高考物理课下限时集训 第2讲 电场能的性质

高考物理课下限时集训 第2讲 电场能的性质内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 课下限时集训(时间：40 分钟满分：100 分)一、选择题(本题共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分)1关于静电场，下列说法正确的是()A电势等于零的物体一定不带电B电场强度为零的点，电势一定为零C同一电场线上的各点，电势一定相等D负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加解析：选 D电场中某点电势是否为零与电场强度的大小及物体是否带电无关，A、B 错；沿电场线的方向电势降低，同一电场线上各点，电势不会相等，C 错；负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能增加，D 对。 2(2012海南高考)如图 1，直线上有 O、a、b、c 四点，的距离与 2、的距离相等。 在 O 点处有固定点电荷。 已知 b 点电势高于 c 点电势。 若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从 c 点运动到 b 点，再从 b 点运动到 a 点，则( )图 1A两过程中电场力做的功相等B前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C前一过程中，粒子电势能不断减小D后一过程中，粒子动能不断减小解析：选 C因为 b 点电势高于 c 点电势，所以电场线方向由 b 指向 c，因此在 O 处的固定点电荷带正电，负电荷从 c 点运动到 b 点，再从 b 点运动到 a 点，电场力总是做正功，电势能不断减小，动能不断增大，前一过程中电场力小于后一过程的电场力，所以前一过程电场力做的功小于 3、后一过程电场力做的功，因此只有 C 正确。 3.(2013泉州质检)如图 2 所示，在 标系中以 O 为中心的椭圆上有a、b、c、d、e 五个点，现在其一个焦点 f 处固定一正点电荷，则下列判断正确的是()图 2Ac、e 两点的电场强度相同Ba 点的电势比 b 点的电势高C一负电荷在 d 点时的电势能大于在 a 点时的电势能光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 将一正电荷由 e 点沿 到 c 点，所受电场力先做正功再做负功，但总功为零解析：选 Dc、e 两点的电场强度大小相等，方向不同，分别沿 fc、向，选项 正点电荷越近的点电势越高，a 点离 f 远，故选项 B 错误；负电荷在电势越高的位置 4、其电势能越小，a 点电势低于 d 点电势，故负电荷在 d 点时的电势能小于在 a 点时的电势能，选项 C 错误；将一正电荷由 e 点沿 到 a 点的过程中，所受电场力做正功，由 a 点沿 到 c 点的过程中，所受电场力做负功，由于 c、e 两点等电势，故整个过程中电场力做功为零。 4(2012苏北四市三调)某导体置于电场后周围的电场分布情况如图 3 所示，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，A、B、C 为电场中的三个点。 下列说法错误的是()图 3AA 点的电场强度小于 B 点的电场强度BA 点的电势高于 B 点的电势C将负电荷从 A 点移到 B 点，电场力做正功D将正电荷从 A 点移到 C 点， 5、电场力做功为零解析：选 C电场线的疏密表示电场强度的大小， A 处电场线比 B 处稀疏，所以选项A 正确；在同一等势面上电势相等且沿着电场线的方向电势逐渐降低，所以 A 点的电势高于 B 点的电势，选项 B 正确；将负电荷从 A 点移到 B 点，电场力做负功，选项 C 错误； 点在同一个等势面上，将正电荷从 A 点移到 C 点，电场力做功为零，选项 D 正确。 5. (2012天津高考)两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图 4 中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中 A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用。 则粒子在电场中()图 4A做直线运动，电势能 6、先变小后变大B做直线运动，电势能先变大后变小C做曲线运动，电势能先变小后变大D做曲线运动，电势能先变大后变小光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：选 C根据电场线与等势面垂直，一带负电的粒子以某一速度从图中 A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，受到向上的电场力作用，粒子在电场中做曲线运动，静电力先做正功后做负功，电势能先变小后变大，选项 C 正确。 6(2013辽宁六校联考)如图 5 所示，在水平方向的匀强电场中，绝缘细线的一端固定在 O 点，另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动，小球所受的电场力大小等于重力大小，比较 a、b、c、d 这四点，小球()图 5A在最高点 a 处动能较 7、其他三点都小B在最低点 c 处重力势能最小C在水平直径右端 b 处机械能最大D在水平直径左端 d 处总能量最大解析：选 正电的小球在竖直平面内做圆周运动，仅有电场力和重力做功，由功能关系可知，小球在 b 点电场力做功最多，小球的机械能最大，故 C 正确；小球在 c 点重力做功最多，小球的重力势能最小，故 B 正确；由能的转化和守恒定律可知，小球的总能量不变，故 D 错误；由等效力场可知，可以把电场力和重力等效成一个恒力 F，它的方向与电场线成 45角向下，小球在 弧的中点 e 时，恒力 F 指向圆心，小球的动能最小，a、d 两点关于 e 点对称。 小球在 a、d 两点的动能相同，故 A 错误。 7 8、如图 6 中 A、B、C 三点都在匀强电场中，已知 C ，0，|20 一个电荷量 q10 5 C 的正电荷从 A 移到 B，电场力做功为零；从 B 移到 C，电场力做功为0 3 J，则该匀强电场的电场强度大小和方向是()图 6A865 V/m，垂直 左B865 V/m，垂直 右C1 000 V/m，垂直 向上光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 1 000 V/m，垂直 向下解析：选 D把电荷从 A 移到 B 电场力不做功，说明 A、B 两点必位于同一个等势面上。 题中指明匀强电场，等势面应为平面，且电场强度方向应垂直等势面，可见，A、先排除。 根据电荷从 B 移到 C 的做功情况，得 B、C 9、两点电势差 V173 0 310 5即 B 点电势比 C 点电势低 173 V，因此，电场强度方向必垂直 向下，其大小E V/m1 000 V/m。 C|0 28如图 7 所示，a、b、c 三条虚线为电场中的等势面，等势面 b 的电势为零，且相邻两个等势面间的电势差相等，一个带正电的粒子在 A 点时的动能为 10 J，在电场力作用下从 A 运动到 B 速度为零，当这个粒子的动能为 时，其电势能为()图 7A BC0 D解析：选 D由动能定理知带电粒子到达 b 处的动能为 5 J，带电粒子只受电场力，动能与电势能之和不变。 由于等势面 b 的电势为零，带电粒子在 b 处电势能为零，E kE p5 J 10、。 当 时，E p，故 D 正确。 9(2013山东潍坊一模)如图 8 所示，在足够大的光滑绝缘水平面内有一带正电的点电荷 a(图中未画出)，与 a 带同种电荷的质点 b 仅在 a 的库仑力作用下，以初速度 由 M 点运动到 N 点，到 N 点时速度大小为 v，且 v()图 8Aa 电荷一定在虚线 方Bb 电荷在 M 点、N 点的加速度大小可能相等Cb 电荷在 M 点的电势能小于在 N 点的电势能Db 电荷从 M 点到 N 点的过程中， a 电荷对其做的总功为负值解析：选 外力应指向轨道凹侧，因为带同种电荷，a 电荷一定在虚线 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，故 A 对；由 v知，电荷 11、b 从 M 到 N 电场力对其做负功，选项 C、D 对，故 N 点距点电荷 a 近，b 电荷在 M 点的加速度小于在 N 点的，故 B 错。 10(2013陕西宝鸡二模)如图 9 所示，虚线 A、B 、C 为某电场中的三条等势线，其电势分别为 3 V、5 V、7 V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q 为轨迹与等势线A、C 的交点，带电粒子只受电场力，则下列说法正确的是( )图 9A粒子可能带负电B粒子在 P 点的动能大于 Q 点动能C粒子在 P 点电势能大于粒子在 Q 点电势能D粒子在 P 点受到电场力大于 Q 点受到的电场力解析：选 B由等势线与电场线垂直可画出电场线，确定带电粒子运 12、动所受电场力的方向偏向左侧，粒子在 P 点的动能大于在 Q 点的动能，选项 B 正确；由于带电粒子只受电场力，带电粒子运动时动能和电势能之和保持不变。 根据 A、B、C 三条等势线的电势分别为 3 V、 5 V、 7 V，可确定电场线方向偏向左侧，粒子带正电，粒子在 P 点电势能小于粒子在 Q 点电势能，选项 A、C 错误；由于 P 点所在处等差等势面疏，电场强度小，所以粒子在 P 点受到电场力小于 Q 点受到的电场力，选项 D 错误。 二、非选择题(本题共 2 小题，共 40 分)11(20 分) 有一带电荷量 q310 6 C 的点电荷，从电场中的 A 点移到 B 点时，克服静电力做功 610 13、4 J，从 B 点移到 C 点时静电力做功 9104 J。 求：(1)C、电势差各为多少。 (2)若以 B 点为电势零点，则 A、C 两点的电势各为多少。 点电荷在 A、C 两点的电势能各为多少。 解析：(1)设 C、电势差分别为 V200 610 4 310 6 V300 10 4 310 6U (U 100 V(2) A B200 V，U B C300 0，则 A200 V， C300 电势能 00(310 6 ) J610 4 C 00(310 6 ) J910 4 J。 答案：(1)200 V 300 V100 V(2)200 V300 V610 4 J910 4 20 分) 长为 L 的细线，上端固定，下端拴一质量为 m、带电荷量为 q 的小球，处于如图 10 所示的水平向右的匀强电场中，开始时，将线与小球拉成水平，然后释放，小球由静止开始向下摆动，当细线转过 60角时，小球到达 B 点速度恰好为零。 试求：图 10(1)点的电势差 2)匀强电场的电场强度大小；(3)小球到达 B 点时，细线对小球的拉力大小。 解析：(1)小球下落过程中重力和电场力做功，由动能定理得：0U 故 3)根据匀强电场中电势差和电场强度的关系知： L(1 60)故 E 0 3)在 B 点对小球受力分析如图所示。 由圆周。