专题练习9 电场能的性质

PAGEPAGE1专题练习(十九)电场能的性质1.(2013·广东二校联考摸底)一带电粒子射入一正点电荷的电场中，运动轨迹如图所示，粒子从A运动到B，则()A．粒子带负电B．粒子的动能一直变大C．粒子的加速度先变小后变大D．粒子在电场中的电势能先变小后变大2.(2011·江苏高考)一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有()A．粒子带负电荷 B．粒子的加速度先不变，后变小C．粒子的速度不断增大 D．粒子的电势能先减小，后增大3.(2012·新课标全国高考)如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()A．所受重力与电场力平衡 B．电势能逐渐增加C．动能逐渐增加 D．做匀变速直线运动解析：带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子所受电场力的竖直分力与重力平衡，电场力的水平分力做负功，运动过程中克服电场力做功，电势能逐渐增加，动能逐渐减小，做匀变速直线运动，选项A、C错误，B、D正确．答案：BD4.(2013·九江联考)a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc＝120°.现将三个等量的正点电荷＋Q固定在a、b、c三个顶点上，将一个电荷量为＋q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点处，两点相比()A．＋q在d点所受的电场力较大B．＋q在d点所具有的电势能较大C．d点的电势低于O点的电势D．d点的电场强度大于O点的电场强度5.(2012·山东高考)图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()A．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点的动能变化解析：由粒子仅在电场力作用下的运动轨迹可知，该粒子受到圆心处正点电荷的排斥，该粒子带正电，在a点受力最大，选项A、B错误；该粒子在b点的电势能大于在c点的电势能，选项C正确；该电场等距等势面ab之间电势差大于bc之间的电势差，由动能定理可知，该粒子由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化，选项D正确．答案：CD6．(2012·海南高考)如图，直线上有O、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等．在O点处有固定点电荷，已知b点电势高于c点电势．若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则()A．两过程中电场力做的功相等B．前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C．前一过程中，粒子电势能不断减小D．后一过程中，粒子动能不断减小解析：根据题述，ab之间电场强度大于bc之间电场强度，前一过程中电场力做的功小于后一过程中电场力做的功，选项A、B错误；前一过程中，电场力做正功，粒子电势能不断减小，动能不断增大；后一过程中，电场力做正功，粒子动能不断增大，选项C正确，D错误．答案：C7．(2011·上海高考)两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x变化规律的是图()解析：等量异种电荷的电场线分布如图所示．正、负电荷在连线中点处产生的电势一正一负，故此处即坐标原点处的总电势为零．又顺电场线方向电势逐渐降低，因此，在坐标原点左侧，各点的电势都大于零；在坐标原点右侧，各点的电势都小于零，正电荷处电势最高，负电荷处电势最低，无穷远处的电势为零．因此，选项A正确．答案：A8．一对等量正点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线)如图所示，图中A、B两点电场强度分别是EA、EB，电势分别是φA、φB，负电荷q在A、B时的电势能分别是EpA、EpB，下列判断正确的是()A．EA＞EB，φA＞φB，EpA＜EpB B．EA＞EB，φA＜φB，EpA＜EpBC．EA＜EB，φA＞φB，EpA＞EpB D．EA＜EB，φA＜φB，EpA＞EpB解析：由电场线疏密表示电场强度大小可知，EA＞EB，由顺着电场线方向电势逐渐降低，φA＞φB，负电荷q在A、B时的电势能EpA＜EpB，选项A正确．答案：A9．如图(a)所示，在x轴上的两点分别放有－Q和＋4Q两个点电荷，位置坐标分别为0和1.图(b)是反映沿x轴电势分布情况的图线，正确的是()解析：由于位置坐标分别为0和1两点分别放有－Q和＋4Q两个点电荷，位于坐标为0处电势为负无限大，位于坐标为1处电势为正无限大．由点电荷电场强度公式可知坐标x＝－1处电场强度等于零，电势大于零，所以图B正确．答案：B10.如图所示，在足够大的光滑绝缘水平面内有一带正电的点电荷a(图中未画出)，与a带同种电荷的质点b仅在a的库仑力作用下，以初速度v0(沿MP方向)由M点运动到N点，到N点时速度大小为v，且v＜v0，则()A．a电荷一定在虚线MP下方B．b电荷在M点、N点的加速度大小可能相等C．b电荷在M点的电势能小于在N点的电势能D．b电荷从M点到N点的过程中，a电荷对其做的总功为负值解析：合外力应该指向轨迹的凹向，因a、b带同种电荷，故选项A对；由v＜v0可知，电荷b从M到N，电场力对其做负功，选项C、D对；故N点距离点电荷a比M点近，b电荷在M点的加速度大小比N点小，选项B错．答案：ACD11.如图所示，一电场中的等势面是一簇互相平行的平面，间隔均为d，各等势面的电势如图所示．现有一质量为m的带电微粒，以速度v0射入电场，v0的方向与水平方向成45°斜向上，要使质点做直线运动，则：(1)微粒带何种电荷？电荷量是多少？(2)在入射方向的最大位移是多少？解析：要使质点做直线运动，所受合力与v0应在一条直线上，而电场力与等势面垂直，必在水平方向，则需考虑微粒的重力作用．(1)电场线由等势面高处指向等势面低处，得电场线方向水平向左，且E＝eq\f(U,d)＝eq\f(100,d)V/m.为使合力与v0在一条直线上，微粒的受力情况如图所示，则知微粒带正电，且mg＝qE，q＝eq\f(mg,E)＝eq\f(mgd,100).(2)带电微粒在入射方向做匀减速运动，其加速度a＝eq\r(2)g.则微粒在入射方向的最大位移xmax＝eq\f(v\o\al(2,0),2a)＝eq\f(v\o\al(2,0),2\r(2)g).答案：(1)带正电eq\f(mgd,100)(2)eq\f(v\o\al(2,0),2\r(2)g)12.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，电