A直线 a 位于某一等势面内， MQB直线 c 位于某一等势面内， MNC若电子由 M 点运动到 Q 点，电场力做正功D若电子由 P 点运动到 Q 点，电场力做负功2(2015 海南单科， 7)(多选)如图，两电荷量分别为Q(Q0)和Q 的点电荷对称地放置在x 轴上原点 O 的两侧，a 点位于

2、x 轴上 O点与点电荷 Q 之间， b 点位于 y 轴 O 点上方。取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是 () Ab 点电势为零，电场强度也为零精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页学习必备欢迎下载B正的试探电荷在a 点的电势能大于零，所受电场力方向向右C将正的试探电荷从O 点移到 a 点，必须克服电场力做功D将同一正的试探电荷先后从O、b 两点移到 a 点，后者电势能的变化较大3(2015 四川理综， 6)(多选) 如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是 P，直径 MN 水平。a、b 是两个完全相同的

3、带正电小球(视为点电荷 )，b固定在 M 点，a 从 N 点静止释放，沿半圆槽运动经过P 点到达某点Q(图中未画出 )时速度为零。则小球a() A从 N 到 Q 的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B从 N 到 P 的过程中，速率先增大后减小C从 N 到 Q 的过程中，电势能一直增加D从 P 到 Q 的过程中，动能减少量小于电势能增加量4(2015 江苏单科， 8)(多选)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。c 是两负电荷连线的中点，d 点在正电荷的正上方， c、d 到正电荷的距离相等，则() Aa 点的电场强度比b 点的大精选学习资料 - - - - - - - - -

4、 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 14 页学习必备欢迎下载Ba 点的电势比 b 点的高Cc 点的电场强度比 d 点的大Dc 点的电势比 d 点的低5(2014 新课标全国卷 ，19)(多选)关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是() A电场强度的方向处处与等电势面垂直B电场强度为零的地方，电势也为零C随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向6(2014 新课标全国卷 ，21)(多选)如图，在正点电荷Q 的电场中有 M、N、P、F 四点，M、N、P 为直角三角形的三个顶点，F为 MN 的中点， M30。M、N、P、F

5、 四点处的电势分别用M、N、P、F表示。已知 MN，PF，点电荷 Q 在 M、N、P 三点所在平面内，则 () A点电荷 Q 一定在 MP 的连线上B连接 PF 的线段一定在同一等势面上C将正试探电荷从P 点搬运到 N 点，电场力做负功DP大于 M7(2015 新课标全国 ，24)如图，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 14 页学习必备欢迎下载一质量为 m、电荷量为 q(q0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A 点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60；它运动到B 点时速度方向与电场方

6、向的夹角为 30。不计重力。求A、B 两点间的电势差。考点 17电场的能的性质一年模拟试题精练1(2015 安徽师大摸底 )如图所示， A、B 是真空中的两个等量异种点电荷， M、N、O 是 AB连线的垂线上的点，且AOOB。一带负电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，M、N 为轨迹和垂线的交点，设M、N 两点的场强大小分别EM、EN，电势分别为 M、N。下列说法中正确的是() A点电荷 A 一定带正电BEM小于 ENCM大于 ND此试探电荷在M 处的电势能小于 N 处的电势能2(2015 济南一模 ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -

7、- - - -第 4 页，共 14 页学习必备欢迎下载静电喷涂时，喷枪带负电，被喷工件带正电，喷枪喷出的涂料微粒带负电。假设微粒被喷出后只受静电力作用， 最后吸附在工件表面。微粒在向工件靠近的过程中() A一定沿着电场线运动B所受电场力先减小后增大C克服电场力做功D电势能逐渐增大3(2015 唐山模拟 ) 如图所示，匀强电场中的A、B、C 三点构成一边长为a 的等边三角形。电场强度的方向与纸面平行。 电子以某一初速度仅在静电力作用下从 B 移动到 A 的过程中动能减少E0，质子仅在静电力作用下从 C 移动到 A 的过程中动能增加E0，已知电子和质子电荷量的绝对值均为 e，则匀强电场的电场强度为

8、() A.2E0eaB.E0eaC.2 3E03eaD.3E03ea精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 14 页学习必备欢迎下载4 (2015 黑龙江齐齐哈尔二模 )如图所示，在竖直平面内，ABCD且 A、B、C、D 位于同一半径为 r 的圆上，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 的点电荷由静止释放，该点电荷沿光滑绝缘轨道ADB 运动到 D 点时的速度大小为4 gr，规定电场中 B 点的电势为零，重力加速度为g。则在Q 形成的电场中 () AD 点的电势为7mgrqBA 点的电势

9、高于 D 点的电势CO 点的电场强度大小是A 点的2倍D. 点电荷 q 在 D 点具有的电势能为7mgr5(2015 山西四校联考 )(多选) 如图所示，质量为m，带电荷量为q 的带电微粒，以初速度v0从 A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，微粒通过电场中 B 点时速率 vB2v0，方向与电场的方向一致，则下列选项正确的是() A微粒所受的电场力大小是其所受重力的2 倍B带电微粒的机械能增加了2 mv20CA、B 两点间的电势差为2mv20/qDA、B 两点间的电势差为3mv20/q精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6

10、页，共 14 页学习必备欢迎下载6(2015 河北衡水中学调研 )如图所示，在 A 点固定一正电荷，电荷量为 Q，在离 A 高度为 H 的 C 处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动的瞬间加速度大小恰好为重力加速度g。已知静电力常量为 k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力。(1)求液珠的比荷；(2)求液珠速度最大时离A 点的距离 h；(3)若已知在点电荷Q 的电场中，某点的电势可表示成 kQr，其中 r 为该点到 Q 的距离(选无限远的电势为零 )。求液珠能到达的最高点 B 离 A 点的高度 rB。7(2015 南昌调研 )如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标

11、系内有A、B 两点，其中 A 点坐标为(6 cm，0)，B 点坐标为 (0， 3 cm)，坐标原点 O 处的电势为 0，A 点的电势为 8 V，B 点的电势为 4 V。现有一带电粒子从坐标原点O 处精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 14 页学习必备欢迎下载沿电势为 0 的等势线方向以速度v4105m/s 射入电场，粒子运动时恰好通过 B 点，不计粒子所受重力，求：(1)图中 C 处(3 cm，0)的电势；(2)匀强电场的场强大小；(3)带电粒子的比荷qm。参考答案考点 17电场的能的性质两年高考真题演练1B电子带负电荷，

12、电子由 M 点分别运动到 N 点和 P 点的过程中，电场力所做的负功相等，有WMNWMP0，而 WMNqUMN，WMPqUMP，q0，所以有 UMNUMP0，即 MNP，匀强电场中等势线为平行的直线， 所以 NP 和 MQ 分别是两条等势线， 有 MQ，故 A 错误， B 正确；电子由 M 点到 Q 点过程中， WMQq(MQ)0，电子由 P 点到 Q 点过程中，WPQq(PQ)0，故 C、D错误。 2BC因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为平行于 x 轴指向负电荷， 所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -

13、 - - -第 8 页，共 14 页学习必备欢迎下载为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b 点的电势为零，但是电场强度不为零，A 错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向平行于x 轴向右，在中点 O处电势为零， O 点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正， 故 B 正确；O 点的电势低于 a 点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功， C 正确；O 点和 b 点的电势相等，所以先后从 O、b 点移到 a 点，电场力做功相等，电势能变化相同，D 错误。 3BCa 从 N 点静止释放，过P 点后到 Q 点速度为零，整个运动过程

14、只有重力和库仑力做功， 库仑力方向与 a 速度方向夹角一直大于 90，所以库仑力整个过程做负功。小球a 从 N 到 Q 的过程中，库仑力增大，库仑力与重力的夹角减小，所以它们的合力一直增大，故 A 错误；带电小球 a 受力如图所示，在靠近N 点的位置，合力与速度夹角小于 90，在D 点合力与速度夹角大于90，所以小球a 从 N 到 P的过程中，速率应先增大后减小，故B 正确；从 N 到 Q 的过程中，库仑力一直做负功，所以电势能一直增加，故C 正确；根据能量守恒可知，P 到 Q 的过程中，动能的减少量等于重力势能和电势能的增加量之和，故 D 错误。 精选学习资料 - - - - - - - -

15、 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 14 页学习必备欢迎下载4ACD由题图知， a 点处的电场线比 b 点处的电场线密集，c 点处电场线比 d 点处电场线密集，所以A、C 正确；过 a 点画等势线，与 b 点所在电场线的交点与b 点位置比较知 b 点的电势高于 a 点的电势，故 B 错误；同理分析可得d 点电势高于 c 点电势，故 D 正确。 5AD电场中场强为零的位置是绝对的，而电势为零的位置是人为选取的； 再者场强的大小表征着电势随空间的变化率，而与电势的大小无关，故B 错误；由沿电场线方向电势降低，可知电势的升降取决于场强的方向而与场强的大小无关，故C 错误。

16、6 AD由 MN， 可知点电荷 Q 一定在 MN 连线的中垂线上，过 F 作 MN 的垂线交 MP 与 O 点， 设 MFFNl， 则由几何关系 MOlcos 302 33l，FOltan 3033l，OPMPMOMNcos 30 2 33l33l，即 FOOP33l，ONOM2 33l，故点电荷一定在MP 的连线上的 O 点，选项 A 正确(另解：根据题意 MN，PF，可知点电荷 Q 一定在 MN 的中垂线与 PF 连线的中垂线的交点处， 作PF 连线的中垂线交MP 于点 O，连结 O、F 两点，由几何知识知OF为 MN 的中垂线，故点电荷 Q 一定在 MP 的连线上的 O 点，A 正确)；

17、点电荷形成的电场的等势面是以点电荷为球心的同心球面，直线不可能在球面上，故 B 选项错误；由图可知 OFOM， 故 FPMN，将正试探电荷从高电势搬运到低电势，电场力做正功，选项C 错误，D 正确。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 14 页学习必备欢迎下载7解析设带电粒子在 B 点的速度大小为 vB。粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即vBsin 30 v0sin 60由此得 vB 3v0设 A、B 两点间的电势差为UAB，由动能定理有qUAB12m(v2Bv20)联立式得 UABmv20q答案mv20q一年模拟试题精

18、练1B2.B 3C对电子从 B 到 A 的过程，由动能定理可知，eUBAE0；对质子从 C 到 A 的过程，有 eUCAE0，可见 UBAUCA，故 B、C 两点电势相等，在同一等势面上，AB沿电场线方向上的距离dasin 6032a，由场强与电势差的关系EUd解得 E2 3E03ea，选项 C 正确。 4A在 C 点固定一电荷量为 Q 的点电荷， A、B 相对 CD 线左右对称，则 AB0 V，点电荷 q 从 A 点由静止释放以后沿光精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 14 页学习必备欢迎下载滑轨道 ADB 运动到 D

19、点过程中，由动能定理可得： mgrW电12mv20，得 W电7mgr，由 W电EpAEpD，得 EpD7mgr，由 DEpDq，得 D7mgrq，则DA，A 正确，B、D 错误；由场强公式EkQr2可知：EAkQ（2r）2，EOkQr2，EO2EA，则 C 错误。5ABC由题意知：从 A 到 B 的运动可以看成水平方向上初速度为零的匀加速直线运动，其加速度为qEm，竖直方向上以初速度为v0的竖直上抛运动， 且两个方向的运动具有等时性。由运动学公式可得：2v0qEmt，v0gt，则 qE2mg，选项 A 正确；根据功能关系，机械能的增加量等于除重力外其他力做的功，即E12m(2v0)22mv20

20、，选项 B 正确；根据电场力做功的特点，qU2mv20，U2mv20q，选项 C 正确，选项 D 错误。 6解析(1)设液珠的电荷量为q，质量为 m，有kQqH2mgmg解得液珠的比荷为qm2gH2kQ(2)当液珠速度最大时有kQqh2mg解得 h2H(3)设 CB 间的电势差为 UCB，有精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 14 页学习必备欢迎下载UCBCBkQHkQrB根据动能定理有qUCBmg(rBH)0解得 rB2H答案(1)2gH2kQ(2) 2H(3)2H7解析(1)设 C 处的电势为 C，因为 OCCA所以

21、OCCA解得 COA2082V4 V。(2)B、C 两点的连线为等势线， 电场强度方向与等势线BC 垂直，设OBC ，则 OBL3 cm因为 tan OCL33，所以 60又 UEd可得 EUdUBOLsin 4332102V/m83102 V/m。(3)带电粒子做类平抛运动，则有Lcos vtLsin 12qEmt2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 14 页学习必备欢迎下载解得qm2v2sin ELcos22（4105）23283102310214C/kg2.41011 C/kg所以带电粒子的比荷为2.41011 C/kg。答案(1)4 V(2)83102 V/m(3)2.41011 C/kg 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 14 页