2011届高三物理一轮复习同步练习27：电场的能的性质

1、电场的能的性质一、选择题(本大题共10个小题，共70分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1(2008·广东高考)如图1所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定 ()AM点的电势大于N点的电势BM点的电势小于N点的电势C粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电 场力D粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力解析：沿电场线方向电势降落，所以A对B错；电场线越密的地方电场强度越大，同一带电粒子所受电场力越大，故C错D对答案：AD2在静电场中 ()A电场强度处处为零的区域内，电

2、势一定也处处为零B电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同C电场强度的方向总是跟等势面垂直D电势降低的方向就是电场强度的方向解析：电场强度的大小和电势的高低没有直接关系，不能根据电场强度的大小判断电势的高低，也不能根据电势的高低判断电场强度的大小，A、B均错电场强度的方向一定跟等势面垂直，C对沿电场强度的方向电势降低，但电势降低的方向不一定是电场强度的方向，电势降低最快的方向才是电场强度的方向，D错 答案：C3将一正电荷从无限远处移入电场中M点，静电力做功W16×109 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无限远处，静电力做功W27×109 J，则M、N两点的电势M

3、、N，有如下关系 ()AM<N<0 BN>M>0CN<M<0 DM>N>0解析：对正电荷M；对负电荷N.即N.而W2>W1，0，且和均大于0，则N<M<0，正确答案选C.答案：C4如图2所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场中运动，实线表示该小球的运动轨迹小球在a点的动能等于20 eV，运动到b点时的动能等于2 eV.若取c点为电势零点，则当这个带电小球的电势能等于6 eV时(不计重力和空气阻力)，它的动能等于 ()A16 eV B14 eVC6 eV D4 eV解析：从a到b由动能定理可知，电

4、场力做功Wab18 eV，则从a到b电势能增加量Ep18 eV，由等势面特点及c点为电势零点可知：a点电势能Epa12 eV，又由动能和电势能之和不变可判断B正确答案：B5(2009·广东理基)如图3所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点不计重力，下列表述正确的是()A粒子在M点的速率最大B粒子所受电场力沿电场方向C粒子在电场中的加速度不变D粒子在电场中的电势能始终在增加解析：根据做曲线运动的物体所受合力指向轨迹的凹侧的特点，再结合电场力的特点可知粒子带负电，即受到的电场力方向与电场线方向相

5、反，B错；从N点到M点电场力做负功，粒子做减速运动，电势能增加，当达到M点后电场力做正功，粒子做加速运动，电势能减小，则粒子在M点的速度最小，A、D错；在整个过程中粒子只受电场力，根据牛顿第二定律可知加速度不变，C正确 答案：C6如图4所示，在电场中，一个负电荷从C点分别沿直线移到A点和B点，在这两个过程中，均需克服电场力做功，且做功的值相同，有可能满足这种做功情况的电场是()A沿y轴正方向的匀强电场B沿x轴正方向的匀强电场C在第象限内有负点电荷D在第象限内有负点电荷解析：由于负电荷从C点分别到A点和B点，电场力分别做了相同数量的负功，表明A、B两点必在电场中的同一等势面上，如果电场是沿y轴正

6、方向的匀强电场，则A、B为同一等势面上的点，故A项正确如果在AB的中垂线上的上、下某处放一负电荷，则点A、B也是同一等势面上的点，在第象限满足负电荷从C点分别移到A、B点时克服电场力做的功相同，在第象限有可能满足负电荷从C点分别移到A、B点时克服电场力做的功相同，故选项A、C、D正确答案：ACD7如图5所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直下列说法正确的是()AA、D两点间电势差UAD与A、A两点间电势差 UAA相等B带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D 点，电场力做正功C带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电势能减小D

7、带电粒子从A点移到C点，沿对角线AC与沿路径ABBC电场 力做功相同解析：在匀强电场中，因AD垂直于电场线方向，则AD，UAD0，而UAA0，故A错；因D>D，则从ADD移动正电荷电场力做正功，B对；从ADD移动负电荷，电场力做负功，电势能增加，C错；电场力做功与路径无关，只与两点间电势差有关，故D正确答案：BD8(2009·全国卷)图6中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点若不计重力，

8、则()AM带负电荷，N带正电荷BN在a点的速度与M在c点的速度大小相同CN在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功DM在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的 功等于零解析：由O点电势高于c点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向可知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电、N粒子带负电，A错误在匀强电场中相邻等势线间的电势差相等，故电场力对M、N做的功相等，B正确因O点电势低于a点电势，且N粒子带负电，故N粒子运动中电势能减少，电场力做正功，C错误O、b两点位于同一等势线上，D正确 答案：BD9(2010·青岛模拟)如图7所示，在真空中

9、有两个带正电的点电荷，分别置于M、N两点M处正电荷的电荷量大于N处正电荷的电荷量，A、B为M、N连线的中垂线上的两点现将一负点电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中，下列说法正确的是 ()Aq的电势能逐渐减小Bq的电势能逐渐增大Cq的电势能先增大后减小Dq的电势能先减小后增大解析：负电荷从A到B的过程中，电场力一直做负功，电势能增大，所以A、C、D均错，B对 答案：B10(2010·上海模拟)如图8所示，真空中存在范围足够大的匀强电场，虚线A、B为该匀强电场的两个等势面现有三个完全相同的带等量正电荷的小球a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v0向不同方向开始运动，其中a的

10、初速度方向垂直指向等势面B；b的初速度方向平行于等势面；c的初速度方向与a相反经过一段时间，三个小球先后通过等势面B，已知三个小球始终在该匀强电场中运动，不计重力，则下列判断正确的是() A等势面A的电势高于等势面B的电势Ba、c两小球通过等势面B时的速度相同C开始运动后的任一时刻，a、b两小球的动能总是相同D开始运动后的任一时刻，三个小球电势能总是相等解析：由a、b、c三球经过一段时间后均通过等势面B，可知它们所受的电场力向下，则电场方向竖直向下，故A正确；由动能定理得，三个小球通过等势面B时，电场力做功相等，三球的速度大小相同，且a、c方向相同，B正确；对a、b两球，由于运动方向不同，同一

11、时间，电场力做功不同，因此同一时刻的动能不相同，C错误；三个小球运动的方向不同，大小也不相同，不可能在同一时刻位于同一等势面上，故电势能不可能相等，D错误答案：AB二、非选择题(本大题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(14分)在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E6.0×105 N/C，方向与x轴正方向相同在O处放一个电荷量q5.0×108 C、质量m1.0×102 kg的绝缘物块物块与水平面间的动摩擦因数0.20，沿x轴正方向给物块一个初速度v02.0

12、 m/s，如图9所示求物块最终停止时的位置(g取 10 m/s2)解析：物块先在电场中向右减速，设运动的位移为x1，由动能定理得：(qEmg)x10mv02所以x1代入数据得x10.4 m可知，当物块向右运动0.4 m时速度减为零，因物块所受的电场力FqE0.03 N>Ffmg0.02 N，所以物块将沿x轴负方向加速，跨过O点之后在摩擦力作用下减速，最终停止在O点左侧某处，设该点距O点距离为x2，则对全过程由动能定理得mg(2x1x2)0mv02.解之得x20.2 m.答案：在O点左侧距O点0.2 m处12(16分)如图10所示，在水平向左的匀强电场中，一带电小球用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点，平衡时小球位于A点，此时绳与竖直方向的夹角53°，绳长为l，B、C、D到O点的距离均为l，BD水平，OC竖直BOCODOl.(1)将小球移到B点，给小球一竖直向下的初速度vB，小球到达悬点正下方C点时绳中拉力恰等于小球重力，求vB的大小(2)当小球移到D点后，让小球由静止自由释放，求：小球首次经过悬点O正下方时的速率(计算结果可带根号，取sin53°0.8)解析：(1)小球由B点到C点的过程中(mgEq)lmvC2mvB2