2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 电场能的性质

2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练训练：*电场能的性质*一、选择题1如图所示，质量可忽略的绝缘细杆做成正方体框架，边长为a，框架的每个顶点固定着一个带电荷量为q、质量为m的小球，将这个框架静止放在足够粗糙的水平面上，水平面上方有水平向右的匀强电场(未画出)，场强为E，下列说法正确的是()A正方体中心位置处电场强度为零B上方四个小球受到的电场力的合力均相同C若以右下底边为轴把这个正方体向右侧翻转90，系统电势能减少了6qEaD若以右下底边为轴把这个正方体向右侧翻转90，系统电势能减少了8qEa2.如图所示，在水平地面上竖直固定一绝缘弹簧，弹簧中心直线的正上方固定一个带电小球Q，现将与Q带同种电荷的小球P从直线上的N点由静止释放，在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，下列说法中正确的是()A小球P的电势能先减小后增加B小球P与弹簧组成的系统机械能一定增加C小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和D小球P速度最大时所受弹簧弹力和电场力的合力为零3.如图所示，a、b、c、d为正四面体的四个顶点，O点为d点在底面上的投影，在a、b两点分别放置等量的负点电荷，则()Ac点电势大于d点电势Bc、d两点的电场强度相同C从O点沿Od移动负电荷，负电荷的电势能不断增大D从c点沿cd移动正电荷，正电荷受到的电场力先做正功，后做负功4.静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷()A在x2和x4处电势能相等B由x1运动到x3的过程中电势能增加C由x1运动到x4的过程中电势能先减少后增加D由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大5在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图甲)图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A供电线的电势虚线表示电工周围某一截面上的等势面，c、d、e、f是不同等势面上的四个点，以下说法中正确的是()A在c、d、e、f四点中，c点的电场最强B在c、d、e、f四点中，f点的电势最高C若将某电子由c移到f，其电势能将增大D将电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动6两个等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2 C、质量为1 kg的带正电的小物块从C点静止释放，其运动的vt图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)则下列说法正确的是()AB点为中垂线上电场强度最大的点，场强E0.2 N/CB由C到A的过程中物块的电势能先减小后增大CA、B两点间的电势差UAB5 VDUCBUBA7如图所示，半径为R的均匀带正电薄球壳，壳内的电场强度处处为零，其球心位于坐标原点O，一带正电的试探电荷靠近球壳表面处由静止释放沿坐标轴向右运动下列关于坐标轴上某点电势、试探电荷在该点的动能Ek与离球心距离x的关系图线，可能正确的是()8如图甲所示，a、b是一条竖直电场线上的两点，一带正电小球从a点运动到b点的速度时间图象如图乙所示，不计空气阻力，则下列判断正确的是()A该电场的方向竖直向下Bab中点的电场强度为0C小球从a点运动到b点的过程中，电势能一直减小D小球从a点运动到b点的过程中，机械能先增大后减小9(多选)某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示，O、M、N为电场中的三个点，则由图可得()AM点的场强小于N点的场强BM点的电势低于N点的电势C将一负电荷由O点移到M点电势能增加D将一正电荷从O点分别移到M点和N点，电场力做功相同10(多选)一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其vt图象如图所示，则下列说法中正确的是()AA点的电场强度一定大于B点的电场强度B粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能CC、D间各点电场强度和电势都为零DA、B两点间的电势差大于C、B两点间的电势差11. (多选)如图所示，水平向右的匀强电场中，一带电粒子从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，粒子从A到B过程中克服重力做的功为2.0 J，电场力做的功为3.0 J，则()A粒子在A点的电势能比在C点多12.0 JB粒子在A点的动能比在B点多1.0 JC粒子在A点的机械能比在C点少12.0 JD粒子在C点的动能为12.0 J12 (多选)如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，一带电荷量为q、质量为m的小球在力F(大小可以变化)的作用下沿图中虚线由A至B做竖直向上的匀速运动已知力F和A、B连线的夹角为，A、B间距离为d，重力加速度为g.则()A力F大小的取值范围只能在0B电场强度E的最小值为C小球从A运动到B电场力可能不做功D若电场强度E时，小球从A运动到B电势能变化量大小可能为2mgdsin213 (多选)如图a所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷t0时，甲静止，乙以大小为6 m/s的初速度向甲运动此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)，它们运动的vt图象如图b所示则由图线可知()A两电荷的电性一定相反Bt1时刻两电荷的电势能最大C0t2时间内，两电荷间的静电力先增大后减小D0t3时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小14 (多选)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec和Ed.点a到点电荷的距离ra与点a的电势a已在图中用坐标(ra，a)标出，其余类推现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd.下列选项正确的是()AEa：Eb4：1 BEc：Ed2：1CWab：Wbc3：1 DWbc：Wcd1：315.(多选)如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O，在O正上方h高的A点与A点关于O对称质量为m的带正电的小球从A点静止释放，并穿过带电圆环则小球从A点到A点过程中加速度a、重力势能EpG、机械能E、电势能Ep电随位置变化的图象可能正确的是(取O点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远处电势为零)()16(多选)如图所示，空间分布着匀强电场，场中有与电场方向平行的四边形ABCD，其中M为AD的中点，N为BC的中点将电荷量为q的粒子，从A点移动到B点，电势能减小E1；将该粒子从D点移动到C点，电势能减小E2.下列说法正确的是()AD点的电势一定比A点的电势高B匀强电场的电场强度方向必沿DC方向C若A、B之间的距离为d，则该电场的电场强度的最小值为D若将该粒子从M点移动到N点，电场力做的功为17(多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V下列说法正确的是()A电场强度的大小为2.5 V/cmB坐标原点处的电势为1 VC电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV18 (多选)如图所示，竖直平面内有一个圆，BD是其竖直直径，AC是其另一条直径，该圆处于匀强电场中，场强方向平行于圆周所在平面带等量负电荷的相同小球从圆心O以相同的初动能沿不同方向射出，小球会经过圆周上不同的点，其中通过圆周上A点的小球动能最小，忽略空气阻力，下列说法中正确的是()A电场方向沿OA方向B小球经过圆周上的不同点时，过B点的小球的动能和电势能之和最小C小球经过圆周上的不同点时，过C点的小球的电势能和重力势能之和最小D小球经过圆周上的不同点时，机械能最小的小球应经过劣弧CD上的某一点二、非选择题19如图所示，半径为R0.4 m的光滑圆弧轨道AB与粗糙的水平轨道BO相切于B点，一带电荷量q0.2 C、质量m0.4 kg的小物块从A点由静止释放，经过BO后以v1 m/s的速度从O点水平抛出，击中右下侧挡板上的P点以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程yx26(x和y的单位均为m)，在y轴的左侧区域存在竖直向下的匀强电场，场强E20 V/m，小物块与轨道BO间的动摩擦因数0.1.g取10 m/s2.求：(1)小物块经过B点时对轨道的压力大小；(2)水平轨道BO的长度；(3)P点的坐标20如图所示，半径为R的水平绝缘圆盘可绕竖直轴OO转动，水平虚线AB、CD互相垂直，一电荷量为q的可视为质点的小物块置于距转轴r处，空间有方向从A指向B的匀强电场当圆盘匀速转动时，小物块相对圆盘始终静止小物块转动到位置(虚线AB上)时受到的摩擦力为零，转动到位置(虚线CD上)时受到的摩擦力为f.求： (1)圆盘边缘两点间电势差的最大值；(2)小物块由位置转动到位置克服摩擦力做的功参考答案123456789DBDBCDACBC101112131415161718ABACBCDBCACABCCDABDBC19.(1)小物块由A运动到B的过程，由动能定理得(mgqE)Rmv小物块经过B点时，由向心力公式FN(mgqE)解得FN24 N，vB4 m/s由牛顿第三定律，小物块对轨道压力大小为24 N(2)小物块由B运动到O的过程，由动能定理有(mgqE)lmv2mv解得l3.75 m(3)小物块从O点水平抛出后满足ygt2xvt解得小物块的轨迹方程y5x2，和yx26联立，解得x1 m，y5 m所以P点坐标为(1 m，5 m)20.(1)设圆盘转动的角速度为，场强大小为E，小物块质量为m，由牛顿第二定律得在位置：qEm2r在位置：m2r圆盘边缘两点间电势差的最大值U2ER联立解得U(2)设小物块由转动到克服摩擦力做的功为Wf由动能定理得qErWf0解得Wf9 / 9