2022年新高考物理一輪復(fù)習(xí)練習(xí)：專題54電場(chǎng)能的性質(zhì)(含解析)

1、專題54電場(chǎng)能的性質(zhì) 1. 2021 全國(guó)乙卷如圖（a）,在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷由于靜電 感應(yīng)，在金屬平板上表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷，金屬板上方電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖 （b）中虛線所示，相鄰 等勢(shì)面間的電勢(shì)差都相等.若將一正試探電荷先后放于 M 和 N 處，該試探電荷受到的電場(chǎng)力 大小分別為 FM和 FN，相應(yīng)的電勢(shì)能分別為 EPM和 EPN，則（ ） e % /嚴(yán) r :! * f ： ； ； H x n * / 圖（訂 圖汁） A. FM V FN, EpM EpN B. FM FN, E pM EpN C. FM V FN , EPM V EPN D . FM FN , EpM V

2、 EpN 2. 7 *0）的粒子從 a 點(diǎn)移動(dòng)到 b 點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為 2W（W0）;若 將該粒子從 c 點(diǎn)移動(dòng)到 d 點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為 W.下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向與 ab 平行 B. 將該粒子從 d 點(diǎn)移動(dòng)到 b 點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為 0.5W C. a 點(diǎn)電勢(shì)低于 c 點(diǎn)電勢(shì) D .若只受電場(chǎng)力，從 d 點(diǎn)射入圓形電場(chǎng)區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運(yùn)動(dòng) 11. 2021 東濰坊模擬如圖所示，相距 10cm 的平行板 A 和 B 之間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng) A.A 板電勢(shì) 協(xié)=2 X 104VB. A 板電勢(shì) 200V C. C 點(diǎn)電勢(shì) g = 60VD . C 點(diǎn)電勢(shì)$ C

3、= 60V 12. 2021 遼寧五校協(xié)作體聯(lián)考如果空氣中的電場(chǎng)很強(qiáng)，空氣將急速地發(fā)生破裂或分解， 那么空氣就從絕緣體變成了異體，這種現(xiàn)象稱為空氣的“擊穿”.已知高鐵上方的高壓電接 觸網(wǎng)的電壓為 27.5kV.陰雨天時(shí)當(dāng)雨傘傘尖周圍的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到 2.5X 104V/m 時(shí)空氣就有可能 被擊穿.因此乘客陰雨天打傘站在站臺(tái)上時(shí)，傘尖與高壓電接觸網(wǎng)的距離應(yīng)大于 （ ） A. 0.6mB. 1.1m C. 1.6mD. 2.1 m 13. 2021 貴陽(yáng)市高三測(cè)試 如圖所示，豎直實(shí)線表示某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面，具有一定初速度的帶電小球的電 場(chǎng)中從 A 到B 做直線運(yùn)動(dòng)（如圖中虛線所示）.小球只受電

4、場(chǎng)力和重力，則該帶電小球從 A 運(yùn)動(dòng) 到 B 的過(guò)程中（ ） A. 做勻速直線運(yùn)動(dòng) B. 機(jī)械能守恒 C. 機(jī)械能逐漸增大，電勢(shì)能逐漸減小 D .機(jī)械能逐漸減小，電勢(shì)能逐漸增大 14. （多選）靜電場(chǎng)中，一帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下自 M 點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)， N 為粒 子運(yùn)動(dòng)軌跡上的另外一點(diǎn)，貝 U （ ） A運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子的速度大小可能先增大后減小 B. 在 M、N 兩點(diǎn)間，粒子的軌跡一定與某條電場(chǎng)線重合 C. 粒子在 M 點(diǎn)的電勢(shì)能不低于其在 N 點(diǎn)的電勢(shì)能 D .粒子在 N 點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向一定與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行 15. 2021 包頭測(cè)試（多選）如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與長(zhǎng)

5、方形 abed 所在的平面平行，3 ad.電子從a 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 b 點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為 4.5eV;電子從 a 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 d 點(diǎn)的過(guò)程中克 服電場(chǎng)力做的功為 4.5eV.以 a 點(diǎn)的電勢(shì)為電勢(shì)零點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A. b 點(diǎn)的電勢(shì)為 4.5V B. e 點(diǎn)的電勢(shì)為 3V C. 該勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向是由 b 點(diǎn)指向 a 點(diǎn) D .該勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向是由 b 點(diǎn)垂直指向直線 ae 16. 2021 海口調(diào)研（多選） D . B 球速度的最大值為 V0 17. （多選）如圖，同一平面內(nèi)的 a、b、c、d 四點(diǎn)處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與此平面平行， 為 a、c 連線的中點(diǎn)，N 為 b、d 連

6、線的中點(diǎn).一電荷量為 q（q0）如圖所示，在光滑絕緣水平地面上相距為 L 處有兩個(gè)完全相同的帶正電小球 A 和 們的質(zhì)量都為 m.現(xiàn)由靜止釋放 B 球，同時(shí) A 球以大小為 V0的速度沿兩小球連線方向向 運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩球最小距離為 3，下列說(shuō)法正確的是（） 3 距離最小時(shí)與開始時(shí) B 球的加速度之比為 9 : 1 1 2 B，它 B 球 A. B. C. 1 2 A、B 組成的系統(tǒng)動(dòng)能的最小值是 4mvo W2.下列說(shuō)法正確的是（ ） 的粒子從 a 點(diǎn)移動(dòng)到 b 點(diǎn)，其 電勢(shì)能減小 W1；若該粒子從 c 點(diǎn)移動(dòng)到 d 點(diǎn)，其電勢(shì)能減小 A. 此勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定與 a、b 兩點(diǎn)連線平

7、行W1+ W2 2 C. 若 c、d 之間的距離為 L,則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定為 D. 若 Wi = W2，則 a、M 兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差一定等于 b、N 兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差 18. 2021 山西大同開學(xué)考試如圖甲，A、B 是一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，若在某點(diǎn)釋放一初 速度為零的電子，電子僅受電場(chǎng)力作用，并沿電場(chǎng)線從 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)，其速度隨時(shí)間變化 的規(guī)律如圖乙所示貝 U （ ） A. A、B 兩點(diǎn)的電勢(shì)林FB D .電子在 A、B 兩點(diǎn)的電勢(shì)能 EpA0).A 從 0 點(diǎn)發(fā)射時(shí)的速度大小為 V0,到達(dá) P 點(diǎn)所用時(shí)間為 t; B 從 0 點(diǎn)到達(dá) P 點(diǎn)所用時(shí)間為 2重力加速度為 g,求 (1

8、) 電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?(2) B 運(yùn)動(dòng)到 P 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能. 專題54電場(chǎng)能的性質(zhì) 1 . A 根據(jù)等差等勢(shì)面越密處電場(chǎng)強(qiáng)度越大，可知 N 處的電場(chǎng)強(qiáng)度 EN大于 M 處的電場(chǎng) 強(qiáng)度 EM，由電場(chǎng)力公式 F = qE 可知，試探電荷在 N 處所受的電場(chǎng)力 FN大于在 M 處受到的電 場(chǎng)力 FM.由于越靠近負(fù)電荷電勢(shì)越低， 可知 N 點(diǎn)的電勢(shì) 如低于 M 點(diǎn)電勢(shì) 恤，根據(jù)電勢(shì)能公式 Ep= q 0,可知正試探電荷在 N 處的電勢(shì)能 EPN小于在 M 處的電勢(shì)能 EPM,所以選項(xiàng) A 正確. 2. ABC 圓環(huán)上電荷量分布關(guān)于 cd 左右對(duì)稱，且對(duì)稱部分電性相同；圓環(huán)上、下部分 電荷量分布關(guān)于 ab

9、 對(duì)稱，但上、下部分所帶電荷的電性相反.故直線 ab 上場(chǎng)強(qiáng)處處垂直于 ab 豎直向下，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低， 由此可知：Ea= Eb, 0=如，Ec= Ed, 札 故 A、 B、C 正確，D 錯(cuò)誤. 3. BC 由等量異種電荷形成的電場(chǎng)的特點(diǎn)可知， m、n兩點(diǎn)的電場(chǎng)方向不同，A 錯(cuò)誤；n、 p 兩點(diǎn)關(guān)于 A、B 連線上下對(duì)稱，電勢(shì)相等， B 正確；正電荷由 a 運(yùn)動(dòng)到 b，電場(chǎng)力做負(fù)功， 電勢(shì)能增大，C 正確；負(fù)電荷由 a 運(yùn)動(dòng)到 c,電場(chǎng)力做正功，D 錯(cuò)誤. 4. D 由于發(fā)射極與電源正極相連接，故發(fā)射極電勢(shì)高于吸極電勢(shì)，故 a 點(diǎn)電勢(shì)比 b 點(diǎn) 電勢(shì)高，A 錯(cuò)誤；等勢(shì)面的疏密反映電場(chǎng)

10、線的疏密，故 a 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于 b 點(diǎn)的，液滴在 a 點(diǎn)的加速度大于 b 點(diǎn)的，B、C 錯(cuò)誤；帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極，從 a 到 b 電場(chǎng)力做正 功，故電勢(shì)能減小，D 正確. 5. C 7. A 8.CD 9.BC 6 .A A 點(diǎn)的電勢(shì)為 Q Q 協(xié)一 kR+ kd-R kQ (d 2R) R (d R) ,C 點(diǎn)的電勢(shì)為 Q Q W kd+R =-，則A、 C 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 UAC=協(xié)杞=-kQ (d 2R)+亠= 屮 対 R (d R) R (d + R) 2kQR d2- R2, 質(zhì)子從 A 點(diǎn)移到 C 點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為 WAC= eUAc = 2kQeR d2 R2 ，

11、且做的是正功，所以質(zhì)子 的電勢(shì)能減少 2kQeR d2 2， 故 A 正確. 10. AB 如圖所示，分別過(guò) c 點(diǎn)和 d 點(diǎn)作 ab 的垂線，由幾何關(guān)系可知，圓心 0、垂足 e 和 f 將 ab 四等分，又因?yàn)榱Ｗ訌?a 點(diǎn)移動(dòng)到 b 點(diǎn)做的功為從 c 點(diǎn)移動(dòng)到 d 點(diǎn)做功的兩倍，所以粒子從 a 點(diǎn)到 b 點(diǎn)沿電場(chǎng)方向移動(dòng)的距離為從 c 點(diǎn)到 d 點(diǎn)沿電場(chǎng)方向移動(dòng)距離的兩倍， 則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng) 強(qiáng)方向與 ab 平行，A 正確；根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)可知，將粒子從 d 點(diǎn)移動(dòng)到 b 點(diǎn)電場(chǎng)力做的 1 功是將該粒子從 a 點(diǎn)移動(dòng)到 b 點(diǎn)電場(chǎng)力做的功的 4， 即將粒子從 d 點(diǎn)移動(dòng)到 b 點(diǎn)電場(chǎng)力做的

12、功 為 0.5W, B正確；根據(jù)正粒子在電場(chǎng)中移動(dòng)過(guò)程做功的情況可知， 電勢(shì) 風(fēng) 憐也協(xié)，C 錯(cuò)誤； 若粒子只受電場(chǎng)力，當(dāng)粒子從 d 點(diǎn)射入圓形電場(chǎng)區(qū)域的速度方向與 ab 平行時(shí)，帶電粒子做勻 變速直線運(yùn)動(dòng)，D 錯(cuò)誤. 11. C 由 U = Ed 可知，兩極板之間的電勢(shì)差為 200V ;又恫=0，所以 A 板的電勢(shì)為 200V, 3 AB 錯(cuò)誤；C 點(diǎn)的電勢(shì)(fc= 10 加=60V , C 正確，D 錯(cuò)誤. 12 . B 由題意知傘尖與高壓電接觸網(wǎng)間的電勢(shì)差 U = 27.5kV，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度 E = 4 U 27.5 X 103 , 一 一 2.5X 104V/m 時(shí)，由公式 U = Ed

13、 得 d =己=25X704m= 1.1m，傘尖與咼壓電接觸網(wǎng)的距離應(yīng) 大于 1.1m, B正確. 13. D 電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，所以電場(chǎng)線應(yīng)水平；帶電小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到豎直向下 的重力和水平方向的電場(chǎng)力作用，帶電小球做直線運(yùn)動(dòng)，合力與速度在一條直線上，所以帶 電小球所受的電場(chǎng)力方向必定水平向左，小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；由于電場(chǎng)力 對(duì)帶電小球做負(fù)功，所以帶電小球的機(jī)械能逐漸減小，電勢(shì)能逐漸增大，選項(xiàng) BC 錯(cuò)誤，D 正 確. 14. AC 本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，體現(xiàn)了能量觀念、科學(xué)推理等核心素 養(yǎng). 粒子僅在電場(chǎng)力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力可能先做

14、正功后做負(fù)功， 速度可能先增大后減小， A 正確；若電場(chǎng)線為曲線，則粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡與電場(chǎng)線不重合， B 錯(cuò) 誤；由能量守恒定律知?jiǎng)幽芘c電勢(shì)能之和恒定，而粒子在 N 點(diǎn)有動(dòng)能或動(dòng)能為 0，則粒子在 N 點(diǎn)的電勢(shì)能不可能高于在 M 點(diǎn)的電勢(shì)能，C 正確；粒子在 N 點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向沿電場(chǎng)線切 線方向，與軌跡切線不一定平行， D 錯(cuò)誤. 15. AD 16.AC 17.BD 18. A 由題圖乙可知，電子由靜止開始沿電場(chǎng)線從 A 運(yùn)動(dòng)到 B,電場(chǎng)力的方向從 A 到 B, 電子帶負(fù)電，則場(chǎng)強(qiáng)方向從 B 到 A,根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知，電勢(shì) g(B, A 正確； 由速度一時(shí)間圖像可知，圖線的斜率

15、逐漸增大，電子的加速度增大，電子所受電場(chǎng)力增大， (1)BD (2)a.球心 (4)B 則電場(chǎng)力 FAFB,而 F = qE,所以 EAEPB, D 錯(cuò)誤. 19. ACD 20.AD 21.B 22.BD (5)物體初速度較小時(shí)，運(yùn)動(dòng)范圍很小，引力可以看作恒力 一一重力，做平拋運(yùn)動(dòng)；隨著 物體初速度增大，運(yùn)動(dòng)范圍變大，弓 I力不能再看作恒力；當(dāng)物體初速度達(dá)到第一宇宙速度時(shí)， 它就圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)而成為地球衛(wèi)星. 24. 響 2m(v1 2 + g2t2) 解析：本題考查電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)力，以及考生應(yīng)用牛頓第二定律和動(dòng)能定理解決帶電粒 子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，考查考生的綜合分析能力 題目情景常見(jiàn)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)單，為中等難 度題體現(xiàn)了模型建構(gòu)、科學(xué)推理的素養(yǎng)要求. (1) 設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 E,小球 B 運(yùn)動(dòng)的加速度為 a.根據(jù)