2024版高考物理一輪復(fù)習(xí)專題基礎(chǔ)練專題八靜電場考點(diǎn)2電場能的性質(zhì)作業(yè)課件

考點(diǎn)2電場能的性質(zhì)經(jīng)典3+21.[2022重慶一中考試]如圖為雷雨天一避雷針周圍電場的等勢面分布情況,在等勢面中有A、B、C三點(diǎn),A、B兩點(diǎn)位置及等勢面的分布情況均關(guān)于避雷針對稱。下列說法正確的是

A.C點(diǎn)場強(qiáng)大于B點(diǎn)場強(qiáng)B.某正電荷在C點(diǎn)的電勢能大于在B點(diǎn)的電勢能C.某不計(jì)重力的正電荷在A、B兩點(diǎn)的加速度相同D.某負(fù)電荷從C點(diǎn)移動到B點(diǎn),電場力做正功經(jīng)典3+2

答案經(jīng)典3+22.[2023湖南長沙考試]如圖所示,真空中同一平面內(nèi)固定兩點(diǎn)電荷+2Q和-Q,以點(diǎn)電荷+2Q為圓心的圓上有a、b、c、d四點(diǎn),其中b點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線與圓的交點(diǎn),a、c兩點(diǎn)關(guān)于連線對稱,ad連線為圓的直徑,且d距-Q較遠(yuǎn)。當(dāng)電子經(jīng)過這四點(diǎn)時(shí),下列說法正確的是A.在b處電勢能最大B.在d處電勢能最大C.在d處所受電場力最大D.在a、c兩處所受電場力相同2.A

先比較電勢,若只有+2Q,四點(diǎn)的電勢相同;若只有-Q,d點(diǎn)的電勢最高,b點(diǎn)的電勢最低;若兩個(gè)電荷同時(shí)存在,d點(diǎn)電勢也是最高的,b點(diǎn)電勢也是最低的。負(fù)電荷在電勢越低的地方電勢能越大,則電子在b點(diǎn)的電勢能最大,在d點(diǎn)的電勢能最小,A正確,B錯(cuò)誤。根據(jù)平行四邊形定則作圖可知,b點(diǎn)電場強(qiáng)度最大,等于兩電荷在b處的電場強(qiáng)度之和,d點(diǎn)電場強(qiáng)度最小,a、c兩處的電場強(qiáng)度大小相等、方向不同,結(jié)合F=qE可知,CD錯(cuò)誤。答案經(jīng)典3+2

經(jīng)典3+2

答案思路點(diǎn)撥根據(jù)電勢變化規(guī)律在O點(diǎn)右側(cè)畫一條方向向左的電場線表明電勢大小變化的規(guī)律,從而判斷電場力的方向以進(jìn)一步確定電荷的運(yùn)動方向。經(jīng)典3+24.[2022年1月浙江卷]某種氣體—電子放大器的局部結(jié)構(gòu)是由兩塊夾有絕緣介質(zhì)的平行金屬薄膜構(gòu)成,其上存在等間距小孔,其中相鄰兩孔截面上的電場線和等勢線的分布如圖所示。下列說法正確的是A.a點(diǎn)所在的線是等勢線B.b點(diǎn)的電場強(qiáng)度比c點(diǎn)大C.b、c兩點(diǎn)間的電勢差的值比a、c兩點(diǎn)間的大D.將電荷沿圖中的線從d→e→f→g移動時(shí)電場力做功為零4.C

根據(jù)題意,平行金屬膜中間夾著絕緣介質(zhì),所以電場線是豎著的,等勢線與電場線互相垂直,是橫著的,所以a點(diǎn)所在的線是電場線,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;b點(diǎn)處的電場線比c點(diǎn)處稀疏,則Eb<Ec,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)電場線與等勢線垂直可知,過a點(diǎn)的等勢線比過b點(diǎn)的等勢線靠下,因此b、c兩點(diǎn)間的電勢差的值比a、c兩點(diǎn)間的大,故選項(xiàng)C正確;電場力做功與路徑無關(guān),取決于電勢差,圖中d、g并不在同一條等勢線上,因此電場力做功不為零,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案經(jīng)典3+25.[2022江蘇卷]如圖所示,正方形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)各固定一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷,電荷量相等,O點(diǎn)為正方形的中心。現(xiàn)將A點(diǎn)的電荷沿OA的延長線向無窮遠(yuǎn)處移動,則A.在移動過程中,O點(diǎn)電場強(qiáng)度變小B.在移動過程中,C點(diǎn)的電荷所受靜電力變大C.在移動過程中,移動的電荷所受靜電力做負(fù)功D.當(dāng)其移動到無窮遠(yuǎn)處,O點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)經(jīng)典3+25.D

A、B、C、D各固定一個(gè)等量同種正電荷,設(shè)為+q,A點(diǎn)的電荷沿OA方向移至無窮遠(yuǎn)處過程中:(1)O點(diǎn)場強(qiáng):初始時(shí)O點(diǎn)場強(qiáng)為零,移動過程中,EAO減小,O點(diǎn)的場強(qiáng)EO=ECO-EAO增大,A錯(cuò)。(2)C點(diǎn)電荷:移動過程中,EAC減小,C點(diǎn)的場強(qiáng)減小,C點(diǎn)電荷受到的電場力F=qEC減小,B錯(cuò)。(3)A點(diǎn)電荷:B、C、D處電荷在OA及其延長線上的點(diǎn)的合場強(qiáng)方向均沿OA方向,正電荷沿電場方向移動過程中,電場力做正功,C錯(cuò)。(4)O點(diǎn)與A點(diǎn)電勢:A點(diǎn)電荷移動到無窮遠(yuǎn)處后,由于A點(diǎn)距B、C、D各點(diǎn)的距離均大于O點(diǎn)距B、C、D各點(diǎn)的距離,故A點(diǎn)電勢小于O點(diǎn)電勢,D對。答案經(jīng)典3+26.[多選][2020全國Ⅲ卷]如圖,∠M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角,電荷量為q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在P點(diǎn)。下列說法正確的是A.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電場強(qiáng)度的大小逐漸增大B.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢先增大后減小C.正電荷在M點(diǎn)的電勢能比其在N點(diǎn)的電勢能大D.將正電荷從M點(diǎn)移動到N點(diǎn),電場力所做的總功為負(fù)

答案經(jīng)典3+27.[多選][2023河南考試]如圖所示,a、b、c、d是圓O上的四點(diǎn),ac為圓的直徑,弦ab=5cm,弦cd=8cm,∠bac=60°,一勻強(qiáng)電場的方向與圓所在平面平行,已知a、b、d三點(diǎn)電勢分別為φa=46V、φb=21V、φd=10V,則下列說法正確的是A.電場強(qiáng)度大小為6V/cmB.a點(diǎn)電勢比c點(diǎn)電勢高46VC.電子在b點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)的低75eVD.電子從d點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn),克服電場力做的功為64eV經(jīng)典3+2

答案經(jīng)典3+28.[2023山東棗莊模擬]如圖所示,棱長為30cm的正四面體ABCD處在平行于BCD平面的勻強(qiáng)電場中,A點(diǎn)固定一電荷量為4.0×10-9C的點(diǎn)電荷,將另一電荷量為-2.0×10-9C的點(diǎn)電荷從D點(diǎn)移動到B點(diǎn),靜電力做的功為-1.2×10-7J,再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移動到C點(diǎn),靜電力做的功為2.4×10-7J。已知靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,下列說法正確的是

A.勻強(qiáng)電場的方向由B點(diǎn)指向C點(diǎn)B.勻強(qiáng)電場的大小為300V/mC.B點(diǎn)場強(qiáng)方向與棱AB間的夾角為30°D.B點(diǎn)的場強(qiáng)大小為400V/m經(jīng)典3+2

答案

經(jīng)典3+29.[2023安徽淮南模擬]在靜電場中,某一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷沿x軸的電勢能Ep隨位置x的變化關(guān)系如圖所示,在x軸上有四點(diǎn)x1、x2、x3和x4,相鄰兩點(diǎn)間的距離相等,該帶負(fù)電荷的點(diǎn)電荷只在電場力作用下由靜止開始沿x軸從O點(diǎn)向x軸正方向運(yùn)動,下列說法正確的是A.x2和x4兩點(diǎn)處電場強(qiáng)度相同B.由x1運(yùn)動到x4的過程中加速度先增大后減小C.由x1運(yùn)動到x4的過程中動能先增大后減小D.設(shè)電荷從x1運(yùn)動到x2,電場力做功W1,從x1運(yùn)動到x4,電場力做功W2,則W1<W2經(jīng)典3+2

答案

創(chuàng)新1+11.新情境·巖鹽[2022重慶合川中學(xué)考試]內(nèi)陸鹽礦中開采的氯化鈉稱為巖鹽。如圖,把巖鹽晶體結(jié)構(gòu)中相鄰的四個(gè)離子放在圓的四個(gè)等分點(diǎn)上,O點(diǎn)為圓心,A、B為兩段圓弧的中點(diǎn),且A、O、B在一條直線上,取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,下列說法正確的是A.在A、O、B三點(diǎn)中,O點(diǎn)的電勢最大B.在A、O、B三點(diǎn)中,O點(diǎn)的電場強(qiáng)度最小C.同一點(diǎn)電荷在A、B兩點(diǎn)所受到的電場力相同D.將一負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)沿AOB直線移動到B點(diǎn),其電勢能增加1.B

沿豎直方向構(gòu)建兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷模型,易知,A、O、B三點(diǎn)電勢相等,均為零,AOB為等勢線,則將一負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)沿AOB移動到B點(diǎn),其電勢能不變,故選項(xiàng)A、D均錯(cuò)誤;兩個(gè)Cl-和兩個(gè)Na+在O點(diǎn)的場強(qiáng)疊加后為零,則O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零,而A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不為零,故O點(diǎn)的場強(qiáng)最小,選項(xiàng)B正確;同理根據(jù)場強(qiáng)疊加原理可得A、B兩點(diǎn)場強(qiáng)等大反向,則同一點(diǎn)電荷在A、B兩點(diǎn)所受到的電場力等大反向,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案創(chuàng)新1+12.新角度·扇形區(qū)域內(nèi)的電場[多選][2023陜西西安檢測]如圖所示,勻強(qiáng)電場中有一與電場方向平行的扇形AOB區(qū)域。已知扇形區(qū)域的圓心角θ=120°、半徑R=2m,其中C、D、E將圓弧AB四等分。若A、B、O點(diǎn)的電勢分別為φA=0,φB=6V,φO=2V,下列說法正確的是A.電場強(qiáng)度的大小為2V/mB.電場強(qiáng)度的方向由O指向BC.φD=3VD.φC=2V創(chuàng)新1+1

答案分析圖上幾何關(guān)系可知,CO和DG是勻強(qiáng)電場中A、B兩點(diǎn)間的兩條等勢線創(chuàng)新1+1

創(chuàng)新1+1

答案創(chuàng)新1+14.新情境·靜電紡紗工藝[多選][2023天津南開中學(xué)考試]靜電紡紗工藝示意圖如圖所示,虛線可視為等量異號電極產(chǎn)生電場的電場線,a、b、c為電場中的三點(diǎn),a、c在中間水平虛線上的等勢點(diǎn)到b的距離相等,b為中間水平虛線的中點(diǎn),電場線關(guān)于水平虛線的垂直平分線對稱,一電子在外力驅(qū)動下從a點(diǎn)經(jīng)過b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn),下列說法正確的是A.a、b、c三點(diǎn)的電勢逐漸升高B.三點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小關(guān)系為Ea>Eb>EcC.電場力對電子做的功Wab=WbcD.電子可僅受電場力沿實(shí)線軌跡從a點(diǎn)經(jīng)過b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)創(chuàng)新1+14.AC

由題圖可知,該電場的電場線由右向左,沿電場線方向電勢逐漸降低,可知a、b、c三點(diǎn)的電勢逐漸升高,選項(xiàng)A正確;電場線的疏密程度表示場強(qiáng)的大小,從圖中可以看出,a點(diǎn)的電場線最密集,b點(diǎn)的電場線最稀疏,故三點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小關(guān)系為Ea>Ec>Eb,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;因a、c在中間水平虛線上的等勢點(diǎn)到b點(diǎn)的距離相等,又b為水平虛線的中點(diǎn),電場線關(guān)于水平虛線的中垂線對稱,可知Uab=Ubc,根據(jù)W=qU可知,電場力對電子做的功Wab=Wbc,選項(xiàng)C正確;因電場線是曲線,電子沿軌跡運(yùn)動時(shí)受電場力的大小和方向不斷變化，假設(shè)電子僅受電場力作用時(shí)沿實(shí)線軌跡從a點(diǎn)經(jīng)b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn),在b到c過程中電子受到的力沒有指向軌跡的凹側(cè),故不滿足電子做曲線運(yùn)動的條件,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案

創(chuàng)新1+15.新角度·三維空間內(nèi)的電場[2023浙江杭州聯(lián)考]如圖所示,正方體ABCD-EFGH所處空間中存在勻強(qiáng)電場(圖中未畫出)。在A、F兩點(diǎn)分別放入正、負(fù)兩等量異種點(diǎn)電荷甲和乙后,B點(diǎn)的場強(qiáng)變?yōu)榱?。下列說法正確的是A.原勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向從A指向FB.放入點(diǎn)電荷前,B點(diǎn)電勢高于H點(diǎn)C.放入點(diǎn)電荷前后,C點(diǎn)場強(qiáng)方向不變D.放入點(diǎn)電荷后,在將甲從A點(diǎn)沿直線移至D點(diǎn)的過程,甲的電勢能保持不變創(chuàng)新1+15.C

A、F處的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的合場強(qiáng)方向?yàn)锳→F,但B點(diǎn)總的電場強(qiáng)度為零,因此外加勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向一定與A、F處的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的合場強(qiáng)方向相反,即原勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向?yàn)镕→A,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于原勻強(qiáng)電場的方向與面FADG平行,又在正方體ABCD-EFGH中,面BCHE與面FADG垂直,故面BCHE與勻強(qiáng)電場場強(qiáng)方向垂直,因此放入電荷