2020版高考物理一轮复习 课后限时集训20 电场能的性质（含解析）新人教版

课后限时集训(二十) 电场能的性质(建议用时：40分钟)基础对点练题组一：电场力做功与电势能1(2019济宁模拟)关于电场强度和电势，下列说法正确的是()A电场强度为零的地方，电势一定为零B在静电场中，沿电场方向电势逐渐降低C电荷一定会沿电场线方向移动 D将一正的试探电荷从电势较低的等势面移到电势较高的等势面，电场力做正功B电场强度为零的地方，电势不一定为零，例如等量同种电荷连线的中点处，选项A错误；在静电场中，沿电场方向电势逐渐降低，选项B正确；电荷在电场中不一定会沿电场线方向移动，还与电荷的初速度方向，电场线的形状等都有关系，选项C错误；将一正的试探电荷从电势较低的等势面移到电势较高的等势面，电势能增加，则电场力做负功，选项D错误。2(2019昭通模拟)如图所示，P是一个带电体，将原来不带电的导体球Q放入P激发的电场中并接地，a、b、c、d是电场中的四个点。则静电平衡后()A导体Q仍不带电Ba点的电势高于b点的电势C检验电荷在a点所受电场力等于b点所受电场力D带正电的检验电荷在c点的电势能大于d点的电势能D由于静电感应，Q将带上与P异号的电荷，故A错误；由图可知电场线由b到a，故a点的电势低于b点的电势，故B错误；b点电场线较为密集，故a点场强要小于b点场强，故检验电荷在a点所受电场力小于b点所受电场力，故C错误；由于Q接地，d点电势接近0，而c点电势肯定大于d点电势，故带正电的检验电荷在c点的电势能大于d点的电势能，故D正确。题组二：电势与等势面3如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则()AWaWb，EaEbBWaWb，EaEbCWaWb，EaEbDWaWb，EaEb。选项A正确。4.(2019泰州模拟)在某一点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成120角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成150角，如图所示，则关于a、b两点场强大小及电势高低的关系的说法中正确的是()AEaEb，abBEaEb，abDEa3Eb，ab，故选项C正确。题组三：电势差5.(2019泉州模拟)如图所示，电荷量分别为q、q、q、q的点电荷a、b、c、d，分别处于菱形abcd的四个端点，60，1、2、3、4分别为所在边的中点，其对应的电场强度大小分别为E1、E2、E3、E4，对应的电势分别为1、2、3、4，则下列说法正确的是()AE1E3、13BE2E4、24CE1E3、13DE2E4、24C由场强合成原理并联系对称性可知，1、3两点和2、4两点的场强大小和方向均相同，即E1E3，E2E4；1点离两个正电荷较近，离两个负电荷较远；3点离两个负电荷较近，离两个正电荷较远，则13；a、d两电荷在4点形成电场的电势为零，正电荷b比负电荷c离4点较近，可知4点电势大于零；同理可分析2点电势小于零，即2N，且M点电势高于O点，N点电势低于O点，结合对称性可知EMEN，B、D错误，C正确。9.(多选)(2019天津模拟)如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在的直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上，以下判断正确的是()Ab点与d点场强方向相同Ba点和c点电势相同Ca、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D带正电的试探电荷在a点的电势能大于在c点的电势能ACD根据等量异种电荷周围的电场线的特点，知两电荷连线的垂直平分线上的电场方向水平向右，d点的场强方向水平向右，所以b点与d点的场强方向相同，故A正确。作出a点、c点的等势线，如图所示。沿着电场线方向电势逐渐降低，可以知道a点的电势大于c点的电势，故B错误。由对称性可以知道，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，所以C选项是正确的。将正电荷从a点移动到c点，电场力做正功，电势能减小，则试探电荷在a点的电势能大于在c点的电势能，故D正确。10(多选)(2019合肥模拟)如图所示，某匀强电场中A、B、C、D四点构成一个菱形，对角线AC12 cm，BD16 cm，一个质子从A移到B，电场力做了24 eV的功；一个电子从A移到C，克服电场力做了24 eV的功。其中A点的电势为零，则下列说法正确的是()AD点的电势D0BD点的电势D24 VC电场强度E250 N/CD电场强度E200 N/CAC由题意可知：UAB24 V，UAC24 V，A0，BC24 V，BC的连线为一条等势线，所以AD的连线也为一条等势线，所以D0，A正确，B错误；根据几何关系可求得AD和BC间的垂直距离d9.6 cm，电场强度E250 N/C，C正确，D错误。11两个点电荷Q1、Q2位于x轴上A、B两点，若取无限远处的电势为零，则在它们形成的电场中，沿x轴正方向上各点的电势如图所示，且APPB。由图线提供的信息可知()AP点的电场强度为零BQ1的电荷量较大C电子沿x轴从A移到B的过程中，加速度逐渐减小D电子沿x轴从A移到B的过程中，电场力先做正功，后做负功Bx图象的斜率大小表示该点的电场强度大小，E，由于P点的斜率不为零，所以P点的电场强度不为零，A错误；从A到B电场强度先减小后增大，没有电场强度为零的位置，所以两电荷为异种电荷，电场强度最小值的位置靠近Q2，所以Q1的电荷量较大，B正确；加速度a，所以电子沿x轴从A到B加速度先减小后增大，C错误；电场强度的方向是从A指向B，所以电子沿x轴从A移到B的过程中，电场力一直做负功，D错误。12(多选)(2019泰安检测)如图所示，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点，弹簧恰好处于原长状态。保持小球的带电量不变，现将小球提高到M点由静止释放。则释放后小球从M运动到N的过程中()A小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变B小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量C弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量D小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和BC由于有电场力做功，故小球的机械能与弹簧的弹性势能之和是改变的，故A错误；由题意，小球受到的电场力与重力大小相等，在小球从M运动到N过程中，重力做了多少正功，重力势能就减少多少，电场力做多少负功，电势能就增加多少，又两力做功一样多，可知B正确；由动能定理可知，弹力对小球做的功等于小球动能的增加量，又弹力做的功等于弹性势能的减少量，故C正确；显然电场力和重力做功的代数和为零，故D错误。13(多选)(2016全国卷)如图所示，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称，忽略空气阻力。由此可知()AQ点的电势比P点高B油滴在Q点的动能比它在P点的大C油滴在Q点的电势能比它在P点的大D油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小AB带电油滴在电场中受重力、电场力作用，据其轨迹的对称性可知，电场力方向竖直向上，且电场力大于重力，电场力先做负功后做正功。则电场强度方向向下，Q点的电势比P点高，选项A正确；油滴在P点的速度最小，选项B正确；油滴在P点的电势能最大，选项C错误；油滴运动的加速度大小不变，选项D错误。- 6 -