高考物理一轮复习 6-2电场能的性质同步检测试题

高考物理一轮复习 6-2电场能的性质同步检测试题1xx福建卷如图221，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是()图221AA点电势大于B点电势BA、B两点的电场强度相等Cq1的电荷量小于q2的电荷量Dq1在A点的电势能小于q2在B点的电势能解析：由题意知点电荷Q带负电，所以有AB0，得|UA|UB|，移动两试探电荷克服电场力做功相等，有q1|UA|q2|UB|，所以q1q2，选项A错误，C正确因为Ek，A点比B点离Q近，所以EAEB，选项B错误根据电场力做功与电势能变化的关系，q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能，选项D错误答案：C2xx江苏徐州摸底如图222所示，在M、N处固定着两个等量异种点电荷，在它们的连线上有A、B两点，已知MAABBN.下列说法正确的是()图222AA、B两点场强相同BA、B两点电势相等C将一正电荷从A点移到B点，电场力做负功D负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能解析：根据等量异种点电荷电场特点，A、B两点电场强度相同，A、B两点电势不相等，选项A正确，B错误；将一正电荷从A点移到B点，电场力做正功，选项C错误；负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，选项D错误答案：A3.xx重庆卷空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图223所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则 ()图223AP、Q两点处的电荷等量同种Ba点和b点的电场强度相同Cc点的电势低于d点的电势D负电荷从a到c，电势能减少解析：根据电场线与等势线垂直得：必有一条电场线与P、Q连线重合，P为正电荷，故该电场线必从P沿直线指向Q，因电场线总是由正电荷指向负电荷，故P、Q电荷为等量异种电荷，A选项错误；电场强度是矢量，a、b两处电场强度方向不同，B选项错误；因越靠近正电荷，电势越高，故c点电势高于d点电势，C选项错误；根据等势线的分布及P、Q的电性，c所在的等势线电势高于a所在等势线的电势，负电荷从a到c，电场力做正功，电势能减少，D选项正确答案：D4如图224所示，光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P，将另一个带电小物块Q在斜面的某位置由静止释放，它将沿斜面向上运动设斜面足够长，则在Q向上运动过程中()图224A物块Q的动能一直增大B物块P、Q之间的电势能一直增大C物块P、Q的重力势能和电势能之和一直增大D物块Q的机械能一直增大解析：电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加，由题意知电场力对Q做了正功，故Q电势能减少，根据除重力外(或弹力)，其余外力做正功，则机械能增加(反之减少)，可知D选项正确答案：D5(多选题)如图225甲是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A、B是电场线上的两点，一负电荷q仅在电场力作用下以初速度v0从A运动到B过程中的速度图线如图225乙所示，则以下说法中正确的是()图225AA、B两点的电场强度是EAEBBA、B两点的电势是ABC负电荷q在A、B两点的电势能大小是EpAEpBD此电场一定是负电荷形成的电场解析：由vt图知，负电荷q做加速度增大的减速运动，故所受电场力变大，电场强度变大，EBEA，A对；又因电场力的方向在(a)图中向左，故电场线的方向为AB，则AB，B正确；又EpqU，对负电荷q，EpAEpB，C错；根据电场线的方向和电场强度的特点知，此电场一定是负电荷形成的电场，D对答案：ABD6xx张掖市诊断考试如图226所示，等边三角形ABC处在匀强电场中，其中电势AB0，C(0)，保持该电场的大小和方向不变，让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30，则此时的B点电势为()图226A.B.C D解析：由AB0知AB连线为一等势线，UCA，电场方向垂直AB向左转动后B点到达D点，如图227所示：图227设三角形边长为a，则匀强电场的场强为E，转动后UADEasin30，再由UADAD，可得：D，所以C正确答案：C7(多选题)xx广东省广州市测试如图228，在正点电荷Q形成的电场中，AD、BC是以Q为圆心的两段圆弧正点电荷q沿ABCDA移动，则该电荷q()图228A沿BC运动时不受电场力作用B沿DA运动时电场力不做功C在B点时的电势能比在D点时小D在A点时受到的电场力比在C点时小解析：在电场中，正点电荷不论怎么运动都受电场力，选项A错误DA弧是等势面，选项B正确沿电场线方向电势降低，正点电荷在电势高处电势能大，选项C正确电场线密处电场强度大，该正点电荷所受的电场力也大，选项D错误答案：BCB组能力提升8xx辽宁省五校联考某导体置于电场后周围的电场分布情况如图229所示，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，A、B、C为电场中的三个点下列说法错误的是()图229AA点的电场强度小于B点的电场强度BA点的电势高于B点的电势C将负电荷从A点移到B点，电场力做正功D将正电荷从A点移到C点，电场力做功为零解析：A点所在位置的电场线分布比B点稀疏，说明A点的电场强度小于B点的电场强度，选项A说法正确；因为沿着电场线方向，电势逐渐降低，本题中电场线从A点所在等势面指向B点所在等势面，所以A点的电势高于B点的电势，选项B说法正确；将负电荷从电势较高的A点移到电势较低的B点，该负电荷的电势能增大，电场力做负功，选项C说法错误；A点和C点的电势相等，所以将正电荷从A点移到C点，电场力做功为零，选项D说法正确本题答案为C.答案：C9xx陕西省西安市长安区一中模拟在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势随x坐标值的变化图线如图2210所示一质量为m、带电荷量为q的带正电小球(可视为质点)从O点以初速度v0沿x轴正向移动下列叙述正确的是()图2210A若小球能运动到x1处，则该过程小球所受电场力逐渐增大B带电小球从x1运动到x3的过程中，电势能先减小后增大C若该小球能运动到x4处，则初速度v0至少为2D若v0为2，带电粒子在运动过程中的最大速度为 解析：在0到x1段，电势增加越来越缓慢，因此电场强度减小，故小球受电场力减小，A错误；从x1到x2电势越来越低，由于小球带正电荷，因此小球的电势能越来越小，B错误；从0到x1，当初速度最小时，到达x1处速度恰好等于零，根据动能定理，0q0mv，可知初速度v0，只要能越过x1位置就一定能到达x4处，因此C错误；到达x3处动能最大，在从0到x4运动过程中，根据动能定理，0qmv2mv，将初速度v02 代入得v ，D正确答案：D图221110xx河北省保定市月考如图2211所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12 J，金属块克服摩擦力做功8 J，重力做功24 J，则下列判断正确的是()A金属块带负电荷B金属块克服电场力做功8 JC金属块的电势能减少4 JD金属块的机械能减少12 J解析：设电场力对金属块做功为W，根据动能定理有W24 J8 J12 J，可得W4 J，即金属块克服电场力做功4 J，电势能增加4 J，选项B、C错误；电场力做负功，金属块肯定带正电，选项A错误；机械能的减少量等于克服摩擦力做的功和克服电场力做功之和，所以金属块的机械能减少12 J，选项D正确答案：D图221211在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E6.0105 N/C，方向与x轴正方向相同在O处放一个电荷量q5.0108 C、质量m1.0102 kg的绝缘物块物块与水平面间的动摩擦因数0.20，沿x轴正方向给物块一个初速度v02.0 m/s，如图2212所示求物块最终停止时的位置(g取10 m/s2)解析：物块先在电场中向右减速，设运动的位移为x1，由动能定理得：(qEmg)x10mv所以x1代入数据得x10.4 m可知，当物块向右运动0.4 m时速度减为零，因物块所受的电场力FqE0.03 NFfmg0.02 N，所以物块将沿x轴负方向加速，跨过O点之后在摩擦力作用下减速，最终停止在O点左侧某处，设该点距O点距离为x2，则对全过程由动能定理得mg(2x1x2)0mv.解之得x20.2 m.答案：在O点左侧距O点0.2 m处图221312一匀强电场，场强方向是水平的(如图2213所示)，一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成角的直线运动求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差解析：设电场强度为E，小球带电量为q，因为小球做直线运动，它所受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线如图2214所示，所以mgqEtan图2214由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为a设从O点到最高点的位移为x，根据运动学公式有v2ax运动的水平位移为xxcos从O点到最高点的过程中，电场力做负功，电势能增加，小球在最高点与O点的电势能之差为：EpqEx联立以上五式，解得：Epmvcos2.答案：mvcos2图221513xx福建省龙岩市质检如图2215所示，在竖直平面内，AB为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道，AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为O，半径R0.50 m，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小E1.0104 N/C，现有质量m0.20 kg、电荷量q8.0104 C的带电体(可视为质点)，从A点由静止开始运动，已知sAB1.0 m，带电体与轨道AB、CD的动摩擦因数均为0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等求：(取g10 m/s2)(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度；(2)带电体最终停在何处解析：(1)设带电体到达C点时的速度为v，由动能定理得：qE(sABR)mgsABmgRmv2解得v10 m/s.(2)设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h，由动能定理得：mghqEh0mv2解得h m.在最高点，带电体受到的最大静摩擦力FfmaxqE4 N，重力Gmg2 N因为GFfmax所以带电体最终静止在与C点的竖直距离为 m处答案：(1)10 m/s(2)与C点的竖直距离为 m处C组难点突破14(多选题)如图2216所示是模拟净化空气过程的两种设计方案含灰尘的空气密闭在玻璃圆筒(圆筒的高和直径相等)内.第一种方案：在圆筒顶面和底面加上电压U，沿圆筒的轴线方向形成一个匀强电场，尘粒运动方向如图甲所示；第二种方案：圆筒轴线处放一直导线，在导线与筒壁间也加上电压U，形成沿半径方向的辐向电场，尘粒运动方向如图乙所示已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比，即fkv(k为一定值)，假设每个尘粒的质量和电荷量均相同，重力不计关于两种方案，下列说法正确的是()图2216A尘粒最终一定做匀速运动B灰尘沉积处的电场强度大小不相等C电场对单个尘粒做功的最大值相等D能实现匀速运动的尘粒的最终速率相等解析：尘粒速度达到一定值时，尘粒所受阻力大小等于电场力，尘粒做匀速运动，而对于一部分离目标极板较近的尘粒来说，可能还没有加速到这个速度就已经打到极板上，故A错误；对于两种方案，电压相等，但两极间的距离不相等，所以灰尘沉积处电场强度大小不相等，B正确；两种方案电场对单个尘粒做功的最大值均为qU，C正确；当尘粒匀速运动时，qEkv，式中q、k相同，但E不同，所以v不等，故D错误答案：BC