2021版高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章電場(chǎng)2電場(chǎng)能的性質(zhì)訓(xùn)練4含解析

PAGE3-電場(chǎng)能的性質(zhì)1.如圖所示,兩等量負(fù)點(diǎn)電荷固定在A、B兩點(diǎn)。以A、B連線的中點(diǎn)為原點(diǎn)O,沿A、B連線的中垂線建立x軸。選無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。則關(guān)于x軸上各處的電場(chǎng)強(qiáng)度E、電勢(shì)φ隨x軸坐標(biāo)的變化規(guī)律,下列圖像較合理的是 ()【解析】選A。對(duì)于兩個(gè)等量負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng),根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加,知兩電荷的中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,從O到無窮遠(yuǎn)的過程中,場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小,且AB連線左右兩側(cè)電場(chǎng)對(duì)稱,故A正確,B錯(cuò)誤。兩個(gè)等量負(fù)點(diǎn)電荷的連線的中垂線上,從連線中點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)是逆著電場(chǎng)線,故電勢(shì)逐漸升高,故C、D錯(cuò)誤。故選A。2.(多選)(2019·新鄉(xiāng)模擬)如圖甲所示,在等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上固定一根光滑的絕緣輕桿,桿上穿一個(gè)質(zhì)量m=10×10-2kg,帶電量q=+5.0×10-4C的小球,小球從C點(diǎn)由靜止釋放,其v-t圖像如圖乙所示,10s時(shí)到達(dá)B點(diǎn),A.O點(diǎn)右側(cè)B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大,場(chǎng)強(qiáng)大小為E=12V/mB.從C經(jīng)過B點(diǎn)后向右運(yùn)動(dòng),小球的電勢(shì)能先減小后增大C.從C到B電勢(shì)逐漸降低D.C、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UCB=0.9V【解析】選A、C。小球在運(yùn)動(dòng)過程中,合外力F=qE,加速度a=qEm,在O點(diǎn)右側(cè)桿上,電場(chǎng)方向向右,加速度向右,小球做加速運(yùn)動(dòng),圖像斜率越大加速度越大,故B點(diǎn)的加速度最大,最大加速度a=0.3-010-5m/s2=0.06m/s2,此時(shí)場(chǎng)強(qiáng)最大E=maq=12V/m,故A正確;從C經(jīng)過B點(diǎn)后向右運(yùn)動(dòng)的過程,電場(chǎng)方向向右,沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,電場(chǎng)力做正功,小球的電勢(shì)能減小,故B錯(cuò)誤,C正確;小球從C到B的過程只有電場(chǎng)力做功,由動(dòng)能定理得qUCB=12mvB2-0,解得U3.空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng),其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖像如圖所示。下列說法中正確的是 ()A.O點(diǎn)的電勢(shì)最低B.x1和-x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C.x2點(diǎn)的電勢(shì)最高D.x1和x3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等【解析】選B。題圖中從O點(diǎn)沿+x軸方向,場(chǎng)強(qiáng)為正值,位移為正值,所以圖線與x軸包圍的面積表示的電勢(shì)差為正,表示沿+x軸方向的電勢(shì)逐漸降低,即O點(diǎn)電勢(shì)依次大于x1點(diǎn)、x2點(diǎn)、x3點(diǎn)的電勢(shì),選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。而圖中沿-x軸方向,場(chǎng)強(qiáng)為負(fù)值、位移為負(fù)值,所以圖線與x軸包圍的面積表示的電勢(shì)差也為正,即沿-x軸方向的電勢(shì)也逐漸降低。因從-x1點(diǎn)移到x1點(diǎn),E-x圖線在O點(diǎn)兩側(cè)所包圍的面積相等,表示這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零,所以-x1和x1