物理二轮复习专题二十九-电场的力的性质和电场的能的性质(模拟练习)

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精专题二十九电场的力的性质和电场的能的性质模拟练习(一）1．如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R=0。1m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与轴正方向的夹角为θ。若空间存在沿轴负方向的匀强电场，场强大小E=100V/m,则O、P两点的电势差可表示为A．B．C．D．【答案】AESR0R1ESR0R1R2MN2．空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示，轴上两点B、C点电场强度在方向上的分量分别是、，下列说法中正确的有A．的大小大于的大小B．的方向沿轴正方向C．电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大D．负电荷沿轴从移到的过程中,电场力先做正功，后做负功【答案】AD【解析】由图象的斜率可知，沿着x方向,电势随空间距离变化较快处电场强度较大，故EBx＞EBx，A对；同理O点电场强度在x方向上的分量最小（为零)，C错;在B处，沿着x轴正方向，B→O段电势增加，根据沿着电场线方向电势降落，故B处电场方向沿x轴负方向，B错;从B→C段，图象斜率先正后负，说明沿着x方向的电场强度方向先向x负方向后向x正方向，负电荷沿着x轴运动过程中，电场力先做正功后做负功，D对。3．位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（ ）（A）a点和b点的电场强度相同（B)正电荷从c点移到d点，电场力做正功（C）负电荷从a点移到c点，电场力做正功（D)正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大【答案】CD。【解析】电场线的疏密可以表示电场的强弱，可见A错误；正电荷从c点移到d点，电场力做负功，负电荷从a点移到c点，电场力做正功，所以B错误，C正确；正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电场力先做正功，后做负功,但整个过程电场力做正功,D正确.4、如图所示，在y轴上关于0点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q且CO=OD，∠ADO=600。下列判断正确的是A。O点电场强度为零B。D点电场强度为零C.若将点电荷+q从O移向C，电势能增大D。若将点电荷-q从O移向C,电势能增大【答案】BD【解析】任一电荷在期周围的空间都会产生电场，则任一点的电场是所有电荷在该点产生的电场的矢量和。A带正电，在O点产生的电场的方向沿y轴负方向，B带正电,在O点产生的电场的方向沿y轴正方向，由于它们带等量的电荷，所以在O点产生的电场强度大小相等，方向相反，合场强为零.C带负电，它在O点产生沿负x轴方向的电场，C在O点产生的电场就是这三个电荷在该点产生的电场。所以A错误.对于D点的场强，同样是这三个电荷分别在该点产生的电场的叠加。画出矢量图，因为这三个电荷在D点产生的电场强度大小相等，方向互成120度，所以D点的合场强为零。答案B正确.正的点电荷在OC间的任一位置时，受到的电场力的合力方向水平向左，位移方向向左，电场力做了正功，电势能减少.负电荷在OC间的任一位置时，受到的电场力的合力方向水平向右，在移动过程中电场力对电荷做负功，电势能增加,所以答案C错误，D正确.5.图6是点电荷Q周围的电场线,以下判断正确的是A.Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度B。Q是正电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度C.Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度D.Q是负电荷,A点的电场强度小于B点的电场经度答案：A解析:正点电荷的电场是向外辐射状的，电场线密的地方电场强度大。所以A正确.模拟练习（二)1、已知如图,带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,OA=OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法OABmBgOABmBgFNLd小球A、B的电荷量都减小到原来的一半小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将解析：由B的共点力平衡图知,而，可知，答案：BD2、已知如图，光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A、B,带电量分别为—2Q与—Q。现在使它们以相同的初动能E0（对应的动量大小为p0）开始相向运动且刚好能发生接触。接触后两小球又各自反向运动。当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E1和E2，动量大小分别为p1和p2.有下列说法：AB-Q-2Q①E1=E2>E0，p1AB-Q-2Q②E1=E2=E0,p1=p2=p0③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点④两球必将同时返回各自的出发点.其中正确的是A．②④B．②③C．①④D．③④解析：由牛顿定律的观点看，两球的加速度大小始终相同，相同时间内的位移大小一定相同，必然在连线中点相遇，又同时返回出发点。由动量观点看,系统动量守恒，两球的速度始终等值反向，也可得出结论：两球必将同时返回各自的出发点.且两球末动量大小和末动能一定相等。从能量观点看,两球接触后的电荷量都变为-1。5Q，在相同距离上的库仑斥力增大，返回过程中电场力做的正功大于接近过程中克服电场力做的功，由机械能定理，系统机械能必然增大，即末动能增大。答案:C。3、两个完全相同的金属小球,分别带有+3Q和－Q的电量,当它们相距r时，它们之间的库仑力是F。若把它们接触后分开，再置于相距r/3的两点,则它们的库仑力的大小将变为：A．F/3 B．F C．3F D．解析：当它们接触时正负电荷发生中和。还剩+Q的电量,再由完全相同的金属小球平分，为一样的物体束缚电子的能力相同，所以各分得+的电荷量，根据库仑定律即可得到结论.答案：C4、电场强度E的定义式为E=F/qA．这个定义只适用于点电荷产生的电场B．上式中F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量C．上式中F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电量D．在库仑定律的表达式中，是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小；而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小解析:E=F/q是定义式,适用于任何电场；A错。对于E=F/q公式的理解B正确所以C错。电荷之间的作用力是通过电场发生的，两个相互作用的电荷之所以受力是因为处在对方的电场中，所以D正确.答案:BD5、如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有A．φA＞φB＞φCB．EC＞EB＞EAC．UAB＜UBCD．UAB＝UBC【答案】ABC【解析】A、B、C三点处在一根电场线上，沿着电场线的方向电势降落，故φA＞φB＞φC,A正确；由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为EC＞EB＞EA，B对；电场线密集的地方电势降落较快，故UBC＞UAB，C对D错。本题答案为ABC。6.如图，在真空中一条竖直向下的电场线上有两点a和b。一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动,到达b点时速度恰好为零.则下面说法正确的是A．a点的电场强度大于b点的电场强度B．质点在b点所受到的合力一定为零C．带电质点在a点的电势能大于在b点的电势能D．a点的电势高于b点的电势【答案】AC【解析】由题目是的图可知，电场线的方向由b指向a，所以a点电势比b点低。答案D错误。由于粒子能在a点由静止运动到b点，说明带电粒子在a点时受到的重力比电场力大，在b点时受到的重力比电场力小。而电场力等于电场强度与电量的乘积，所以在a点的电场强度大于b点的电场强度。答案A正确。由于粒子能从a点运动到b点,说明粒子从a点时一定做加速运动，在到达b点前做减速运动，所以在b点时合力一定方向竖直向下,答案B错误。粒子从a点运动到b点的过程中，能量守恒，重力势能增加,电势能一定减少，所以料子在a点的电势能一定大于在b点的电势能，答案C正确。模拟练习（三）1、如图A-9—39—7所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中图A—图A—9—39—7B．小物块具有的电势能逐渐减小C．M点的电势一定高于N点的电势D．小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功【解析】本题的四个选项相对独立，分项进行讨论，从题干提供的信息可知，小物块与电荷Q带同种电荷（均为正电或均为负电).小球远离电荷Q,据库仑定律判断，A项正确,小物体从M→N,电场力做正功，电势能减小，B项正确；若电荷Q为正电，则电势,若电荷Q为负电，则，故C错误;据动能定理或功能关系，D正确。图A—9-39—82、图A-9-39图A—9-39—8A．8eVB．13eVC．20eVD．34eV【解析】设相邻等势面之间的电势差大小为U，正电荷从a运动到b动能减少，可知b点电势高于a点，则Ua=－2U，Ub=U，设正电荷的电量为q,则正电荷在a点、b点的电势能Epa=－2qU，据能量守恒定律Eka+Epa=Ekb+Epb，代入数据得qU=7eV设点电荷运动到c点时，其动能、电势能分别为Ｅkc、Epc据能量守恒定律Ｅka+Epa=Ekc+Epc有26eV+（-14eV)=Ekc+(—8eV)得:Ｅkc=20eV3.如图所示，平行的实线代表电场线，方向未知，电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A点移到B①B点电势为零②电场线方向向左③电荷运动的轨迹可能是图中曲线①④电荷运动的轨迹可能是图中曲线②A.① B。①② C。①②③ D.①②④答案:C解析：正电荷从A点移到B点，动能减少,电场力做负功，电势能增加，电势升高，UBA=V=10V=φB-φA。得φB=0。电荷所受电场力方向向左,轨迹为曲线①。4.如图所示，光滑绝缘的水平面上M、N两点各放一电荷量分别为+q和+2q,完全相同的金属球A和B，给A和B以大小相等的初动能E0（此时动量大小均为p0）使其相向运动刚好能发生碰撞，碰后返回M、N两点时的动能分别为E1和E2,动量大小分别为p1和p2，则A。E1=E2=E0p1=p2=p0B.E1=E2＞E0p1=p2＞p0C.碰撞发生在M、N中点的左侧D。两球不同时返回M、N两点答案:B解析：完全相同的两金属球初动能、动量大小相同，则初速度大小相同，于M、N中点相碰时速度均减为零，之后由于库仑斥力变大，同时返回M、N两点时速度大小同时变大但彼此相等，方向相反。5.图4中的实线表示电场线,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A.M点的电势大于N点的电势B