高考物理总复习静电场时电场能的性质课时训练教科版20180723337 5页

第2课时　电场能的性质 ‎1.(多选)关于静电场,下列说法正确的是(　AD　)‎ A.在电场中,电势越高的地方,负电荷在该点具有的电势能越小 B.把负电荷从A点移到B点电场力做正功,则有UAB>0‎ C.在电场中电场强度大的地方,电势一定高 D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 解析:由电势能与电势的关系,Ep=qφ,知电势越高的地方,负电荷在该点具有的电势能越小,选项A正确;由电场力做功公式WAB=qUAB,知q<0,WAB>0,则得UAB<0,选项B错误;电势与电场强度无关,则知电场强度大的地方,电势不一定高,选项C错误;电场中,电场强度总是指向该点电势降落最快的方向,选项D正确.‎ ‎2.(2019·湖南长沙质检)(多选)如图是两等量异号点电荷,以两电荷连线的中点O为圆心画出半圆,在半圆上有a,b,c三点,b点在两电荷连线的垂直平分线上,下列说法正确的是(　ABC　)‎ A.a,c两点的电场强度相同 B.a点电势高于c点电势,即a>c C.正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 D.将正电荷由O移到b电场力做了功 解析:根据电场的对称性,a,c两点的电场强度相同,选项A正确;沿电场线电势降低,a>c,选项B正确;正电荷在高电势处电势能大,选项C正确;将正电荷由O移到b,电场力与运动方向垂直,电场力不做功,选项D错误.‎ ‎3.a,b,c,d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点,梯形的下底边长是上底边长的3倍,电场线与梯形所在平面平行,已知a点的电势为20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4 V,则c点的电势为(　C　)‎ A.8 V B.12 V ‎ C.16 V D.20 V 解析:由二级结论“匀强电场中任意直线上两点间的电势差与其两点间距离成正比”可知Ucd=3Uba,所以Ucd=12 V,所以c点的电势为16 V,选项C正确.‎ ‎4.(2019·河南新乡一模)如图所示,MN是一正点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带负电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论正确的是(　D　)‎ A.点电荷一定位于M点的左侧 B.带电粒子从a到b的过程中动能逐渐减小 C.带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 D.带电粒子在a点时的电势能大于在b点时的电势能 解析:根据粒子运动轨迹,其受到的电场力指向轨迹的凹侧,因粒子带负电,电场强度方向水平向左,故点电荷位于N点右侧,b点离点电荷较近,粒子在b点受到的电场力较大,加速度大,选项A,C错误;根据图示可知,电场力方向与粒子速度方向成锐角,故电场力对粒子做正功,根据动能定理可知,粒子的动能增加,电势能减小,选项B错误,D 正确.‎ ‎5.(2019·海南卷,10)(多选)如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a,b,c,d,e为轨迹和虚线圆的交点.不计重力.下列说法正确的是(　ABC　)‎ A.M带负电荷,N带正电荷 B.M在b点的动能小于它在a点的动能 C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能 D.N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功 解析:由粒子运动轨迹可知M带负电,N带正电.对M粒子由动能定理qUab=Ekb-Eka,qUab<0,则EkbEB,选项A正确;粒子从A到B动能增加,由动能定理知电场力必做正功,电势能必减小,选项B正确;同理由动能定理可知A,C两点的电势相等,UAB=UCB,选项D错误;仅受电场力作用的粒子在C,D间做匀速运动,所以CD间各点电场强度均为零,但电势是相对于零电势点而言的,可以不为零,选项C错误.‎ ‎12.导学号 58826158(2019·江西南昌质检)(多选)如图所示,虚线为某一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,M,N为运动轨迹上两点,下列说法中正确的是(　AC　)‎ A.如果实线表示电场线,则该粒子在M点的动能一定小于在N点的 动能 B.如果实线表示等势面,则该粒子在M点的动能一定小于在N点的 动能 C.不论实线表示电场线还是等势面,粒子在M点的加速度一定小于在N点的加速度 D.不论实线表示电场线还是等势面,都不能确定M,N两点电势高低关系,但能确定该粒子所带电荷的正负 解析:如果实线是电场线,做曲线运动的粒子受到的合力指向曲线的凹侧,从M到N电场力做正功,动能增加,选项A正确;如果实线表示等势面,粒子从M到N电场力做负功,动能减少,选项B错误;无论实线表示电场线还是等势面,N点比M点的线要密,所以粒子在N点受到的电场力大,加速度也大,选项C正确;无论实线表示电场线还是等势面,不能确定M,N两点间电势高低关系,也不能确定该粒子所带电荷的正负,选项D错误.‎ ‎13.导学号 58826159如图所示,水平向右的匀强电场中,一带电微粒从A点以竖直向上的初速度开始运动,经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点,微粒从A到B过程中克服重力做功2.0 J,电场力做功3.0 J,则(　D　)‎ A.微粒在A点的电势能比在C点多6.0 J B.微粒在A点的动能比在B点多1.0 J C.微粒在A点的机械能比在C点多12.0 J D.微粒在C点的动能为14.0 J 解析:因微粒在竖直方向做竖直上抛运动,水平方向在电场力作用下做初速度为零的匀加速直线运动,所以微粒从A到B和从B到C的时间相同,xAB=at2,xAC=a(2t)2,所以xAC=4xAB,则电场力做功WAC=4WAB=12 J,微粒从A到C电场力做功为12.0 J,所以微粒在A点的电势能比在C点多12.0 J,微粒在A点的机械能比在C点少了12.0 J,选项A,C错误;微粒从A到B由动能定理知ΔEk=3.0 J-2.0 J=1.0 J,即微粒在A点的动能比在B点少1.0 J,选项B错误;由题知微粒在A点时动能为2.0 J,由A到C电场力做功12.0 J,重力做功为0,微粒在C点的动能为14.0 J,选项D正确.‎ ‎14.导学号 58826160(2019·湖北黄冈模拟)有一带负电的小球,其带电荷量q=-2×10‎-4 C,如图所示,开始时静止在电场强度为E=2×103 V/m的匀强电场中的P点,靠近极板B有一挡板S,小球与挡板S的距离h=‎4 cm,与A板的距离H=‎36 cm,小球的重力忽略不计,在电场力作用下小球向左运动,与挡板S相碰后电荷量减少到碰前的k倍,已知k=,碰撞过程中小球的机械能没有损失.‎ ‎(1)设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零,则小球开始在P点时的电势能为多少?‎ ‎(2)小球第一次被弹回到达最右端时距S板的距离为多少?‎ ‎(3)小球从P点出发到第一次到达最右端的过程中,电场力对小球做了多少功?‎ 解析:(1)SP间的电势差 USP=φS-φP=Eh=2×103×0.04 V=80 V,‎ 因φS=0,‎ 所以φP=-80 V 所以小球在P点时的电势能 Ep=qφP=-2×10-4×(-80)J=0.016 J.‎ ‎(2)设小球与S碰撞时速度大小为v,小球第一次从P到S有-qEh=mv2,‎ 设小球第一次被弹回至最右端距S板的距离为h1,有 ‎(-kq)Eh1=mv2‎ 所以h1=h≈‎4.6 cm.‎ ‎(3)由动能定理知小球从P点出发到碰撞前有 W1=mv2‎ 碰撞后至到达最右端有W2=0-mv2‎ 则电场力做的总功W=W1+W2=0‎ 答案:(1)0.016 J　(2)‎4.6 cm　(3)0‎