物理大一輪復(fù)習(xí)課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練第章第節(jié)電場(chǎng)能的性質(zhì)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練［基礎(chǔ)鞏固題組]1．（多選）關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是(）A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等電勢(shì)面垂直B．電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)也為零C．隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢(shì)也逐漸降低D．任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向解析：選AD。電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面垂直，而電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)殡妶?chǎng)線(xiàn)的方向，故電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與等勢(shì)面垂直，選項(xiàng)A正確；場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)不一定為零,例如等量同種正電荷連線(xiàn)的中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零但是電勢(shì)大于零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；場(chǎng)強(qiáng)大小與電場(chǎng)線(xiàn)的疏密程度有關(guān)，而沿著電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢(shì)逐漸降低，故隨電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢(shì)不一定降低,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向總是和電場(chǎng)線(xiàn)方向一致,而電場(chǎng)線(xiàn)的方向是電勢(shì)降落最快的方向，選項(xiàng)D正確．2.如圖所示，在某電場(chǎng)中畫(huà)出了三條電場(chǎng)線(xiàn)，C點(diǎn)是A、B連線(xiàn)的中點(diǎn)．已知A點(diǎn)的電勢(shì)φA＝30V，B點(diǎn)的電勢(shì)φB＝－10V,則C點(diǎn)的電勢(shì)（）A．φC＝10VB．φC＞10VC．φC＜10VD．上述選項(xiàng)都不正確解析：選C。由于AC之間的電場(chǎng)線(xiàn)比CB之間的電場(chǎng)線(xiàn)密,相等距離之間的電勢(shì)差較大，所以φC＜10V，C正確．3.一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示．容器內(nèi)表面為等勢(shì)面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（)A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大B．小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的低C．B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直D．將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功不同解析：選C.電場(chǎng)線(xiàn)的疏密反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱，電場(chǎng)線(xiàn)越密,電場(chǎng)越強(qiáng)，據(jù)圖可知，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比A點(diǎn)大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)降低，小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的高，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；容器內(nèi)表面為等勢(shì)面,而電場(chǎng)線(xiàn)總與等勢(shì)面垂直，故B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直，選項(xiàng)C正確．A、B兩點(diǎn)等勢(shì)，將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功均為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤．4。如圖所示，P是固定的點(diǎn)電荷，虛線(xiàn)是以P為圓心的兩個(gè)圓．帶電粒子Q在P的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)軌跡與兩圓在同一平面內(nèi)，a、b、c為軌跡上的三個(gè)點(diǎn)．若Q僅受P的電場(chǎng)力作用，其在a、b、c點(diǎn)的加速度大小分別為aa、ab、ac,速度大小分別為va、vb、vc,則（）A．a(chǎn)a>ab>ac,va>vc>vbB．a(chǎn)a>ab〉ac,vb>vc>vaC．a(chǎn)b〉ac>aa，vb〉vc>vaD．a(chǎn)b〉ac〉aa,va>vc〉vb解析：選D。由庫(kù)侖定律可知，粒子在a、b、c三點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的大小關(guān)系為Fb>Fc>Fa，由a＝eq\f(F,m）可知,ab〉ac〉aa，由運(yùn)動(dòng)軌跡可知,粒子Q的電性與P相同,受斥力作用，不論粒子從a到c，還是從c到a，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總有排斥力與運(yùn)動(dòng)方向的夾角先為鈍角后為銳角，即斥力先做負(fù)功后做正功，因此va>vc>vb，故D正確．5．如圖所示，一帶電小球沿與CD平行方向，射入傾角為θ的光滑斜面上，斜面所在區(qū)域存在和AD平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線(xiàn)所示,則(）A．若小球帶正電荷，則電場(chǎng)方向一定沿斜面向下B．小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢(shì)能一定增加C．小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能一定增加D．小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能一定增加解析：選C。若小球帶正電荷，重力沿斜面向下的分力大于電場(chǎng)力時(shí)，電場(chǎng)力的方向可以沿斜面向上，也可以沿斜面向下,所以A錯(cuò)誤；當(dāng)電場(chǎng)力沿斜面向上時(shí),則電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，當(dāng)電場(chǎng)力沿斜面向下時(shí),電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小,故B錯(cuò)誤；由于合力沿斜面向下，故合力一定做正功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，動(dòng)能一定增加，故C正確；若電場(chǎng)力沿斜面向上,電場(chǎng)力做負(fù)功，機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤．6.如圖是勻強(qiáng)電場(chǎng)遇到空腔導(dǎo)體后的部分電場(chǎng)線(xiàn)分布圖，電場(chǎng)線(xiàn)的方向如圖中箭頭所示,M、N、Q是以直電場(chǎng)線(xiàn)上一點(diǎn)O為圓心的同一圓周上的三點(diǎn)，OQ連線(xiàn)垂直于MN.以下說(shuō)法正確的是（)A．O點(diǎn)電勢(shì)與Q點(diǎn)電勢(shì)相等B．O、M間的電勢(shì)差小于N、Q間的電勢(shì)差C．將一負(fù)電荷由M點(diǎn)移到Q點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能增加D．在Q點(diǎn)釋放一個(gè)正電荷，正電荷所受電場(chǎng)力將沿與OQ垂直的方向豎直向上解析:選C。由電場(chǎng)線(xiàn)的方向可知φM〉φO>φN，再作出此電場(chǎng)中過(guò)O的等勢(shì)線(xiàn),可知φO>φQ，A錯(cuò)誤；且MO間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度大于ON間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度，故UMO>UON,B錯(cuò)誤；因UMQ〉0,負(fù)電荷從M到Q電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加，C正確；正電荷在Q點(diǎn)的電場(chǎng)力方向沿電場(chǎng)線(xiàn)的切線(xiàn)方向而不是圓的切線(xiàn)方向，D錯(cuò)誤．7．(多選）如圖所示，兩電荷量分別為Q（Q＞0）和－Q的點(diǎn)電荷對(duì)稱(chēng)地放置在x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè)，a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q之間，b點(diǎn)位于y軸O點(diǎn)上方．取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零．下列說(shuō)法正確的是（)A．b點(diǎn)電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度也為零B．正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于零，所受電場(chǎng)力方向向右C．將正的試探電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn)，必須克服電場(chǎng)力做功D．將同一正的試探電荷先后從O、b兩點(diǎn)移到a點(diǎn)，后者電勢(shì)能的變化較大解析：選BC.因?yàn)榈攘慨惙N電荷在其連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上的電場(chǎng)方向?yàn)槠叫杏趚軸指向負(fù)電荷，所以電場(chǎng)方向與中垂線(xiàn)方向垂直，故中垂線(xiàn)為等勢(shì)線(xiàn)，因?yàn)橹写咕€(xiàn)延伸到無(wú)窮遠(yuǎn)處，所以中垂線(xiàn)的電勢(shì)為零，故b點(diǎn)的電勢(shì)為零,但是電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，A錯(cuò)誤；等量異種電荷連線(xiàn)上，電場(chǎng)方向由正電荷指向負(fù)電荷,方向平行于x軸向右,在中點(diǎn)O處電勢(shì)為零，O點(diǎn)左側(cè)電勢(shì)為正，右側(cè)電勢(shì)為負(fù)，又知道正電荷在正電勢(shì)處電勢(shì)能為正，故B正確；O點(diǎn)的電勢(shì)低于a點(diǎn)的電勢(shì)，電場(chǎng)力做負(fù)功，所以必須克服電場(chǎng)力做功,C正確;O點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢(shì)相等，所以先后從O、b兩點(diǎn)移到a點(diǎn)，電場(chǎng)力做功相等,電勢(shì)能變化相同，D錯(cuò)誤．［綜合應(yīng)用題組]8．（多選)如圖所示的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動(dòng)到同一水平線(xiàn)上的不同位置，釋放后，M、N保持靜止，不計(jì)重力，則（）A．M的帶電量比N的大B．M帶負(fù)電荷，N帶正電荷C．靜止時(shí)M受到的合力比N的大D．移動(dòng)過(guò)程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M做負(fù)功解析：選BD。帶電小球M、N在不計(jì)重力條件下平衡，說(shuō)明M、N兩球所受電場(chǎng)力的合力為零,即M、N所在點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為零，所以M球在N球處所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向左,大小為E,故M球帶負(fù)電；同理，N球在M球處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向左，大小為E，故N球帶正電，且兩球所帶電荷量相等．所以B、D正確．9.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為零，點(diǎn)A處的電勢(shì)為6V，點(diǎn)B處的電勢(shì)為3V，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為(）A．200V/m B．200eq\r(3）V/mC．100V/m D．100eq\r(3）V/m解析：選A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面都是平行、等間距排列的，且電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面處處垂直，沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)均勻降落,取OA中點(diǎn)C，則C點(diǎn)電勢(shì)為3V,連接BC即為電場(chǎng)中的一條等勢(shì)線(xiàn)，作等勢(shì)線(xiàn)的垂線(xiàn)，即電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn),E＝eq\f(U,d)＝eq\f（3V，\x\to(OC）·sin30°）＝200V/m。10.如圖，直線(xiàn)a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線(xiàn)，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為φM、φN、φP、φQ.一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等．則（)A．直線(xiàn)a位于某一等勢(shì)面內(nèi)，φM＞φQB．直線(xiàn)c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，φM＞φNC．若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),電場(chǎng)力做正功D．若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功解析:選B.電子帶負(fù)電荷,電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等,有WMN＝WMP＜0，而WMN＝qUMN，WMP＝qUMP，q＜0,所以有UMN＝UMP＞0，即φM＞φN＝φP，勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)線(xiàn)為平行的直線(xiàn),所以NP和MQ分別是兩條等勢(shì)線(xiàn),有φM＝φQ，故A錯(cuò)誤，B正確；電子由M點(diǎn)到Q點(diǎn)過(guò)程中，WMQ＝q（φM－φQ)＝0,電子由P點(diǎn)到Q點(diǎn)過(guò)程中,WPQ＝q（φP－φQ)＞0，故C、D錯(cuò)誤．11.(多選）如圖所示,一帶電粒子在兩個(gè)固定的等量正電荷的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),圖中的實(shí)線(xiàn)為等勢(shì)面，虛線(xiàn)ABC為粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中B點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中點(diǎn)，A、C位于同一等勢(shì)面上．下列說(shuō)法正確的是(）A．該粒子可能帶正電B．該粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度最大C．該粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度一定為零D．該粒子在B點(diǎn)的電勢(shì)能小于在A點(diǎn)的電勢(shì)能解析：選CD.從該帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡看，固定電荷對(duì)它有吸引力，由固定電荷帶正電可知,該粒子一定帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤;因?yàn)榱Ｗ訌腁運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，只受電場(chǎng)力且電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，由動(dòng)能定理知，動(dòng)能先增加后減小，故B點(diǎn)的動(dòng)能不是最大，則經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度不是最大，故B錯(cuò)誤;B點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中點(diǎn)，合場(chǎng)強(qiáng)為零,故粒子受力為零，則加速度為零，C正確；因?yàn)殡x正電荷越遠(yuǎn)，電勢(shì)越低,即φA〈φB,因粒子帶負(fù)電，由Ep＝φq得，EpA〉EpB，故D項(xiàng)正確．12．兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷固定在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線(xiàn)上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中C為ND段電勢(shì)最低的點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是(）A．q1、q2為等量異種電荷B．N、C兩點(diǎn)間場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向C．N、D兩點(diǎn)間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小沿x軸正方向先減小后增大D．將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電勢(shì)能先增大后減小解析:選C.根據(jù)q1左側(cè)和q2右側(cè)電勢(shì)隨距離增大而降低可判斷兩者均為正電荷，A錯(cuò)．N、C間的電場(chǎng)方向沿x軸正方向，C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為0，B錯(cuò)．根據(jù)ND段圖線(xiàn)的斜率大小先減小后增大可知，場(chǎng)強(qiáng)先減小到零后反向增大，C正確；正電荷從N移到D，由Ep＝qφ知，電勢(shì)能先減小后增大，D錯(cuò)．13．一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．取該直線(xiàn)為x軸,起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢(shì)能Ep與位移x的關(guān)系如圖所示，下列圖象中合理的是()解析：選D.帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其電勢(shì)能的變化規(guī)律是非線(xiàn)性的．由Ep.x圖象知，帶電粒子的電勢(shì)能不是均勻變化的，靜電力不能為恒力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；帶電粒子僅受靜電力作用，故電勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化,電勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量,即動(dòng)能增加得越來(lái)越慢，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于靜電力不是恒力，加速度a應(yīng)該越來(lái)越小,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．14．（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(xiàn)穿過(guò)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。0×10－4C。小球從C點(diǎn)由靜止釋放，其沿細(xì)桿由C經(jīng)B向A運(yùn)動(dòng)的v.t圖象如圖乙所示．小球運(yùn)動(dòng)到BA．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(guò)程中，小球的電勢(shì)能先減小后增大C．由C