18-19重难强化训练2电场能的性质

1、重难强化训练 （二） 电场能的性质（40 分钟 100 分）一、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分.16题为单选，710 为多选 ）1 如图10所示，某电场中的一条电场线，其上有 a、b、c三点，ab= be, 则把点电荷一q从a点经b点移到e点的过程中，电场力做功的大小关系有（）图 10A . Wab WbeB - Wab WbeC WabW?，如竝 B. WiW2，如 （|2D 由 W= Uq 可知，W1 = W2.由 Wcd= Ucdq, W：d0，q0，可知 Ucd0,故 如炽胆，D正确.3如图 12所示，虚线表示等势面，相邻两等势面的电势差相等，有一带正 电的小球在电场中运

2、动，实线表示该带正电荷的小球的运动轨迹， 小球在a点的 动能为20 eV,运动到b点的动能为2 eV若取e点为零电势点，则当这个小球的 电势能为一6 eV时它的动能为（不计重力和空气阻力作用）图 12A16 eVB14 eVC6 eVD 4 eVB 在a点动能为20 eV,而在b点的动能为2 eV,所以每经过一个等势面动能减少6 eV,所以在c点的动能为8 eV，而电势为零，即电势能为零，所以 在c点总能量为8 eV,所以当小球的电势能为一6 eV时，其动能为14 eV, B正 确4空间存在竖直向上的匀强电场，质量为 m 的带正电的微粒水平射入电场 中，微粒的运动轨迹如图 13所示，在相等的时

3、间间隔内 ()【导学号： 52592030】图13A. 重力做的功相等B 电场力做的功相等C. 电场力做的功大于重力做的功D. 电场力做的功小于重力做的功C 将微粒的运动分解成竖直方向与水平方向. 在竖直方向， 电场力大于重 力，所以加速度方向竖直向上，则在连续相等的时间内，变化的高度不同，所以 电场力与重力做功均不相等，故 A、B 均错误；由以上分析可知，电场力大于重 力，因此电场力做功总大于重力做功，故 C 正确， D 错误. 5. 如图 14 所示，虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线及其 电势的值， 一带电粒子只在电场力作用下飞经该电场时， 恰能沿图中的实线从 A 点飞到 C

4、 点，则下列判断正确的是 ()图14A .粒子带负电B .粒子在A点的电势能大于在C点的电势能C. 粒子在A点的加速度大于C点的加速度D. 粒子从A点到B点电场力所做的功大于从B点到C点电场力所做的功C 电场线与等势线垂直， 且从高电势到低电势， 所以电场线的大体方向向 左.由运动轨迹可知带电粒子所受电场力方向大体向左， 故粒子带正电， A 错.由 于电荷的电势能Ep= q 、机Ec ,带电粒子在两点的电场力 FaFc,在两点的加速度aAac, C对.由 于 WAb= EpA EpB= 2q, Wbc= EpB Epc= 2q,故 WAb = Wbc , D 错.6. 两个等量异种点电荷位于x

5、轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置x变化规律的是()A 等量异种点电荷电场线如图所示, 因为沿着电场线方向电势降低, 所以, 以正电荷为参考点,左右两侧电势都是降低的；因为逆着电场线方向电势升高, 所以以负电荷为参考点,左右两侧电势都是升高的.可见,在整个电场中,正电 荷所在位置电势最高, 负电荷所在位置电势最低, 符合这种电势变化的情况只有 A 选项. 7. 如图 15所示,光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E.在与环心等高处放有一质量为 m、电荷量为+ q的小球，由静止开始沿轨道运 动,下列说法正确的是 ()图 15A .小球在运动过程中机械能不守恒B .小球经过环

6、的最低点时速度最大C. 小球电势能增加qERD. 小球由静止释放到达最低点，动能的增量等于mgRAB 小球在运动过程中除重力做功外,还有电场力做功,所以机械能不守 恒， A 正确；小球运动到环的最低点的过程中，重力与电场力均做正功，重力势 能减少mgR,电势能减少qER,而动能增加mgR+ qER,到达最低点时动能最大， 所以速度最大，因此 B 正确， c、 D 错误. 8. 图 16中虚线为一组间距相等的同心圆, 圆心处固定一带正电的点电荷. 一带电粒子以一定初速度射入电场, 实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹, a、 b、 c 三点是实线与虚线的交点.则该粒子 ()【导学号： 52592

7、031】 图 16A .带负电B. 在c点受力最大C. 在b点的电势能大于在c点的电势能D. 由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化CD 物体做曲线运动时，合外力的方向指向轨迹的凹侧，可知粒子与正电 荷排斥，粒子带正电， A 错；越靠近正电荷，电场线越密，电场强度越大，粒子 所受电场力越大，所以粒子在c点受力最小，B错；粒子从b点运动到c点的过 程中，电场力做正功，电势能减小，故 C对；点a、b、c所在的圆为等间距的 同心圆，靠近正电荷电场强度较大，由公式 U= Ed可知，UabUbc,所以由a点 到b点比由b点到c点电场力对粒子做的功多，根据动能定理可知D对.9. 如图 17 所示

8、，虚线 a、 b、 c 代表电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、 Q 是这条轨迹上的两点，据此可知 ()图 17A. 三个等势面中，Q点的电势最高B. 带电质点通过P点时电势能较大C. 带电质点通过P点时动能较大D. 带电质点通过P点时加速度较大BD 由三个等势面可以确定电场线方向，由轨迹 QP可以确定质点的受力 方向，由于该质点带正电，所以可以判断 P点电势高.由Q到P，静电力做负 功，电势能增加，故 P 点电势能较大.由于 P 处等势面密集，所以带电质点通 过P点时加速度较大.10. 如图18所示，A、B、C、D、E、

9、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1.0 V、2.0 V、3.0 V，则下列说法正确的是（）图18A .匀强电场的电场强度大小为 10 V/mB. 匀强电场的电场强度大小为2； 3 V/mC. 电荷量为1.6X 10_19 C的正点电荷从E点移到F点，电荷克服电场力做功为 1.6X 1T9 JD. 电荷量为1.6X 10_19 C的负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减少3.2X 10_19 JBD 对A、B选项，要找出等势面，求出两个等势面之间的距离.可以将A、C两点连接，则A、C中点电势为2.0 V，而且恰好在EB连线上，所以E点 电势为2.0

10、 V, F、D两点的电势分别为1.0 V、3.0 V. DF连线距离为103 cm，根据匀强电场中电势差与电场强度的关系E = U = 0 13 V = 23* V，所以A选项错误，B选项正确.对C、D选项，直接利用计算电场力做功的公式和电场 力的功与电势能的关系解决.Uef = 1 V，WEf = qUEF = 1.6X10-19X 1 J= 1.6X 10 -19 J，所以 C 选项错误.Ufd = 2 V，Wfd = qUFD = 1.6X 10- 19X （ 2） J= 3.2X10-19 J，负点电荷从F点移到D点,电荷的电势能减小3.2X 10-19 J,因而 D选项正确.二、非选

11、择题（本题共2小题，共40分）11. （18分）如图19所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电 场的电场线平行于该三角形平面.现将电荷量为10 8C的正点电荷从A点移到B 点，电场力做功为3X 106J,将另一电荷量为10 8C的负点电荷从A点移到C 点，克服电场力做功3X 10_6J.若AB边长为2 3cm，则电场强度的大小为多大？ 方向如何？图19【解析】正点电荷从A点移到B点时，电场力做正功，故A点电势高于B点，可求得：Wab 3X10Uab-, -8 V- 300 V.q10- 8负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功，同理可判断 A点电势高于C点，可求得:Uac =Wac

12、3X 10-亍 一 300V-因此B、C两点电势相等，Ubc= 0由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线， 因此，BC为一等势线，故电场线方向垂直 BC.设D为直线BC的中点，贝U电场 方向为由A指向D.直线AB在电场方向的距离d等于线段AD的长度，故由匀强 电场中电势差与电场强度的关系式可得：Uab3004E =2V/m = 1X 104V/m.d 2p3X 10 Xcos 30 【答案】1 X 104V/m 垂直B、C连线，由A指向BC12. （22分）如图20所示，光滑绝缘细杆竖直放置，细杆右侧距杆 0.3 m处有 一固定的点电荷Q，A、B是细杆上的两点，点A与Q、点B与Q的连线与杆的 夹角均为a 37.中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下，通过 A点时加 速度为零，速度为3 m/s,取g= 10 m/s2,求小球下落到B点时的加速度和速度 的大小.图20【解析】 求小球至B的加速度，从受力分析出发，分析小球在 A、B两点%JF的受力情况，从而确定加速度的关系.在A处，小球受力如图所示，由题意可知，