2022年高考物理一輪復習 18《電場能的性質》試題 1.(xx·全國新課標Ⅱ卷)關于靜電場的電場強度和電勢，下列說法正確的是（ ） A.電場強度的方向處處與等電勢面垂直 B.電場強度為零的地方，電勢也為零 C.隨著電場強度的大小逐漸減小，電勢也逐漸降低 D.任一點的電場強度總是指向該點電勢降落最快的方向 2.在靜電場中,將一正電荷從a點移到b點,電場力做了負功,則(　　) A.b點的電場強度一定比a點大 B.電場線方向一定從b指向a C.b點的電勢一定比a點高 D.該電荷的動能一定減小 3.(xx·全國大綱卷)地球表面附近某區(qū)域存在大小為150 N/C、方向豎直向下的電場.一質量為1.00×10-4 kg、帶電量為-1.00×10-7 C的小球從靜止釋放，在電場區(qū)域內下落10.0 m.對此過程，該小球的電勢能和動能的改變量分別為(重力加速度大小取9.80 m/s2，忽略空氣阻力)（ ） A.-1.50×10-4 J和9.95×10-3 J B.1.50×10-4 J和9.95×10-3 J C.-1.50×10-4 J和9.65×10-3 J D.1.50×10-4 J和9.65×10-3 J 4.(xx·安徽卷)一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運動.取該直線為x軸，起始點O為坐標原點，其電勢能Ep與位移x的關系如右圖所示.下列圖象中合理的是（ ） 5.將一正電荷從無窮遠處移向電場中M點,電場力做功為6.0×10-9J,若將一個等量的負電荷從電場中N點移向無窮遠處,電場力做功為7.0×10-9J,則M、N兩點的電勢φM、φN有如下關系(　　) A.φM<φN<0 B.φN>φM>0 C.φN<φM<0 D.φM>φN>0 6.如圖所示的直線是真空中某電場的一條電場線,A、B是這條直線上的兩點,一帶正電粒子以速度vA經過A點向B點運動,經過一段時間后,粒子以速度vB經過B點,且vB與vA方向相反,不計粒子重力,下面說法正確的是(　　) A.A點的場強一定大于B點的場強 B.A點的電勢一定高于B點的電勢 C.粒子在A點的速度一定小于在B點的速度 D.粒子在A點的電勢能一定小于在B點的電勢能 7.如圖所示,將三個相同的正點電荷(重力不計)分別固定在等邊三角形的三個頂點A、B、C處,D點為等邊三角形外接圓的圓心,E、G、H分別為三個邊的中點,F點在EC延長線上,且FC=EC.則(　　) A.D點的場強和電勢均為零 B.E、F兩點的場強大小相等,電勢相同 C.E、G、H三點的場強不同但電勢相同 D.若釋放C處電荷,該電荷可以某一速率做勻速圓周運動 8.(xx·遼寧實驗中學檢測改編)如圖所示,在兩等量異種點電荷連線上有D、E、F三點,且DE=EF.K、M、L分別為過D、E、F三點的等勢面.一不計重力的帶負電粒子,從a點射入電場,運動軌跡如圖中實線所示,以|Wab|表示該粒子從a點到b點電場力做功的數值,以|Wbc|表示該粒子從b點到c點電場力做功的數值,則(　　) A.|Wab|=|Wbc| B.|Wab|<|Wbc| C.粒子由a點到b點,動能增大 D.a點的電勢較b點的電勢高 9.有一電荷量q=-3×10-6C的點電荷,從電場中的A點移動到B點時克服靜電力做功6×10-4J,從電場中的B點移動到C點時靜電力做功9×10-4J,問: (1)AB、BC、CA間電勢差各為多少? (2)如以B點電勢為零,則A、C兩點的電勢各為多少?電荷在A、C兩點的電勢能各為多少? 10.真空中有一勻強電場，方向沿Ox軸正方向，若一帶電粒子質量為m，電荷量為q，從O點以初速度v0沿Oy軸正方向進入電場，經一定時間到達A點.此時速度大小也為v0，方向沿Ox軸正方向，如圖所示，已知重力加速度為g，試求： (1)從O到A的時間Δt及OA連線與Ox軸的夾角θ； (2)該勻強電場的電場強度E； (3)若設O點電勢為零，則A點電勢為多少？ 參考答案 1.解析： 由靜電場的電場線與等勢面垂直可知A正確；電勢大小是由參考點和電場共同決定的，與場強的大小無關，B、C錯誤；沿電場線電勢降低，且電勢降落最快的方向為電場方向，D正確. 答案： AD 2.解析:正電荷從a點移到b點,電場力做負功,根據W=Uabq可知Uab<0,說明b點的電勢一定比a點高,但電場強度不一定比a點大,A項錯,C項對;電場線方向是電勢降低最快的方向,不一定由b指向a,B項錯誤;題中已知電場力做負功,并非合力做負功,根據動能定理知電荷的動能不一定減小,D項錯誤. 答案:C 3.解析：設小球下落的高度為h，則電場力做的功W1＝-qEh＝-1.5×10-4 J，電場力做負功，電勢能增加，所以電勢能增加1.5×10-4 J；重力做的功W2＝mgh＝9.8×10-3 J，合力做的功W＝ W1＋ W2＝9.65×10-3 J，根據動能定理可知ΔEk＝W＝9.65×10-3 J，因此D項正確. 答案：D 4.解析：以圖象為載體考查電場的力的性質與電場的能的性質，考查理解題目的新信息并且應用信息解決問題的能力.根據電勢能的定義Ep＝qφ，推理電場強度E＝，由題中電勢能隨著空間變化的圖象可知其斜率減小，因此電場強度減小，選項A錯誤；根據功能關系可知動能與電勢能的總和保持不變，開始時電勢能減小得快，則動能增加得快，速度增加得快，選項B、C錯誤；由于加速度a＝，電場強度減小，加速度減小.選項D正確. 答案：D 5.解析:取無窮遠電勢為零,對正電荷:W∞M=q(0-φM)得φM=;對負電荷:WN∞=-q(φN-0),得φN=,所以φN<φM<0,C項正確. 答案:C 6.解析:粒子受電場力方向向左,粒子帶正電,故場強向左,B項錯,D項對;一條電場線無法判斷場強大小,故A項錯;粒子從A點到B點,電場力做負功,A點速度大于B點速度,C項錯. 答案:D 7.解析:D點到三個頂點A、B、C距離相等,合場強一定為零,但電勢具有相對性不一定為零,A項錯;A、B兩處電荷在E點的場強完全抵消,但在F點的場強不能抵消,故E、F兩點的場強大小一定不相等,B項錯;由對稱性可知E、G、H三點的場強大小相等,電勢也相等,但場強方向不同,C項正確;三個電荷為同號電荷,C處電荷不可能做勻速圓周運動,D項錯. 答案:C 8.解析:根據等量異種點電荷的電場線分布規(guī)律可知:越靠近電荷處電場強度越大,通過公式U=Ed可定性得到|Uab|>|Ubc|,再由W=qU,可得|Wab|>|Wbc|,A、B兩項錯誤;從帶負電粒子的運動軌跡可知該粒子從a點到c點受到大體向左的作用力,故左側為正電荷,從左向右電勢降低,則D項正確;粒子由a點到b點,電場力做負功,電勢能增加,動能減少,C項錯誤. 答案:D 9.解析:(1)AB、BC、CA間電勢差分別為 UAB=V=200V, UBC=V=-300V, UCA=-(UAB+UBC)=100V. (2) 以B點電勢為零, φA=UAB=200V, φC=-UBC=300V, EpA=qφA=-6×10-4J, Epc=qφC=-9×10-6J. 答案:(1)200V　-300V　100V　(2)φA=200V,φC=300V,EpA=-6×10-4J　Epc=-9×10-6J 10.解析：(1)粒子從O到A的運動Oy方向： 0-v0＝-gΔt, 0-＝2(-g)y，① Ox方向： v0＝， ＝，② 而＝tan θ，③ 聯立①②③可得θ＝45°，Δt＝. (2)據①②得＝g， 該勻強電場的電場強度E＝. (3)若設O點電勢為零，則A點電勢為φA，則帶電粒子從D到A應用動能定理： -mgy＋q(φA-0)＝， 得φA＝-. 答案：(1) 45° (2) (3)-