高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)二十一電場(chǎng)能的性質(zhì)含解析新人教版

一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-電場(chǎng)能的性質(zhì)(建議用時(shí)40分鐘)1.關(guān)于靜電場(chǎng)下列說法正確的是 ()A.將負(fù)電荷由電勢(shì)低的地方移到電勢(shì)高的地方,電勢(shì)能一定增加B.無論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí),靜電力做的正功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大C.在同一個(gè)等勢(shì)面上的各點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)的大小必然是相等的D.電勢(shì)下降的方向就是電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的方向〖解析〗選B。將負(fù)電荷由低電勢(shì)點(diǎn)移到高電勢(shì)點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;無論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí),因無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零,因此靜電力做正功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大,選項(xiàng)B正確;在同一等勢(shì)面上,電勢(shì)處處相等,場(chǎng)強(qiáng)不一定相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電勢(shì)下降最快的方向才是電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的方向,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.在靜電場(chǎng)中,將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),靜電力做了負(fù)功,則 ()A.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B.電場(chǎng)線方向一定從b指向aC.b點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高D.該電荷的動(dòng)能一定減小〖解析〗選C。電場(chǎng)力做負(fù)功,該電荷電勢(shì)能增加。正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能較大,選項(xiàng)C正確;電場(chǎng)力做負(fù)功同時(shí)電荷可能還受其他力作用,總功不一定為負(fù)。由動(dòng)能定理可知,動(dòng)能不一定減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;電勢(shì)高低與場(chǎng)強(qiáng)大小無必然聯(lián)系,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),但a、b可能不在同一條電場(chǎng)線上,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。3.(多選)(2021·太原模擬)如圖所示,a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn),它們是一個(gè)四邊形的四個(gè)頂點(diǎn),ab∥cd,ab⊥bc,2ab=cd=bc=2l,電場(chǎng)方向與四邊形所在平面平行。已知a點(diǎn)電勢(shì)為24V,b點(diǎn)電勢(shì)為28V,d點(diǎn)電勢(shì)為12V。一個(gè)質(zhì)子(不計(jì)重力)經(jīng)過b點(diǎn)的速度大小為v0,方向與bc成45°角,一段時(shí)間后經(jīng)過c點(diǎn),則下列說法正確的是 ()A.c點(diǎn)電勢(shì)為20VB.質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為lC.場(chǎng)強(qiáng)的方向由a指向cD.質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c電場(chǎng)力做功為8eV〖解析〗選A、B、D。三角形bcd是等腰直角三角形,具有對(duì)稱性,如圖所示,bM=bN=bd,已知a點(diǎn)電勢(shì)為24V,b點(diǎn)電勢(shì)為28V,d點(diǎn)電勢(shì)為12V,且ab∥cd,ab⊥bc,2ab=cd=bc=2l,因此根據(jù)幾何關(guān)系,可得M點(diǎn)的電勢(shì)為24V,與a點(diǎn)電勢(shì)相等,從而連接aM,即為等勢(shì)面;bd連線中點(diǎn)N的電勢(shì)與c相等,為20V,A項(xiàng)正確;質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c做類平拋運(yùn)動(dòng),沿初速度方向分位移為l,此方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則t=l,B項(xiàng)正確;cN為等勢(shì)線,其垂線bd為場(chǎng)強(qiáng)方向,場(chǎng)強(qiáng)方向由b指向d,C項(xiàng)錯(cuò)誤;電勢(shì)差Ubc=8V,則質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c電場(chǎng)力做功為8eV,D項(xiàng)正確。4.如圖所示,帶正電的A球固定,質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子B從a處以速度v0射向A,虛線abc是B運(yùn)動(dòng)的一段軌跡,b點(diǎn)距離A最近,粒子經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)速度為v,重力忽略不計(jì),則 ()A.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中動(dòng)能不斷增大B.粒子從b運(yùn)動(dòng)到c的過程中加速度不斷增大C.可求出A產(chǎn)生的電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D.可求出A產(chǎn)生的電場(chǎng)中b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小〖解析〗選C。由題圖知,帶電粒子受到A處正電荷的排斥力作用,粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中庫(kù)侖力做負(fù)功,其動(dòng)能不斷減小,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;粒子從b運(yùn)動(dòng)到c的過程中粒子離正電荷越來越遠(yuǎn),所受的庫(kù)侖力減小,加速度減小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理得qUab=mv2-m,可求出A產(chǎn)生的電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab,故選項(xiàng)C正確;ab間不是勻強(qiáng)電場(chǎng),不能根據(jù)公式U=Ed求b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.(多選)圖中虛線1、2、3、4表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面。一帶正電的粒子只在電場(chǎng)力的作用下從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),軌跡如圖中實(shí)線所示。下列說法中正確的是 ()A.等勢(shì)面1電勢(shì)最低B.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b,動(dòng)能減小C.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b,電勢(shì)能減小D.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中電勢(shì)能與動(dòng)能之和不變〖解析〗選C、D。電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,正電荷所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同,曲線運(yùn)動(dòng)所受合力指向曲線的凹側(cè);帶正電的粒子只在電場(chǎng)力的作用下,從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),軌跡如圖中實(shí)線所示,可畫出速度和電場(chǎng)線及受力方向。則電場(chǎng)力的方向向右,電場(chǎng)線的方向向右,順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低,等勢(shì)面1電勢(shì)最高,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;粒子從a運(yùn)動(dòng)到b,只受電場(chǎng)力,電場(chǎng)力的方向與運(yùn)動(dòng)方向成銳角,電場(chǎng)力做正功,粒子的電勢(shì)能減小,故選項(xiàng)C正確;根據(jù)動(dòng)能定理,電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能增加,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;只受電場(chǎng)力作用,粒子的電勢(shì)能與動(dòng)能之和不變,故選項(xiàng)D正確。6.(多選)在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2,其靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如圖所示。下列說法正確的有 ()A.q1和q2帶有異種電荷B.x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.負(fù)電荷從x1移到x2,電勢(shì)能減小D.負(fù)電荷從x1移到x2,受到的電場(chǎng)力增大〖解析〗選A、C。從題圖中看到,中間電勢(shì)高,兩邊電勢(shì)低,且圖形左右不對(duì)稱,判斷q1和q2帶有異種不等量電荷,A項(xiàng)正確;從圖線斜率看,x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,B項(xiàng)錯(cuò)誤;負(fù)電荷從x1移到x2,即由低電勢(shì)到高電勢(shì),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,C項(xiàng)正確;x2處電場(chǎng)強(qiáng)度為零,所以負(fù)電荷從x1移到x2,受到的電場(chǎng)力減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.(多選)電場(chǎng)中的a、b、c三點(diǎn)在同一直線上,如圖所示,其中c為ab的中點(diǎn)。已知a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa和φb,且φb>φa>0,則下列敘述正確的是 ()A.該電場(chǎng)在c點(diǎn)處的電勢(shì)一定為B.正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn),電勢(shì)能一定減少C.正電荷只受電場(chǎng)力作用從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),動(dòng)能可能增加D.正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力一定做正功〖解析〗選B、C。因不確定該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),由題中所述條件無法確定c點(diǎn)電勢(shì)的高低,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)電勢(shì)能的定義可知,正電荷所在位置的電勢(shì)越高,其電勢(shì)能也越大,選項(xiàng)B正確;因c點(diǎn)的電勢(shì)無法判定,故正電荷只受電場(chǎng)力作用從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),動(dòng)能的增減無法判定,正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做功的正負(fù)也無法判定,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。8.(2021·紅河模擬)如圖所示是一個(gè)電荷形成的電場(chǎng),虛線a、b和c是該靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,它們的電勢(shì)分別為φa、φb和φc。一個(gè)電子從K點(diǎn)射入電場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線KLMN所示,由圖可判定 ()A.這是由正電荷形成的靜電場(chǎng)B.a的電勢(shì)φa大于b的電勢(shì)φbC.電子從K到L的過程中,電場(chǎng)力做正功D.電子在K點(diǎn)的電勢(shì)能等于在N點(diǎn)的電勢(shì)能〖解析〗選D。從運(yùn)動(dòng)軌跡可知,場(chǎng)源電荷與帶負(fù)電的電子相互排斥,場(chǎng)源電荷為負(fù)電荷,故A錯(cuò)誤;越靠近負(fù)電荷電勢(shì)越低,a的電勢(shì)φa小于b的電勢(shì)φb故B錯(cuò)誤;電子從K到L的過程中,電勢(shì)降低,電子的電勢(shì)能增加,電場(chǎng)力做負(fù)功,故C錯(cuò)誤;根據(jù)電勢(shì)能Ep=φq可知,K點(diǎn)和N點(diǎn)處于同一等勢(shì)面上,電勢(shì)相等,電子在K點(diǎn)的電勢(shì)能等于在N點(diǎn)的電勢(shì)能,故D正確。9.(多選)如圖所示,水平面內(nèi)有A、B、C、D、E、F六個(gè)點(diǎn),它們均勻分布在圓心為O、半徑為R=2cm的同一圓周上,空間有一方向與圓平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)。已知A、C、E三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=(2-)V、φC=2V、φE=(2+)V,下列判斷正確的是 ()A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由A指向DB.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為100V/mC.該圓周上的點(diǎn)電勢(shì)最高為4VD.將電子沿圓弧從D點(diǎn)移到F點(diǎn),電場(chǎng)力始終做負(fù)功〖解析〗選B、C。由于圓周處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,且φA=(2-)V、φE=(2+)V,則線段AE的中點(diǎn)電勢(shì)為2V,等于C點(diǎn)電勢(shì),故過C點(diǎn)和O點(diǎn)的直線與F點(diǎn)在同一等勢(shì)線上,AE和等勢(shì)線垂直,故場(chǎng)強(qiáng)方向由E指向A,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;dAE=2Rsin60°=2cm,則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E==100V/m,選項(xiàng)B正確;ED中點(diǎn)位置的電勢(shì)最高,大小為φmax=4V,選項(xiàng)C正確;電子從D點(diǎn)沿圓周移到F點(diǎn),電勢(shì)先升高后降低,電子的電勢(shì)能先減少后增加,故電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10.(多選)如圖所示,在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)線,虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB,電勢(shì)能分別為EpA、EpB。下列說法正確的是 ()A.電子一定從A向B運(yùn)動(dòng)B.若aA>aB,則Q靠近M端且為正電荷C.無論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpA<EpBD.B點(diǎn)電勢(shì)可能高于A點(diǎn)電勢(shì)〖解析〗選B、C。電子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng),虛線AB是電子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線指向曲線的凹側(cè),電場(chǎng)的方向與電場(chǎng)力的方向相反,如圖所示。由所給條件無法判斷電子的運(yùn)動(dòng)方向,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若aA>aB,說明電子在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力較大,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大,根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布可知,靠近M端為場(chǎng)源電荷的位置,應(yīng)為正電荷,故選項(xiàng)B正確;無論Q為正電荷還是負(fù)電荷,一定有電勢(shì)φA>φB,電子電勢(shì)能Ep=-eφ,電勢(shì)能是標(biāo)量,所以一定有EpA<EpB,故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。11.(多選)如圖甲所示,有一絕緣圓環(huán),圓環(huán)上均勻分布著正電荷,圓環(huán)平面與豎直平面重合。一光滑細(xì)桿沿垂直圓環(huán)平面的軸線穿過圓環(huán),細(xì)桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m=10g的帶正電的小球,小球所帶電荷量q=5×10-4CA.在O點(diǎn)右側(cè)桿上,B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大,場(chǎng)強(qiáng)大小為E=1.2V/mB.由C到A的過程中,小球的電勢(shì)能先減小后變大C.由C到A電勢(shì)逐漸降低D.C、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UCB=0.9V〖解析〗選A、C、D。v-t圖象切線的斜率表示小球運(yùn)動(dòng)的加速度,由加速度定義式可知,a=m/s2=0.06m/s2,由牛頓第二定律得Eq=ma,解得E=1.2V/m,選項(xiàng)A正確;由v-t圖象及動(dòng)能定理可知,小球由C到A過程中,電場(chǎng)力一直做正功,故小球的電勢(shì)能一直減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由電勢(shì)能與電勢(shì)關(guān)系Ep=qφ可知,由C到A過程中,電勢(shì)不斷降低,選項(xiàng)C正確;小球由C到B過程中,qUCB=mv2,解得UCB=0.9V,選項(xiàng)D正確。12.如圖所示,表面均勻帶電的圓盤水平放置,從靠近圓心O處以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的小球(看作試探電荷),小球上升的最高點(diǎn)為B點(diǎn),經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度最大,已知OA=h1,OB=h2,重力加速度為g,取O點(diǎn)電勢(shì)為零,不計(jì)空氣阻力,則可以判斷 ()A.小球與圓盤帶異種電荷B.A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為C.B點(diǎn)的電勢(shì)為(-2gh2)D.若UOA=UAB,則h1=h2-h1〖解析〗選B。小球過A點(diǎn)時(shí)速度最大,因此先加速后減速,電場(chǎng)力向上,圓盤與小球帶同種電荷,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;小球速度最大時(shí)加速度為零,因此mg-qE=0,A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小E=,選項(xiàng)B正確;由動(dòng)能定理得-qUOB-mgh2=0-m,UOB=φO-φB,φO=0,得φB=(2gh2-),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由于沿OB方向場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小,若UOA=UAB,則h1<h2-h1,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。13.在絕緣水平面上放有一帶正電的滑塊、質(zhì)量為m,帶電荷量為q,水平面上方虛線左側(cè)空間有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E,qE>μmg,最大靜摩擦力fmax>μmg,虛線右側(cè)的水平面光滑。一輕彈簧右端固定在墻上,處于原長(zhǎng)時(shí),左端恰好位于虛線位置,把滑塊放到虛線左側(cè)L處,并給滑塊一個(gè)向左的初速度v0,已知滑塊與絕緣水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:(1)彈簧的最大彈性勢(shì)能;(2)滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱量。〖解析〗(1)設(shè)滑塊向左運(yùn)動(dòng)s時(shí)減速到零,由動(dòng)能定理有-(qE+μmg)s=-m,解得s=之后滑塊向右加速運(yùn)動(dòng),設(shè)第一次到達(dá)虛線時(shí)的動(dòng)能為Ek,由能量守恒定律得qE(s+L)=Ek+μmg(s+L)解得Ek=(qE-μmg)L+滑塊從虛線處壓縮彈簧至最短的過程,機(jī)械能守恒,動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能,所以彈簧的最大彈性勢(shì)能為Epm=(qE-μmg)L+。(2)滑塊往返運(yùn)動(dòng),最終停在虛線位置,整個(gè)過程電場(chǎng)力做正功,為W=qEL,電勢(shì)能減少量為qEL,由能量守恒定律,整個(gè)過程產(chǎn)生的熱量等于滑塊機(jī)械能的減少量與電勢(shì)能的減少量之和,即Q=qEL+m?！即鸢浮?(1)(qE-μmg)L+(2)qEL+m電場(chǎng)能的性質(zhì)(建議用時(shí)40分鐘)1.關(guān)于靜電場(chǎng)下列說法正確的是 ()A.將負(fù)電荷由電勢(shì)低的地方移到電勢(shì)高的地方,電勢(shì)能一定增加B.無論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí),靜電力做的正功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大C.在同一個(gè)等勢(shì)面上的各點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)的大小必然是相等的D.電勢(shì)下降的方向就是電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的方向〖解析〗選B。將負(fù)電荷由低電勢(shì)點(diǎn)移到高電勢(shì)點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;無論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí),因無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零,因此靜電力做正功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大,選項(xiàng)B正確;在同一等勢(shì)面上,電勢(shì)處處相等,場(chǎng)強(qiáng)不一定相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電勢(shì)下降最快的方向才是電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的方向,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.在靜電場(chǎng)中,將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),靜電力做了負(fù)功,則 ()A.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B.電場(chǎng)線方向一定從b指向aC.b點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高D.該電荷的動(dòng)能一定減小〖解析〗選C。電場(chǎng)力做負(fù)功,該電荷電勢(shì)能增加。正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能較大,選項(xiàng)C正確;電場(chǎng)力做負(fù)功同時(shí)電荷可能還受其他力作用,總功不一定為負(fù)。由動(dòng)能定理可知,動(dòng)能不一定減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;電勢(shì)高低與場(chǎng)強(qiáng)大小無必然聯(lián)系,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),但a、b可能不在同一條電場(chǎng)線上,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。3.(多選)(2021·太原模擬)如圖所示,a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn),它們是一個(gè)四邊形的四個(gè)頂點(diǎn),ab∥cd,ab⊥bc,2ab=cd=bc=2l,電場(chǎng)方向與四邊形所在平面平行。已知a點(diǎn)電勢(shì)為24V,b點(diǎn)電勢(shì)為28V,d點(diǎn)電勢(shì)為12V。一個(gè)質(zhì)子(不計(jì)重力)經(jīng)過b點(diǎn)的速度大小為v0,方向與bc成45°角,一段時(shí)間后經(jīng)過c點(diǎn),則下列說法正確的是 ()A.c點(diǎn)電勢(shì)為20VB.質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為lC.場(chǎng)強(qiáng)的方向由a指向cD.質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c電場(chǎng)力做功為8eV〖解析〗選A、B、D。三角形bcd是等腰直角三角形,具有對(duì)稱性,如圖所示,bM=bN=bd,已知a點(diǎn)電勢(shì)為24V,b點(diǎn)電勢(shì)為28V,d點(diǎn)電勢(shì)為12V,且ab∥cd,ab⊥bc,2ab=cd=bc=2l,因此根據(jù)幾何關(guān)系,可得M點(diǎn)的電勢(shì)為24V,與a點(diǎn)電勢(shì)相等,從而連接aM,即為等勢(shì)面;bd連線中點(diǎn)N的電勢(shì)與c相等,為20V,A項(xiàng)正確;質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c做類平拋運(yùn)動(dòng),沿初速度方向分位移為l,此方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則t=l,B項(xiàng)正確;cN為等勢(shì)線,其垂線bd為場(chǎng)強(qiáng)方向,場(chǎng)強(qiáng)方向由b指向d,C項(xiàng)錯(cuò)誤;電勢(shì)差Ubc=8V,則質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c電場(chǎng)力做功為8eV,D項(xiàng)正確。4.如圖所示,帶正電的A球固定,質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子B從a處以速度v0射向A,虛線abc是B運(yùn)動(dòng)的一段軌跡,b點(diǎn)距離A最近,粒子經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)速度為v,重力忽略不計(jì),則 ()A.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中動(dòng)能不斷增大B.粒子從b運(yùn)動(dòng)到c的過程中加速度不斷增大C.可求出A產(chǎn)生的電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D.可求出A產(chǎn)生的電場(chǎng)中b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小〖解析〗選C。由題圖知,帶電粒子受到A處正電荷的排斥力作用,粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中庫(kù)侖力做負(fù)功,其動(dòng)能不斷減小,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;粒子從b運(yùn)動(dòng)到c的過程中粒子離正電荷越來越遠(yuǎn),所受的庫(kù)侖力減小,加速度減小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理得qUab=mv2-m,可求出A產(chǎn)生的電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab,故選項(xiàng)C正確;ab間不是勻強(qiáng)電場(chǎng),不能根據(jù)公式U=Ed求b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.(多選)圖中虛線1、2、3、4表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面。一帶正電的粒子只在電場(chǎng)力的作用下從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),軌跡如圖中實(shí)線所示。下列說法中正確的是 ()A.等勢(shì)面1電勢(shì)最低B.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b,動(dòng)能減小C.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b,電勢(shì)能減小D.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中電勢(shì)能與動(dòng)能之和不變〖解析〗選C、D。電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,正電荷所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同,曲線運(yùn)動(dòng)所受合力指向曲線的凹側(cè);帶正電的粒子只在電場(chǎng)力的作用下,從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),軌跡如圖中實(shí)線所示,可畫出速度和電場(chǎng)線及受力方向。則電場(chǎng)力的方向向右,電場(chǎng)線的方向向右,順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低,等勢(shì)面1電勢(shì)最高,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;粒子從a運(yùn)動(dòng)到b,只受電場(chǎng)力,電場(chǎng)力的方向與運(yùn)動(dòng)方向成銳角,電場(chǎng)力做正功,粒子的電勢(shì)能減小,故選項(xiàng)C正確;根據(jù)動(dòng)能定理,電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能增加,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;只受電場(chǎng)力作用,粒子的電勢(shì)能與動(dòng)能之和不變,故選項(xiàng)D正確。6.(多選)在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2,其靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如圖所示。下列說法正確的有 ()A.q1和q2帶有異種電荷B.x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.負(fù)電荷從x1移到x2,電勢(shì)能減小D.負(fù)電荷從x1移到x2,受到的電場(chǎng)力增大〖解析〗選A、C。從題圖中看到,中間電勢(shì)高,兩邊電勢(shì)低,且圖形左右不對(duì)稱,判斷q1和q2帶有異種不等量電荷,A項(xiàng)正確;從圖線斜率看,x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,B項(xiàng)錯(cuò)誤;負(fù)電荷從x1移到x2,即由低電勢(shì)到高電勢(shì),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,C項(xiàng)正確;x2處電場(chǎng)強(qiáng)度為零,所以負(fù)電荷從x1移到x2,受到的電場(chǎng)力減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.(多選)電場(chǎng)中的a、b、c三點(diǎn)在同一直線上,如圖所示,其中c為ab的中點(diǎn)。已知a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa和φb,且φb>φa>0,則下列敘述正確的是 ()A.該電場(chǎng)在c點(diǎn)處的電勢(shì)一定為B.正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn),電勢(shì)能一定減少C.正電荷只受電場(chǎng)力作用從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),動(dòng)能可能增加D.正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力一定做正功〖解析〗選B、C。因不確定該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),由題中所述條件無法確定c點(diǎn)電勢(shì)的高低,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)電勢(shì)能的定義可知,正電荷所在位置的電勢(shì)越高,其電勢(shì)能也越大,選項(xiàng)B正確;因c點(diǎn)的電勢(shì)無法判定,故正電荷只受電場(chǎng)力作用從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),動(dòng)能的增減無法判定,正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做功的正負(fù)也無法判定,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。8.(2021·紅河模擬)如圖所示是一個(gè)電荷形成的電場(chǎng),虛線a、b和c是該靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,它們的電勢(shì)分別為φa、φb和φc。一個(gè)電子從K點(diǎn)射入電場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線KLMN所示,由圖可判定 ()A.這是由正電荷形成的靜電場(chǎng)B.a的電勢(shì)φa大于b的電勢(shì)φbC.電子從K到L的過程中,電場(chǎng)力做正功D.電子在K點(diǎn)的電勢(shì)能等于在N點(diǎn)的電勢(shì)能〖解析〗選D。從運(yùn)動(dòng)軌跡可知,場(chǎng)源電荷與帶負(fù)電的電子相互排斥,場(chǎng)源電荷為負(fù)電荷,故A錯(cuò)誤;越靠近負(fù)電荷電勢(shì)越低,a的電勢(shì)φa小于b的電勢(shì)φb故B錯(cuò)誤;電子從K到L的過程中,電勢(shì)降低,電子的電勢(shì)能增加,電場(chǎng)力做負(fù)功,故C錯(cuò)誤;根據(jù)電勢(shì)能Ep=φq可知,K點(diǎn)和N點(diǎn)處于同一等勢(shì)面上,電勢(shì)相等,電子在K點(diǎn)的電勢(shì)能等于在N點(diǎn)的電勢(shì)能,故D正確。9.(多選)如圖所示,水平面內(nèi)有A、B、C、D、E、F六個(gè)點(diǎn),它們均勻分布在圓心為O、半徑為R=2cm的同一圓周上,空間有一方向與圓平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)。已知A、C、E三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=(2-)V、φC=2V、φE=(2+)V,下列判斷正確的是 ()A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由A指向DB.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為100V/mC.該圓周上的點(diǎn)電勢(shì)最高為4VD.將電子沿圓弧從D點(diǎn)移到F點(diǎn),電場(chǎng)力始終做負(fù)功〖解析〗選B、C。由于圓周處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,且φA=(2-)V、φE=(2+)V,則線段AE的中點(diǎn)電勢(shì)為2V,等于C點(diǎn)電勢(shì),故過C點(diǎn)和O點(diǎn)的直線與F點(diǎn)在同一等勢(shì)線上,AE和等勢(shì)線垂直,故場(chǎng)強(qiáng)方向由E指向A,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;dAE=2Rsin60°=2cm,則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E==100V/m,選項(xiàng)B正確;ED中點(diǎn)位置的電勢(shì)最高,大小為φmax=4V,選項(xiàng)C正確;電子從D點(diǎn)沿圓周移到F點(diǎn),電勢(shì)先升高后降低,電子的電勢(shì)能先減少后增加,故電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10.(多選)如圖所示,在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)線,虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB,電勢(shì)能分別為EpA、EpB。下列說法正確的是 ()A.電子一定從A向B運(yùn)動(dòng)B.若aA>aB,則Q靠近M端且為正電荷C.無論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpA<EpBD.B點(diǎn)電勢(shì)可能高于A點(diǎn)電勢(shì)〖解析〗選B、C。電子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng),虛線AB是電子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線指向曲線的凹側(cè),電場(chǎng)的方向與電場(chǎng)力的方向相反,如圖所示。由所給條件無法判斷電子的運(yùn)動(dòng)方向,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若aA>aB,說明電子在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力較大,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大,根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布可知,靠近M端為場(chǎng)源電荷的位置,應(yīng)為正電荷,故選項(xiàng)B正確;無論Q為正電荷還是負(fù)電荷,一定有電勢(shì)φA>φB,電子電勢(shì)能Ep=-eφ,電勢(shì)能是標(biāo)量,所以一定有EpA<EpB,故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。11.(多選)如圖甲所示,有一絕緣圓環(huán),圓環(huán)上均勻分布著正電荷,圓環(huán)平面與豎直平面重合。一光滑細(xì)桿沿垂直圓環(huán)平面的軸線穿過圓環(huán),細(xì)桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m=10g的帶正電的小球,小球所帶電荷量q=5×10-4CA.在O點(diǎn)右側(cè)桿上,B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大,場(chǎng)強(qiáng)大小為E=1.2V/mB.由C到A的過程中,小球的電勢(shì)能先減小后變大C.由C到A電勢(shì)逐漸降低D.C、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UCB=0.9V〖解析〗選A、C、D。v-t圖象切線的斜率表示小球運(yùn)動(dòng)的加速度,由加速度定義式可知,a=m/s2=0.06m/s2,由牛頓第二定律得Eq=ma,解得E=1.2V/m,選項(xiàng)A正確;由v-t圖象及動(dòng)