2020高考物理一輪總復(fù)習(xí)第七章靜電場(chǎng)基礎(chǔ)課2電場(chǎng)能的性質(zhì)練習(xí)(含解析)新人教

2020高考物理一輪總復(fù)習(xí)第七章靜電場(chǎng)基礎(chǔ)課2電場(chǎng)能的性質(zhì)練習(xí)(含分析)新人教版2020高考物理一輪總復(fù)習(xí)第七章靜電場(chǎng)基礎(chǔ)課2電場(chǎng)能的性質(zhì)練習(xí)(含分析)新人教版30/30肀PAGE30蒞蚇袂蝿肂莁腿肄螆芆薄蠆螁薂艿莂膇裊羂蕿薀葿荿襖薈蒄蚄芅蚃螀荿膂蚅肅蒆膆莂羈葿蚄肆螈袃袇膀螀蕿螄薆莇薅螇罿羈蠆莆羇羆肅蚇羂節(jié)蝿蚄肄薅螅薇螁蒃袈袂蒅莈芃薇蒀莀羈蒄袆羇羅蒈薃蟻羈螂芇薆莃莈節(jié)袂肈芄蚈膅肅羋肁衿膈薂螅螅薂膈衿肁羋肅膅蚈芄肈袂節(jié)莈莃薆芇螂羈蟻薃蒈羅羇袆蒄羈莀蒀薇芃莈蒅袂袈蒃螁薇螅薅肄蚄蝿節(jié)羂蚇肅羆羇莆蠆羈罿螇薅莇薆螄蕿螀膀袇袃螈肆蒅葿螃莂羇蒆襖蚅羃荿薁蚃肇蚄芅薈蚅荿莀薀莁羂蚆膇膃艿莃螁蒀薄肇螆裊腿膂肂薀袂蒈蒞芃肀袁罿蝕莄蚅羄肅羀蝕芀螀螞肆袇蒂袀蚃蒁螀膄蕆蕆膄螀蒁蚃袀蒂袇肆螞螀芀蝕羀肅羄蚅莄蝕罿袁肀芃蒞蒈袂薀肂膂腿裊螆肇薄蒀螁莃艿膃膇蚆羂莁薀莀荿蚅薈芅蚄肇蚃薁荿羃蚅襖蒆羇莂螃葿蒅肆螈袃袇膀螀蕿螄薆莇薅螇罿羈蠆莆羇羆肅蚇羂節(jié)蝿蚄肄薅螅薇螁蒃袈袂蒅莈芃薇蒀莀羈蒄袆羇羅蒈薃蟻羈螂芇薆莃莈節(jié)袂肈芄蚈膅肅羋肁衿膈薂螅2020高考物理一輪總復(fù)習(xí)第七章靜電場(chǎng)基礎(chǔ)課2電場(chǎng)能的性質(zhì)練習(xí)(含分析)新人教版

基礎(chǔ)課2電場(chǎng)能的性質(zhì)

一、選擇題

1．關(guān)于靜電場(chǎng)的等勢(shì)面，以下說法正確的選項(xiàng)是( )

A．兩個(gè)電勢(shì)不相同的等勢(shì)面可能訂交

B．電場(chǎng)線與等勢(shì)面各處相互垂直

C．同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度必然相等

D．將一負(fù)的試試電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面，電場(chǎng)力做正功

分析：選B在靜電場(chǎng)中，兩個(gè)電勢(shì)不相同的等勢(shì)面不會(huì)訂交，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線與等

勢(shì)面必然相互垂直，選項(xiàng)B正確；同一等勢(shì)面上的電場(chǎng)強(qiáng)度可能相等，也可能不相等，選項(xiàng)

C錯(cuò)誤；電場(chǎng)線總是由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，搬動(dòng)負(fù)試試電荷時(shí)，電場(chǎng)力做

負(fù)功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．

2．(多項(xiàng)選擇)將一電荷量為＋Q的小球放在不帶電的金屬球周邊，所形成的電場(chǎng)線分布如

圖所示，金屬球表面的電勢(shì)各處相等．a(chǎn)、b為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則( )

A．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大

B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高

C．檢驗(yàn)電荷－q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大

D．將檢驗(yàn)電荷－q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功

分析：選ABD電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大，A項(xiàng)正確；沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，

B項(xiàng)正確；由Ep＝qφ可知，負(fù)電荷在高電勢(shì)處電勢(shì)能小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)電荷從a到b電勢(shì)

能增加，依照電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系可知，這個(gè)過程中電場(chǎng)力做負(fù)功，D項(xiàng)正確．

3．(多項(xiàng)選擇)以下列圖，A、B、C是勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行于電場(chǎng)線的某一平面上的三個(gè)點(diǎn)，各

點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA＝5V，φB＝2V，φC＝3V，H、F三均分AB，G為AC的中點(diǎn)，在以下

各表示圖中，能正確表示該電場(chǎng)強(qiáng)度方向的是( )1分析：選BC依照勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)可知，H、F點(diǎn)的電勢(shì)分別為φ＝4V，φ＝3V；GHF5V＋3V點(diǎn)的電勢(shì)φ＝＝4V，則φ＝φ，則電場(chǎng)線垂直GH，選項(xiàng)B正確；又φ＝φFG2HGC＝3V，可知電場(chǎng)線與CF垂直，選項(xiàng)C正確．4.(多項(xiàng)選擇)以下列圖的實(shí)線為電場(chǎng)線，電場(chǎng)線分布及a、e兩點(diǎn)關(guān)于直線OO′對(duì)稱，帶電粒子從a點(diǎn)沿虛線adb運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，過直線′時(shí)速度方向恰好與′垂直，不計(jì)粒子重OOOO力，則以下說法正確的選項(xiàng)是()

A．過b點(diǎn)后帶電粒子可能運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)

B．帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線的一部分

C．帶電粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，其電勢(shì)能增大

D．直線OO′垂直于電場(chǎng)中的等勢(shì)面

分析：選CD依照題述及對(duì)稱關(guān)系分析易知，過b點(diǎn)后粒子沿be運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；2在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡不可以能是拋物線的一部分，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；帶電粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，選項(xiàng)C正確；電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面，′為對(duì)稱軸，OO恰好與周邊的場(chǎng)強(qiáng)方向平行，故直線OO′垂直于電場(chǎng)中的等勢(shì)面，選項(xiàng)D正確．5.(多項(xiàng)選擇)(2019屆山東青島模擬)兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系以下列圖，其中，兩點(diǎn)的電勢(shì)為零，NDAN段中C點(diǎn)電勢(shì)最高，則()

A．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零

B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零

C．NC間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向

D．將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功

分析：選ACDC點(diǎn)為電勢(shì)的拐點(diǎn)，其斜率為零，則電場(chǎng)強(qiáng)度為零，選項(xiàng)A正確；由圖

知A點(diǎn)的電勢(shì)為零，但其斜率不為零，則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由圖可知，

由O到M電勢(shì)降低，則OM間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向，由M到C電勢(shì)高升，則MC間電場(chǎng)

強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，則間的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，選項(xiàng)C正確；由于間電NCMC場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，CD間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向，則將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后負(fù)功，選項(xiàng)D正確．6.(2018屆河南鄭州第二次質(zhì)量展望)以下列圖，真空中兩等量異種點(diǎn)電荷1、2固定QQ在x軸上，其中Q帶正電．三角形acd為等腰三角形，cd邊與x軸垂直且與x軸訂交于b1點(diǎn)，則以下說法正確的選項(xiàng)是()

3

A．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)

B．a(chǎn)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)

C．將電子從a點(diǎn)搬動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

D．將電子從d點(diǎn)搬動(dòng)到b點(diǎn)，電勢(shì)能不變

分析：選C依照電場(chǎng)線的性質(zhì)可畫出沿x軸的電場(chǎng)線，從b指向a，又由沿電場(chǎng)線方

向電勢(shì)逐漸降低可知，b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于c點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)的電勢(shì)，將電子從a點(diǎn)搬動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)C正確；由于d點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，將電子從d點(diǎn)搬動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．7.(多項(xiàng)選擇)(2018屆唐山高三一致考試)以下列圖，兩個(gè)不等量異種點(diǎn)電荷，q小于q，12在兩點(diǎn)電荷連線的垂直均分線上存在、兩點(diǎn)，、關(guān)于兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O對(duì)稱，兩abab點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為Ea、Eb，電勢(shì)分別為φa、φb.則()4

A．Ea＝Eb

B．φa＝φb

C．從a點(diǎn)到O點(diǎn)合電場(chǎng)強(qiáng)度素來減小

D．從O點(diǎn)到b點(diǎn)電勢(shì)素來降低

分析：選BD由于q1<q2，q1帶負(fù)電，q2帶正電，結(jié)合電場(chǎng)疊加原理可知Ea方向偏向左

上方，Eb方向偏向左下方，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)處于等勢(shì)面上，所以在兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)

中電勢(shì)相等，即φa＝φb，B項(xiàng)正確；從a點(diǎn)到O點(diǎn)，兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)均增大，且兩場(chǎng)

強(qiáng)的夾角不斷減小，由平行四邊形定則可知，合場(chǎng)強(qiáng)不斷增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；O點(diǎn)到b點(diǎn)之間

的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樽笙路?，由O點(diǎn)到b點(diǎn)搬動(dòng)正的試試電荷，電場(chǎng)力做正功，故從O點(diǎn)到b點(diǎn)電

勢(shì)不斷降低，D項(xiàng)正確．

8.(多項(xiàng)選擇)一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布以下列圖，電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn)，且AB＝BC，則以下

關(guān)系中正確的選項(xiàng)是( )

A．電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為EA＝EC>EB

B．電勢(shì)φA＝φC<φB

C．將一帶負(fù)電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功

D．將一帶正電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電勢(shì)能先增大再減小

分析：選BD由電場(chǎng)線分布可知A＝C<B，A錯(cuò)誤；依照等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直，以及電EEE場(chǎng)的對(duì)稱性作出等勢(shì)面，可知A、C在同一等勢(shì)面上，B點(diǎn)電勢(shì)高于A、C點(diǎn)電勢(shì)，B正確；故UAB<0，UBC>0，將一帶負(fù)電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功，C錯(cuò)誤；將一帶正電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功，電勢(shì)能先增大再減小，D正確．9.(多項(xiàng)選擇)(2018年全國卷Ⅱ)如圖，同一平面內(nèi)的a、、、d四點(diǎn)處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電bc場(chǎng)方向與此平面平行，M為a、c連線的中點(diǎn)，N為b、d連線的中點(diǎn)．一電荷量為q(q>0)的

5

粒子從a點(diǎn)搬動(dòng)到b點(diǎn)，其電勢(shì)能減小W1；若該粒子從c點(diǎn)搬動(dòng)到d點(diǎn)，其電勢(shì)能減小W2.

以下說法正確的選項(xiàng)是( )

A．此勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向必然與a、b兩點(diǎn)連線平行

B．若該粒子從M點(diǎn)搬動(dòng)到N點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功必然為

W1＋W2

2

C．若c、d之間的距離為L(zhǎng)，則該電場(chǎng)的場(chǎng)富強(qiáng)小必然為

W2

qL

D．若W1＝W2，則a、M兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差必然等于b、N兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差

分析：選BD勻強(qiáng)電場(chǎng)中U＝Ed.依照電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化量的關(guān)系有W1＝q(φa－φ)①，2＝(φ－φ)②，W＝(φ－φ)③，依照勻強(qiáng)電場(chǎng)中“同一條直線上bcdMNMN兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)間的距離成正比”的規(guī)律可知，U＝U，即φ－φ＝φ－φ，可aMMcaMMcMφa＋φc④，同理可得Nφb＋φd⑤，聯(lián)立①②③④⑤式可得MNW1＋W2得φ＝2φ＝2W＝2，故B項(xiàng)正確；若W＝W，則φ－φ＝φ－φd，結(jié)合④⑤兩式可推出φ－φ＝φ－φ，故D12abcaMbN項(xiàng)正確；由題意無法判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，故A、C項(xiàng)錯(cuò)誤．10.(多項(xiàng)選擇)(2018屆甘肅馬營中學(xué)期末)以下列圖，虛線a、b、c為三個(gè)同心圓面，圓心處有一個(gè)點(diǎn)電荷，現(xiàn)從b、c之間一點(diǎn)P以相同的速率發(fā)射兩個(gè)帶電粒子，分別沿PM、PN運(yùn)動(dòng)到M、N點(diǎn)，M、N兩點(diǎn)都處于圓周c上，以下判斷正確的選項(xiàng)是()

6

A．到達(dá)M、N時(shí)兩粒子速率仍相等

B．到達(dá)M、N時(shí)兩粒子速率vM>vN

C．到達(dá)M、N時(shí)兩粒子的電勢(shì)能相等

D．左側(cè)粒子的電勢(shì)能先增大后減小

分析：選BD由軌跡看出，點(diǎn)電荷左側(cè)的帶電粒子受排斥力，右側(cè)的帶電粒子受吸引

力，由題，、N兩點(diǎn)都處于圓周c上，電勢(shì)相等，兩帶電粒子又是從同一點(diǎn)P出發(fā)，則電M勢(shì)差UPM＝UPN，而從P到M的粒子電場(chǎng)力總功為正功，從P到N的粒子電場(chǎng)力總功為負(fù)功，依照動(dòng)能定理獲取，到達(dá)、N時(shí)兩粒子速率vM>N，故A錯(cuò)誤，B正確；由軌跡看出，點(diǎn)電Mv荷左側(cè)的帶電粒子有排斥力，與中心點(diǎn)電荷電性相同；對(duì)右側(cè)的帶電粒子有吸引力，與中心點(diǎn)電荷電性相反，則兩粒子帶異種電荷，由公式E＝qφ知兩個(gè)粒子到達(dá)M、N時(shí)電勢(shì)能不p等，故C錯(cuò)誤；電場(chǎng)力對(duì)左側(cè)的粒子先做負(fù)功后做正功，電勢(shì)能先增大后減小，故D正確．二、非選擇題11.(2019屆河北石家莊質(zhì)量檢測(cè))以下列圖，圓滑絕緣水平桌面處在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，某時(shí)辰將質(zhì)量為、帶電荷量為－q的小金屬塊(可視為質(zhì)點(diǎn))m從A點(diǎn)由靜止釋放，小金屬塊經(jīng)時(shí)間t到達(dá)B點(diǎn)，此時(shí)電場(chǎng)突然反向，電場(chǎng)強(qiáng)度增強(qiáng)為某恒定值，且仍為勻強(qiáng)電場(chǎng)，又經(jīng)過時(shí)間t小金屬塊回到A點(diǎn)．小金屬塊在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變．求：7

反向后勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；

整個(gè)過程中電場(chǎng)力所做的功．

分析：(1)設(shè)小金屬塊到達(dá)B點(diǎn)和A點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為v1和v2，電場(chǎng)反向后勻強(qiáng)電1Eq2場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1，小金屬塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程有x＝2·mtEqv1＝mt

小金屬塊由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過程

E1q2x＝v1t－2·mt

E1qv2＝v1－mt

2Eqt聯(lián)立解得v2＝m

E1＝3E.

依照動(dòng)能定理，整個(gè)過程中電場(chǎng)力所做的功

W＝1mv22－02

2q2E2t2解得W＝m.

2q2E2t2答案：(1)3E(2)m

12.(2018屆西安模擬)以下列圖，在O點(diǎn)放置一個(gè)正電荷，在過O點(diǎn)的豎直平面內(nèi)的A點(diǎn)，自由釋放一個(gè)帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m、電荷量為q.小球落下的軌跡如圖中虛線所示，它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓(圖中實(shí)線表示)訂交于B、C兩點(diǎn)，O、C在同一水平

8

線上，∠BOC＝30°，A距離OC的豎直高度為h.若小球經(jīng)過B點(diǎn)的速