高考物理一轮复习 第7章 静电场 第2讲 电场能的性质课时作业含解析

1、2、电场能的性质基础训练1(2018·上海松江一模)一电荷量为q的正点电荷位于电场中a点，具有的电势能为ep，则a点的电势为.若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，则a点的电势为()a4 b2 c d.答案：c解析：根据电势的物理意义：电势是反映电场性质的物理量，仅由电场决定，与试探电荷无关可知，将该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，a点的电势不变，故c正确，a、b、d错误2如图所示，充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，以a点为坐标原点，ab方向为位移x的正方向，能正确反映电势随位移x变化的图象是()答案：c解析：充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，电势随位移x均匀减小，选项c

2、正确3(2018·山东滨州二模)电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示k为阴极，a为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高压u，有一电子在k极由静止加速不考虑电子重力，元电荷为e，电子的质量为m，下列说法正确的是()a阴极k应接高压电源的正极b电子从k到a的过程中，加速度大小为c电子由k到a的过程中电势能减小了eud电子由k到a电场力做负功答案：c解析：由图可知a极电势高，应接电源正极，选项a错误；由于是非匀强电场，加速度大小在变化，选项b错误；从k到a，电场力做功weu，所以电势能减少了eu，c正确，d错误4(2018·江西南昌二中月考)如图所示，a、b、c、d是某匀强

3、电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，abcd10 cm，adbc20 cm，电场线与矩形所在平面平行已知a点电势为20 v，b点电势为24 v，则()a场强大小一定为e40 v/mbc、d间电势差一定为4 vc场强的方向一定由b指向adc点电势可能比d点低答案：b解析：根据题设条件可知，场强方向无法确定，知道a、b间电势差，但不能根据e求出场强的大小，故a、c错误根据匀强电场的电场线与等势线分布的特点可知，c、d间电势差必等于b、a间电势差，为4 v，故b正确c、d间电势差为4 v，则知c点电势比d点高4 v，故d错误5(2018·河南六市一联)在真空中a、b两点分别放有异

4、种点电荷q和2q，以a、b连线中点o为圆心作一圆形路径acbd，如图所示，则下列说法正确的是()a场强大小关系有eaeb、ecedb电势高低关系有a>b、c>dc将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功d将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变答案：c解析：对比等量异种点电荷的电场分布可知eb>ea，eced，a项错误由题知，电场线方向由b指向a，则有a<b，由于电荷从c点移到d点，电场力做功为零，所以两点电势相等，故b错误将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中，电场力方向与运动方向相同，所以电场力做正功，故c正确将一正点电荷沿直线由c运动到d的过

5、程中，根据电场强度的叠加可知，在c点电场力方向与速度方向夹角大于90°，而在d点的电场力方向与速度方向夹角小于90°，所以电场力先做负功后做正功，则电势能先增大，后减小，故d错误6(2018·江苏南通一模)(多选)四个点电荷位于正方形四个角上，电荷量及其附近的电场线分布如图所示ab、cd分别是正方形两组对边的中垂线，o为中垂线的交点，p、q分别为ab、cd上的两点，op>oq，则()ap点的电场强度比q点的小bp点的电势比m点的低cop两点间的电势差小于oq两点间的电势差d一带正电的试探电荷在q点的电势能比在m点大答案：ad解析：根据电场的对称性知p点场强小

6、于q点场强，选项a正确；ab和cd是两条等势线，所以pq，b错误；uopuoq0，c错误；由于q>m，所以正试探电荷在q点电势能大，d正确7如图所示，在o点放置一个正电荷，在过o点的竖直平面内的a点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q.小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以o为圆心、r为半径的圆(图中实线表示)相交于b、c两点，o、c在同一水平线上，boc30°，a距离oc的竖直高度为h.若小球通过b点的速度为v，试求：(1)小球通过c点的速度大小；(2)小球由a运动到c的过程中电势能的增加量答案：(1)(2)mghmv2mgr解析：(1)因为b、c两点电势相等

7、，小球由b到c只有重力做功，由动能定理得：mgr·sin 30°mvmv2得vc.(2)小球由a运动到c应用动能定理得：wacmghmv0得wacmvmghmv2mgrmgh.由电势能变化与电场力做功的关系得：epwacmghmv2mgr.能力提升8(2018·四川成都检测)(多选)如图所示，a、b、c、d、e、f为真空中正六边形的六个顶点，o为正六边形中心，在a、b、c三点分别固定电荷量为q、q、q(q>0)的三个点电荷，取无穷远处电势为零则下列说法正确的是()ao点电场强度为零bo点电势为零cd点和f点电场强度相同dd点和f点电势相同答案：ad解析：根据

8、点电荷电场强度公式e，结合电场叠加原理，可知o点的电场强度为零，d点和f点的电场强度大小相等、方向不同，故a正确，c错误；根据等量异种点电荷垂直平分线的电势为零知，a、b两点电荷在o点电势为零，c点电荷在o点电势不为零，所以o点电势不为零；由对称性可知d点和f点的电势相同，但场强方向不同，选项b错误，d正确9如图所示，两个带等量正电荷的点电荷固定于p、q两点，它们连线的中点是o，a、b是pq连线中垂线上的两点，oa<ob.则下列说法正确的是()aa点电场强度一定大于b点的电场强度ba、b是一条等势线，等势线左右对称点电势相等c将一正试探电荷置于a和b点，该试探电荷在a点的电势能等于在b点

9、的电势能d将一负试探电荷置于a和b点，该试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能答案：d解析：o点电场强度大小为零，由o点沿中垂线向外，电场强度先增大后减小，无法判断两点电场强度大小，选项a错误；a、b两点的电场强度方向相反，a点的电势高于b点的电势，正试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能，负试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能，选项b、c错误，d正确10(2018·河北石家庄二中四联)(多选)如图所示，在两个等量同种负点电荷连线的中垂面上以连线中点o为圆心的两个同心圆，两圆上有a、b、c、d四个点，oac三点共线，则()aa、c两点的电场强度方向相同，大小不可能相等ba、b

10、两点的电势相同c将带正电的试探电荷在平面内从b点移到d点，电场力不做功d带正电的试探电荷仅在电场力作用下在此平面内可能做匀速圆周运动答案：bd解析：根据两个等量同种负点电荷电场线特点，a、c两点的电场强度方向相同，大小可能相等，选项a错误a、b两点在同一等势面上，两点的电势相同，选项b正确由于b、d两点不在同一等势面上，将带正电的试探电荷在平面内从b点移到d点，电场力做负功，选项c错误在中垂面内带正电的试探电荷始终受到方向指向o点的电场力，则试探电荷在此平面内可能做匀速圆周运动，选项d正确11如图所示，带电荷量为q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的c点，斜面上有a、b两

11、点，且a、b和c在同一直线上，a和c相距为l，b为ac中点现将一带电小球从a点由静止释放，当带电小球运动到b点时速度恰好为零已知带电小球在a点处的加速度大小为，静电力常量为k，求：(1)小球运动到b点时的加速度大小；(2)b、a两点间的电势差(用q和l表示)答案：(1)(2)解析：(1)由牛顿第二定律知带电小球在a点时mgsin 30°kmaa带电小球在b点时mgsin 30°mab且aa解得ab.(2)带电小球初、末速度均为零，由a点到b点应用动能定理得mgsin 30°quab0由mgsin 30°kmaam联立解得uab又因为uabuba所以b、a

12、两点间的电势差uba.12如图所示，在竖直平面内，一匀强电场方向竖直向上，一电荷量为q、质量为m的带电微粒以水平初速度v0由p点射入，入射方向与电场线垂直带电微粒从q点射出电场时，其速度方向与电场线夹角为30°.已知匀强电场的宽度为d，p、q两点的电势差为u，设p点的电势为零，重力加速度为g.(1)求带电微粒在q点的电势能；(2)求匀强电场的电场强度大小；(3)当该带电微粒电势能为qu时，机械能变化了多少？答案：(1)qu(2)(3)qu解析：(1)根据带电微粒的偏转方向，知该微粒带正电，p、q两点的电势差为upq，电场力做正功，电势能减少，而p点的电势能为零根据得epqqu.(2)建立直角坐标系，垂直于电场线方向为x轴，平行于电场线方向为y轴，由平抛运动的规律和几何知识可得tan 30°vyatdv0ta解得e.(3)当该带电微粒电势能为qu时，电场力做了qu 的正功，所以机械能增加了q