課時(shí)跟蹤檢測(cè)（二十四） 電場(chǎng)能的性質(zhì)

課時(shí)跟蹤檢測(cè)（二十四）電場(chǎng)能的性質(zhì)1.右圖是某一帶電導(dǎo)體周圍的電場(chǎng)線與等勢(shì)面，A、C是同一等勢(shì)面上的兩點(diǎn)，B是另一等勢(shì)面上的一點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()A．導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)左端大于右端B．A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)均低于B點(diǎn)的電勢(shì)C．B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D．正電荷從A點(diǎn)沿實(shí)線移到B點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小解析：選D處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，它的表面是一個(gè)等勢(shì)面，其內(nèi)部電場(chǎng)為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)線性質(zhì)，順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以A、C電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由題圖可以看出A點(diǎn)的電場(chǎng)線比B點(diǎn)的電場(chǎng)線密集，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)WAB＝qUAB可知，已知φA＞φB，因此正電荷從A點(diǎn)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)D正確。2．(多選)在金屬球殼的球心有一個(gè)正點(diǎn)電荷，球殼內(nèi)外的電場(chǎng)線分布如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比K點(diǎn)的大B．球殼內(nèi)表面帶負(fù)電，外表面帶正電C．試探電荷－q在K點(diǎn)的電勢(shì)能比在L點(diǎn)的大D．試探電荷－q沿電場(chǎng)線從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功解析：選ABD由電場(chǎng)線的疏密程度可知，M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于K點(diǎn)的，A正確；由于感應(yīng)起電，在金屬球殼的內(nèi)表面感應(yīng)出負(fù)電荷，外表面感應(yīng)出正電荷，B正確；負(fù)電荷在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，C錯(cuò)誤，D正確。3.如圖所示，實(shí)線表示某電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，a、a′、b、b′、c、c′為分布在等勢(shì)面上的點(diǎn)。一帶電粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做功為Wac，從a′點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c′點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做功為Wa′c′。下列說(shuō)法正確的是()A．c點(diǎn)的電場(chǎng)方向一定指向b點(diǎn)B．a(chǎn)′點(diǎn)電勢(shì)一定比c′點(diǎn)電勢(shì)高C．帶電粒子從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c′點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為0D．|Wac|<|Wa′c′|解析：選C帶電粒子的電性和電場(chǎng)力做功的正負(fù)均未知，所以各等勢(shì)面的電勢(shì)高低未知，電場(chǎng)線的方向未知，A、B錯(cuò)誤；因?yàn)閏和c′在同一個(gè)等勢(shì)面上，電勢(shì)差U＝0，根據(jù)電場(chǎng)力做功W＝qU可知，帶電粒子從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c′點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做功為0，C正確；根據(jù)題意可得a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差與a′、c′兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差相等，根據(jù)電場(chǎng)力做功W＝qU可知|Wac|＝|Wa′c′|，D錯(cuò)誤。4．空間P、Q兩點(diǎn)處固定電荷量絕對(duì)值相等的點(diǎn)電荷，其中Q點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)線分布如圖所示，a、b、c、d、e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn)，設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，則()A．e點(diǎn)的電勢(shì)大于0B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．b點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)D．負(fù)電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能增加解析：選D由等勢(shì)線分布圖可以確定P、Q處固定等量異種點(diǎn)電荷，兩點(diǎn)電荷連線垂直平分線為等勢(shì)線且電勢(shì)為0，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，故a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Q點(diǎn)處為正電荷，則P處固定電荷為負(fù)電荷，所以φb>0，φd<0，所以b點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)電勢(shì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；又負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，所以負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能增加，D項(xiàng)正確。5．(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)中實(shí)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()A．FM＜FN，EpM＞EpN B．FM＞FN，EpM＞EpNC．FM＜FN，EpM＜EpN D．FM＞FN，EpM＜EpN解析：選A等差等勢(shì)面的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，故N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，同一正的試探電荷在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大，即FM＜FN；在負(fù)的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，離負(fù)點(diǎn)電荷越近，電勢(shì)越低，正的試探電荷的電勢(shì)能越小，故φM＞φN，EpM＞EpN，A正確。6．A、B為電場(chǎng)中x軸上的兩個(gè)點(diǎn)，A點(diǎn)為x軸的O點(diǎn)，帶正電的點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力的作用，從A點(diǎn)以某一初速度做直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其電勢(shì)能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示，則從A到B過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．點(diǎn)電荷的速度先增大后減小B．空間電場(chǎng)是某負(fù)點(diǎn)電荷形成的C．電荷所受電場(chǎng)力先減小后增大D．空間各點(diǎn)的電勢(shì)先降低后升高解析：選C正電荷僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，故電荷的電勢(shì)能與動(dòng)能的總和不變，由圖像可知，電勢(shì)能先增大后減小，則動(dòng)能先減小后增大，速度先減小后增大，故A錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做的功W＝Fx＝Ep0－Ep，Ep-x圖線的斜率等于電場(chǎng)力，可見電場(chǎng)力先減小后增大，且方向發(fā)生了變化，因此不可能是點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，故B錯(cuò)誤，C正確；由題圖可知，帶正電的點(diǎn)電荷電勢(shì)能先增加后減小，由正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大可知電勢(shì)先升高后降低，D錯(cuò)誤。7.如圖所示為等邊三角形ABC，在A、B兩點(diǎn)放等量異種點(diǎn)電荷，已知A、B連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)分別為E、φ，則C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)分別為()A．eq\f(1,8)E、φ B．eq\f(1,4)E、φC．eq\f(1,8)E、eq\f(1,4)φ D．eq\f(1,4)E、eq\f(1,4)φ解析：選A設(shè)等邊三角形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，A、B兩點(diǎn)的電荷量大小為Q，A、B連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝2eq\f(kQ,\f(L,2)2)＝eq\f(8kQ,L2)，C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為EC＝2eq\f(kQ,L2)cos60°＝eq\f(1,8)E，等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線是一條等勢(shì)線，則有φC＝φ，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。8.(多選)電荷量相等的四個(gè)點(diǎn)電荷分別固定于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，O點(diǎn)是正方形的中心，電場(chǎng)線分布如圖所示，取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。下列說(shuō)法正確的是()A．正方形右下角電荷q帶正電B．M、N、P三點(diǎn)中N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小C．M、N、P三點(diǎn)中M點(diǎn)電勢(shì)最高D．負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)的電勢(shì)能小解析：選AC根據(jù)電場(chǎng)線的特點(diǎn)，正方形左上角電荷帶正電，右上角電荷帶負(fù)電，右下角電荷帶正電，左下角電荷帶負(fù)電，A正確；根據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小知