第六章 静电场课时跟踪检测(二十一)电场能的性质

第六章 静电场课时跟踪检测(二十一)电场能的性质内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 (二十一) 电场能的性质对点训练：电势高低与电势能大小的判断1(多选)(2013江苏高考)将一电荷量为 Q 的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图 1 所示，金属球表面的电势处处相等。 a、b 为电场中的两点，则() 图 1Aa 点的电场强度比 b 点的大Ba 点的电势比 b 点的高C检验电荷q 在 a 点的电势能比在 b 点的大D将检验电荷q 从 a 点移到 b 点的过程中，电场力做负功2如图 2 所示为一个点电极 A 与平板电极 B 接入电源时的空间电场分布图，C 为 垂线的中点，D、E 为同在 A、B 直线上的两点，、G 处在 中垂线上，G ， 2、下列说法正确的是 () 图 2AC 点电势等于 F 点电势BF 点的电场强度大于 C 点的电场强度CD、C 两点间电势差小于 C、E 两点间电势差D电子从 F 点沿直线移动到 G 点，电场力先做正功，后做负功对点训练：电势差与电场强度的关系3(2015北京市顺义区模拟) 图 3 所示为一个均匀带正电的细圆环，半径为 R，取环面中心 O 为原点，以垂直于环面的轴线为 x 轴。 设轴上某点 P 到 O 点的距离为 x，设无穷远处的电势为零，P 点的电势为 ，真空中静电力常量为 k，下面判断正确的是() 图 3高中物理资源下载平台世昌的博客 图中 P 点电场强度 E 的方向是沿 x 轴负方向，O 点电 3、势 为零B图中 P 点电场强度 E 的方向是沿 x 轴正方向，O 点电场强度 E 为零C从 O 点到 P 点，电场强度 E 一定逐渐增大，电势 一定逐渐增大D从 O 点到 P 点，电场强度 E 一定逐渐减小，电势 一定逐渐减小4(多选)(2015洛阳名校联考)如图 4 所示，在平面直角坐标系中有一底角是 60的等腰梯形，坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中 O(0,0)点电势为 6 V，A(1， )3点电势为 3 V，B(3， )点电势为 0 V，则由此可判定( ) 3图 4AC 点电势为 3 点电势为 0 匀强电场的电场强度大小为 100 V/匀强电场的电场强度大小为 100 V/场 4、线、等势线(面) 及带电粒子的运动问题5(2014重庆高考)如图 5 所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线。 两电子分别从 a、b 两点运动到 c 点，设电场力对两电子做的功分别为 a、 b 点的电场强度大小分别为 b，则( ) 图 5AW a W b， BW aW b，E a aW b，E a W aW b，E a 图 6 所示，在两等量异种点电荷连线上有 D、E、F 三点，且F。 K、 M、L 分别为过 D、E、F 三点的等势面。 一不计重力的带负电粒子，从 a 点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以|W 示该粒子从 a 点到 b 点电场力做功的数值，以|W 示该粒子从 5、b 点到 c 点电场力做功的数值，则() 高中物理资源下载平台世昌的博客 |W |W |W |W 粒子由 a 点到 b 点，动能减少Da 点的电势较 b 点的电势低对点训练：静电场中的图像问题7(2014安徽高考)一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。 取该直线为 x 轴，起始点 O 为坐标原点，其电势能 位移 x 的关系如图 7 所示。 下列图像中合理的是() 图 7图 88两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有 A、B、C 三点，如图9 甲所示，一个电荷量为 2 C，质量为 1 小物块从 C 点静止释放，其运动的 vt 图像如图乙所示，其中 B 点处为整条图线 6、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()图 9AB 点为中垂线上电场强度最大的点，电场强度 E2 V/ C 点到 A 点的过程中物块的电势能先减小后变大C由 C 点到 A 点的过程中，电势逐渐升高D点电势差 5 场力做功与功能关系高中物理资源下载平台世昌的博客 (2015洛阳名校联考)如图 10 所示，一个电量为Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的 O 点，另一个电量为 q、质量为 m 的点电荷乙从 A 点以初速度 它们的连线向甲运动，到 B 点时速度最小且为 v，已知静电力常量为 k，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为 ，距离为 L，则以下说法不正确的是( )图 10A 7、的距离为 A 到 B 的过程中，电场力对点电荷乙做的功为 W2C从 A 到 B 的过程中，电场力对点电荷乙做的功为 W2D从 A 到 B 的过程中，乙的电势能减少10(多选)(2015江苏省模拟)如图 11 甲，真空中有一半径为 R、电荷量为Q 的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立 x 轴。 理论分析表明，x 轴上各点的电场强度随 x 变化关系如图乙，则( )图 11Ax 2 处电场强度和 的电场强度大小相等、方向相同B球内部的电场为匀强电场Cx 1、 点处的电势相同D假设将一个带正电的试探电荷沿 x 轴移动，则从 到 R 处电场力做的功大于从R 移到 电场力做的功考点综合训练11( 8、多选)(2015洛阳模拟 )空间有一沿 x 轴对称分布的电场，其电场强度 E 随 x 变化的图像如图 12 所示，带电粒子在此空间只受电场力作用。 下列说法中正确的是()图 12高中物理资源下载平台世昌的博客 在x 1 处释放一带负电的粒子，它将沿 x 轴在x 1 与 间做往返运动B带负电的粒子以一定的速度由x 1 处沿 x 轴正方向运动到 ，它在 的速度等于在x 1 处的速度C带正电的粒子以一定的速度由x 1 处沿 x 轴正方向运动的过程中，它的动能先增大后减小D带正电的粒子在 的电势能比在 的电势能小、与在 的电势能相等12(2015上海市虹口区一模) 在绝缘粗糙的水平面上相距为 6L 的 9、A、B 两处分别固定电量不等的正电荷，两电荷的位置坐标如图 13 甲所示，已知 B 处电荷的电量为Q。 图乙是 线之间的电势 与位置 x 之间的关系图像，图中 xL 点为图线的最低点，x2L 处的纵坐标 0，x0 处的纵坐标 0，x2L 处的纵坐标 0。 若在2563 37x2L 的 C 点由静止释放一个质量为 m、电量为q 的带电物块(可视为质点) ，物块随即向右运动。 求：图 13(1)固定在 A 处的电荷的电量 2)为了使小物块能够到达 x2L 处，试讨论小物块与水平面间的动摩擦因数 所满足的条件。 (3)若小物块与水平面间的动摩擦因数 ，小物块运动到何处时速度最大。 并4)试画出 取值不同的情况 10、下，物块在 间运动大致的速度 时间关系图像。 答 案1选 题考查静电场中力的性质和能的性质，意在考查考生对静电力的性质和能的性质的理解与掌握情况。 电场线密的地方电场强度大，A 项正确；沿着电场线方向电势逐渐降低，B 项正确；由 Ep知，负电荷在高电势处电势能小，C 项错误；负电荷从 a 到 b 电势能增加，根据电场力做功与电势能变化的关系可知，这个过程中电场力做高中物理资源下载平台世昌的博客 ，D 项正确。 2选 DC 点电势大于 F 点电势，F 点的电场强度小于 C 点的电场强度，选项 A、C 两点间电势差大于 C、E 两点间电势差，选项 C 错误。 电子从 F 点沿直线移动到 G 点，电场力先做 11、正功，后做负功，选项 D 正确。 3选 B图中 P 点电场强度 E 的方向是沿 x 轴正方向，由对称性和电场叠加可知，O 点电场强度 E 为零，选项 B 正确 A 错误。 由于 O 点电场强度为零，无限远处的电场强度为零，所以从 O 点到 P 点，电场强度 E 可能是先增大后减小，电势 一定逐渐减小，选项 C、D 错误。 D由题意可知 C 点坐标为 (4,0)，在匀强电场中，任意两条平行的线段，两点间电势差与其长度成正比，所以 ，代入数值得 C0 V ，A 错、B 对；作 O，如 D3 V，即 一等势线，电场强度方向 D，由几何关系得 3 E 得 E100 V/m，C 错，D 对。 5选 A由题图可知 12、 a、b 两点处于同一等势线上，故两电子分别从 a、b 两点运动到c 点，电场力做功相同，即 b，故 B、D 项错；a 点处电场线比 b 点处电场线更密集，故 项错，A 项对。 6选 C由等量异种点电荷的电场线特点可知靠近电荷处电场强度大，由类比公式U| |而 W所以|W |W 则 A、B 均错误；从带负电粒子的运动轨迹可知该粒子从 a 点到 c 点受到大体向左的作用力，故左侧为正电荷，从左向右电势降低，则 D 错误；粒子由 a 点到 b 点，电场力做负功，电势能增加，动能减少，则 C 正确。 7选 D由于粒子只受电场力作用，因此由 F 电 可知，E px 图像的斜率大小即|粒子所受电场力大小，从 13、图像可知，图像的斜率随位移的增大而越来越小，因此粒子运动后所受的电场力随位移的增大而越来越小，因此电场强度越来越小，A 项错误；由于只高中物理资源下载平台世昌的博客 ，因此动能与电势能的和是定值，但从 B 项和题图可以看出，不同位置的电势能与动能的和不是定值，B 项错误；粒子受到的电场力随位移的增大而越来越小，因此加速度随位移的增大而越来越小，D 项正确；若粒子的速度随位移的增大而均匀增大，则粒子的动能 Ekx 2，结合题图和 B 项分析可知 C 错误。 8选 D小物块在 B 点加速度最大，故 B 点电场强度最大，由 vt 图线知 B 点加速度为 2 m/ qE E1 V/m，选项 A 错误；由 C 到 A 的过程中小物块动能一直增大，电势能始终在减小，故电势逐渐降低，选项 B、C 错误；根据动能定理有得 5 V ，选项 D 正确。 12 129选 BA 做加速度逐渐减小的减速直线运动，到 B 点时速度最小，所受库仑力等于摩擦力，由 mgk ，解得 的距离为 r ，选项 A。