高考物理总复习：第七章静电场第2课时电场能的性质.pdf

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1、第 2 课时电场能的性质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 UAB0 C.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,Ep=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WAB=qUAB,知q0,则得 UABcC.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

2、势降低,ac,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 O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.a,b,c,d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点,梯形的下底边长是上底边长的3 倍,电场线与梯形所在平面平行,已知 a 点的电势为 20 V,b 点的电势为 24 V,d 点的电势为 4 V,则 c 点的电势为(C)A.8 V B.12 V C.16 V D.20 V 解析:由二级结论“匀强电场中任意直线上两点间的电势差与其两点间距离成正比”可知Ucd=3Uba,所以 Ucd=12 V,所以 c 点的电势为 16 V,选项 C正确.4

3、.(2017 河南新乡一模)如图所示,MN是一正点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带负电的粒子(不计重力)从 a 到 b 穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论正确的是(D)A.点电荷一定位于 M点的左侧B.带电粒子从 a 到 b 的过程中动能逐渐减小C.带电粒子在 a 点的加速度大于在b 点的加速度D.带电粒子在 a 点时的电势能大于在b 点时的电势能解析:根据粒子运动轨迹,其受到的电场力指向轨迹的凹侧,因粒子带负电,电场强度方向水平向左,故点电荷位于N 点右侧,b 点离点电荷较近,粒子在 b点受到的电场力较大,加速度大,选项 A,C错误;根据图示可知,电场力方向与粒子速度方向成锐角

4、,故电场力对粒子做正功,根据动能定理可知,粒子的动能增加,电势能减小,选项B 错误,D 正确.5.(2016 海南卷,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qUab=Ekb-Eka,qUab0,则 Ek

5、bEB,选项 A正确;粒子从 A到 B动能增加,由动能定理知电场力必做正功,电势能必减小,选项 B正确;同理由动能定理可知A,C 两点的电势相等,UAB=UCB,选项 D错误;仅受电场力作用的粒子在C,D间做匀速运动,所以 CD间各点电场强度均为零,但电势是相对于零电势点而言的,可以不为零,选项 C错误.12.导学号 58826158(2018 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

6、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

7、误.13.导学号 58826159 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后回到与 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,则(D)A.微粒在 A点的电势能比在 C点多 6.0 J B.微粒在 A点的动能比在 B点多 1.0 J C.微粒在 A点的机械能比在 C点多 12.0 J D.微粒在 C点的动能为 14.0 J 解析:因微粒在竖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的时间相同,xAB=at2,xAC=a(2t)

8、2,所以 xAC=4xAB,则电场力做功 WAC=4WAB=12 J,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 Ek=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.导学号 58826160(2018 湖北黄冈模拟)有一带负电的小球,其带电荷量q=-

9、210-4 C,如图所示,开始时静止在电场强度为E=2 103V/m的匀强电场中的 P点,靠近极板 B有一挡板 S,小球与挡板 S 的距离 h=4 cm,与 A板的距离 H=36 cm,小球的重力忽略不计,在电场力作用下小球向左运动,与挡板 S 相碰后电荷量减少到碰前的k 倍,已知k=,碰撞过程中小球的机械能没有损失.(1)设匀强电场中挡板 S所在位置的电势为零,则小球开始在 P点时的电势能为多少?(2)小球第一次被弹回到达最右端时距S板的距离为多少?(3)小球从 P 点出发到第一次到达最右端的过程中,电场力对小球做了多少功?解析:(1)SP 间的电势差USP=S-P=Eh=2 1030.04 V=80 V,因S=0,所以P=-80 V 所以小球在 P点时的电势能Ep=qP=-210-4(-80)J=0.016 J.(2)设小球与 S碰撞时速度大小为 v,小球第一次从 P到 S有-qEh=mv2,设小球第一次被弹回至最右端距S板的距离为 h1,有(-kq)Eh1=mv2所以 h1=h4.6 cm.(3)由动能定理知小球从P点出发到碰撞前有W1=mv2碰撞后至到达最右端有W2=0-mv2则电场力做的总功W=W1+W2=0 答案:(1)0.016 J(2)4.6 cm(3)0