高考總復習物理（人教版）練習第07章電場第2講電場能的性質（課時綜合訓練）

課時綜合訓練(二十七)電場能的性質1.(2017·徐州二模)如圖所示，A、B為兩個等量正點電荷，O為A、B連線的中點．以O為坐標原點、垂直AB向右為正方向建立Ox軸．下列四幅圖分別反映了在x軸上各點的電勢φ(取無窮遠處電勢為零)和電場強度E的大小隨坐標x的變化關系，其中正確的是()解析：選C兩個等量同種正點電荷連線中點O的電場強度為零，無窮遠處電場強度也為零，故從O點沿著中垂線向右到無窮遠處電場強度先增大后減小，故選項C正確，D錯誤；電場強度的方向一直向右，故電勢越來越低，由于不是勻強電場，故電勢不隨坐標x線性減小，選項A、B錯誤．2．(2017·山東青島一模)如圖所示，實線表示等量異種點電荷的等勢線，過O點的虛線MN與等勢線垂直，兩個相同的帶正電的粒子分別從A、B兩點以相同的初速度v0開始運動，速度方向水平向右，且都能從PQ左側經過O點，AB連線與PQ平行．設粒子在A、B兩點的加速度大小分別為a1和a2，電勢能分別為Ep1和Ep2，通過O點時的速度大小分別為v1和v2.粒子的重力不計，則()A．A點的電勢高于B點的電勢B．a1＜a2C．Ep1＞Ep2D．v1＜v2解析：選D根據等勢面和電場線的疏密可知A點的電場強度大于B點，所以a1>a2，B錯誤；帶正電的粒子從B點出發(fā)，能經過O點，說明在B點所受的電場力方向垂直于等勢面斜向左下，說明M處電荷帶負電，N處電荷帶正電，沿電場線方向電勢逐漸降低，則A點電勢低于B點電勢，A錯誤；Ep＝φq，由于φA＜φB，所以Ep1＜Ep2，C錯誤；運動過程應用動能定理UAOq＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，UBOq＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，電場力均做負功，且|UAO|＞|UBO|，v1＜v2，D正確．3．(2018·福建師大附中考試)如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等差等勢面，ab的間距大于bc的間距．實線為一帶電的粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、M為軌跡上的兩個點，由此可知()A．粒子在M點受到的電場力比在P點受到的電場力大B．粒子在P、M兩點間的運動過程，電場力一定做正功C．粒子在M點的電勢能一定比在P點的電勢能大D．三個等勢面中，a的電勢一定最高解析：選C因等勢面中ab的間距大于bc的間距，可知M點的電場線較P點稀疏，粒子在M點受到的電場力比在P點受到的電場力小，選項A錯誤；由粒子的運動軌跡可知，若粒子從M向P點運動時，電場力做正功，電勢能減小，即粒子在M點的電勢能比在P點的電勢能大；若粒子從P向M點運動時，電場力做負功，電勢能增加，即粒子在M點的電勢能比在P點的電勢能大；故選項B錯誤，C正確；因不知道粒子的電性，故不能判斷等勢面中電勢的高低，選項D錯誤．4．(2018·湖北孝感高級中學調考)在直角坐標系O-xyz中有一四面體O-ABC，其頂點坐標如圖所示．在原點O固定一個電荷量為－Q的點電荷，下列說法正確的是()A．A，B，C三點的電場強度相同B．平面ABC構成一個等勢面C．若在A、B、C三點放置三個點電荷，－Q所受電場力的合力一定不可能為零D．若將試探電荷＋q自A點沿－x軸方向移動到O點的過程中，其電勢能增大解析：選C根據點電荷電場線的分布情況可知：A、B、C三點的電場強度大小相同，方向不同，而場強是矢量，則A、B、C三點的電場強度不同，故A錯誤；A、B、C三點處于同一等勢面上，電勢相同，由于A、B、C三點所在的等勢面為球面，所以平面ABC不是等勢面，故B錯誤；若在A、B、C三點放置三個點電荷，任意兩個點電荷對－Q的電場力的合力與第三個電荷對－Q的電場力不在同一直線上，所以三個點電荷對－Q的合力不可能為零，故C正確；若將試探電荷＋q自A點沿－x軸方向移動，該試探電荷受到吸引力，吸引力方向一定沿著x軸的負方向運動，則電場力對該試探電荷做正功，其電勢能將減少，故D錯誤．5．(2018·黑龍江大慶中學模擬)(多選)如圖所示，在一勻強電場區(qū)域中，A、B、C、D四點恰好位于一平行四邊形的四個頂點上，BD是對角線，∠A小于90°，則下列說法正確的是()A．如果D、B兩點電勢相等，則A、C兩點電勢一定相等B．如果A、D兩點電勢相等，則B、C兩點電勢一定相等C．如果UAD＝UDC，則D、B兩點電勢一定相等D．如果A、B、D三點的電勢均為零，則C點電勢一定為零解析：選BCD如果B、D兩點電勢相等，則BD連線就是等勢線，如果電場方向與四邊形平面平行，由于電場線垂直于等勢面，因此A、C兩點不可能等勢，A項錯誤；如果A、D兩點電勢相等，則AD就是等勢線，由于勻強電場中等勢線互相平行，因此BC也是等勢線，B項正確；如果UAD＝UDC，則AC連線的中點與D等勢，即BD是等勢線，因此C項正確；如果A、B、D三點的電勢均為零，則平行四邊形所在的平面為等勢面，因此C點的電勢一定為零，D項正確．6.(2017·永州二模)真空中某區(qū)域存在一靜電場，其電場線分布如圖所示，M、N、Q是以直電場線上一點O為圓心的同一圓周上的三點，OQ連線垂直于MN，下列說法正確的是()A．O點電勢與Q點電勢相等B．O、M間的電勢差大于N、O間的電勢差C．M點場強與N點場強相同D．在Q點釋放一個電子，電子將沿圓弧eq\o\ac(QM,\s\up10(︵))運動解析：選B沿電場線方向，電勢逐漸降低，等勢面與電場線垂直，所以O點的電勢高于Q點，A錯誤；OM＝ON，ON處的電場強度小于OM處的電場強度，所以O、M間的電勢差大于O、N間的電勢差，B正確；電場線的疏密表示電場強度的大小，M點的場強大于N點的場強，C錯誤；根據電子在電場中的受力可知，在Q點釋放一個電子，電子不沿圓弧eq\o\ac(QM,\s\up10(︵))運動．D錯誤．7.(2018·河南六市聯考)如圖所示，矩形的四個頂點a、b、c、d是勻強電場中的四個點，ab＝2bc＝2L，電場線與矩形所在的平面平行，已知a點電勢為18V，b點電勢為10V，c點電勢為6V．一質子從a點以速度v0射入電場，v0與ab邊的夾角為45°，一段時間后質子經過ab的中點e.不計質子重力，下列判斷正確的是A．d點電勢為12V B．質子從a到b電勢能增加了6eVC．電場強度大小為eq\f(4,L) D．質子從a到e所用時間為eq\f(\r(2)L,2v0)解析：選D勻強電場中平行的等間距的兩點間的電勢差相等，故Uad＝Ubc，可得d點電勢為14V，故A錯誤．Uab＝8V，故質子從a到b電場力做的功W＝eU＝8eV，電場力做正功，電勢能減小了8eV，故B錯誤．經計算可知，d點和e點的電勢相同，故de連線為等勢線，由于ab＝2bc＝2L，故△ade為等腰三角形，a點到直線de的距離為eq\f(\r(2),2)L，由電場強度與電勢差的關系可得，電場強度大小為eq\f(4\r(2),L)，故C錯誤．de連線為等勢線，故質子拋出后做類平拋運動，落到e點時，垂直于電場線方向的位移為eq\f(\r(2),2)L，所需時間t＝eq\f(\r(2),2)×eq\f(L,v0)＝eq\f(\r(2)L,2v0)，故D正確．8．(2018·河南鶴壁市高級中學模擬)已知一個無限大的金屬板與一個點電荷之間的空間電場分布與等量異種電荷之間的電場分布類似，如圖所示MN為無限大的不帶電的金屬平板，且與大地連接．現將一個帶電量為＋Q的點電荷置于板的右側，圖中A、B、C、D是以點電荷＋Q為中線的正方形的四個頂點，已知正方形ABCD所在平面與金屬板MN垂直，取大地電勢為零．則下列說法正確的是()A．B點電勢與C點電勢相等B．A點的電場強度小于D點的電場強度C．A、B兩點間的電勢差UAB大于D、C兩點間的電勢差UDCD．將一帶正電的試探電荷從A點沿AB邊移動到B點的過程中，電場力先做負功，后做正功解析：選D畫出電場線如圖所示：對于正電荷Q的分電場，B點電勢等于C點的電勢，對于負極板的電場，C點的電勢大于B點的電勢，故合電場在C點的電勢大于B點的電勢，故A錯誤；正電荷Q在A、B兩點產生的場強是等大的，而負極板在A、D點產生的場強均向左且A點場強大于D點場強，根據矢量合成，A點的場強大，故B錯誤；根據對稱性可知，AB電勢相等，CD電勢相等，則A、B兩點間的電勢差UAB等于D、C兩點間的電勢差UDC，都為零，故C錯誤；電場線的切線方向為該點場強方向，正電荷所受力的方向與電場強度方向相同，則從A到AB中點的過程中，電場力方向與位移方向夾角大于90°，電場力做負功，從AB中點到B點的過程中，電場力方向與位移方向夾角小于90°，電場力做正功，故D正確.9．(多選)靜電場在x軸上的場強E隨x的變化關系如圖所示，y軸正向為場強正方向，帶正電的點電荷沿x軸運動，則點電荷()A．在x2和x4處電勢能相等B．由x1運動到x3的過程中電勢能增大C．由x1運動到x4的過程中電場力先增大后減小D．由x1運動到x4的過程中電場力先減小后增大解析：選BC由題圖可知，x1到x4場強先變大，再變小，則點電荷受到的電場力先增大后減小，C正確，D錯誤；由x1到x3及由x2到x4過程中，電場力做負功，電勢能增大，知A錯誤，B正確．10．(2018·江西贛中南五校聯考)(多選)A、B為兩等量異種電荷，圖中水平虛線為A、B連線的中垂線．現將另兩個等量異種的檢驗電荷a、b，如圖用絕緣細桿連接后從離AB無窮遠處沿中垂線平移到AB的連線，平移過程中兩檢驗電荷位置始終關于中垂線對稱．若規(guī)定離AB無窮遠處電勢為零，則下列說法中正確的是()A．在AB的連線上a所處的位置電勢φa<0B．a、b整體在AB連線處具有的電勢能Ep>0C．整個移動過程中，靜電力對a做正功D．整個移動過程中，靜電力對a、b整體做功為零解析：選BD設AB連線的中點為O.由于AB連線的垂直平分線是一條等勢線，且一直延伸到無窮遠處，