（江蘇專(zhuān)用）高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)21 電場(chǎng)能的性質(zhì)-人教版高三物理試題

課后限時(shí)集訓(xùn)21電場(chǎng)能的性質(zhì)建議用時(shí)：45分鐘1(多選)(2019·遼寧遼南協(xié)作校一模)一個(gè)點(diǎn)電荷，從靜電場(chǎng)中的a點(diǎn)移到b點(diǎn)，若在a點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢(shì)能相等，則()Aa、b兩點(diǎn)的電勢(shì)一定相等Ba、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)可能相等C作用于該點(diǎn)電荷的電場(chǎng)力一定始終與其移動(dòng)方向垂直D該點(diǎn)電荷一定沿等勢(shì)面移動(dòng)AB同一個(gè)點(diǎn)電荷若在a點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢(shì)能相等，根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系可知，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)一定相等，選項(xiàng)A正確；a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度可能相等，選項(xiàng)B正確；根據(jù)題述信息能得出點(diǎn)電荷從靜電場(chǎng)中的a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功為零，不能得出作用于該點(diǎn)電荷的電場(chǎng)力一定始終與其運(yùn)動(dòng)方向垂直，也不能得出該點(diǎn)電荷一定沿等勢(shì)面移動(dòng)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。2(2019·江蘇啟東中學(xué)高三月考)如圖所示，靜電噴涂時(shí)，被噴工件接正極，噴槍口接負(fù)極，它們之間形成高壓電場(chǎng)。涂料微粒從噴槍口噴出后，只在靜電力作用下向工件運(yùn)動(dòng)，最后吸附在工件表面，圖中虛線為涂料微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡。下列說(shuō)法正確的是()A涂料微粒一定帶負(fù)電B圖中虛線也可視為高壓電場(chǎng)的部分電場(chǎng)線C電場(chǎng)力對(duì)微粒先做正功后做負(fù)功D噴射出的微粒動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能A由題圖知，工件帶正電，則在涂料微粒向工件靠近的過(guò)程中，涂料微粒帶負(fù)電，故A正確；由于涂料微粒有初速度，初速度和電場(chǎng)力不一定方向相同，故涂料微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡不一定沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，故無(wú)法確定電場(chǎng)線，故B錯(cuò)誤；涂料微粒所受的電場(chǎng)力方向向左，其位移方向大體向左，則電場(chǎng)力對(duì)涂料微粒做正功，故C錯(cuò)誤；因電場(chǎng)力對(duì)涂料微粒做正功，其動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故D錯(cuò)誤。3.(多選)如圖所示，虛線為電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等。一個(gè)質(zhì)子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于其在B點(diǎn)的電勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()AA點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的高BA點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的低C質(zhì)子在A點(diǎn)所受的電場(chǎng)力比B點(diǎn)的大D質(zhì)子在A點(diǎn)所受的電場(chǎng)力比B點(diǎn)的小BD正電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的位置，電勢(shì)能大，由于帶正電的質(zhì)子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于其在B點(diǎn)的電勢(shì)能，則知A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的低，故A錯(cuò)誤，B正確；等差等勢(shì)面的疏密代表場(chǎng)強(qiáng)的大小，故B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，質(zhì)子在A點(diǎn)所受的電場(chǎng)力比B點(diǎn)的小，故C錯(cuò)誤，D正確。4.(多選)(2019·重慶部分區(qū)縣聯(lián)考)如圖所示，真空中有一點(diǎn)電荷甲固定在O點(diǎn)，虛線是其在周?chē)臻g產(chǎn)生的電場(chǎng)的三個(gè)等勢(shì)面，且相鄰的兩個(gè)等勢(shì)面間電勢(shì)差相同。實(shí)線是點(diǎn)電荷乙在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡，S、M、N為運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面的交點(diǎn)，下列說(shuō)法一定正確的是()A電勢(shì)M>S B甲、乙為同種電荷C電勢(shì)能EPM>EPN D場(chǎng)強(qiáng)大小ES>ENBC本題考查電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)和電勢(shì)能等。由于題中沒(méi)有給出固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷甲的電性，不能判斷出M、S兩點(diǎn)電勢(shì)高低，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)點(diǎn)電荷乙在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡可知，甲、乙為同種電荷，選項(xiàng)B正確；點(diǎn)電荷乙在電場(chǎng)中從M運(yùn)動(dòng)到N，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電勢(shì)能EPM>EPN，選項(xiàng)C正確；根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式可知，場(chǎng)強(qiáng)大小ES<EN，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.(2019·永州模擬)水平線上的O點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷，圖中畫(huà)出了電荷周?chē)鷮?duì)稱(chēng)分布的幾條電場(chǎng)線，如圖所示。以水平線上的某點(diǎn)O為圓心，畫(huà)一個(gè)圓，與電場(chǎng)線分別相交于a、b、c、d、e，則下列說(shuō)法正確的是()Ab、e兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同Bb、c兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于e、d兩點(diǎn)間電勢(shì)差Ca點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)D電子在d點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能B由圖看出，b、e兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等，但方向不同，而電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，所以b、e兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，故A錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，b、c兩點(diǎn)間電勢(shì)差與e、d兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等，故B正確；根據(jù)順著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低可知，離點(diǎn)電荷O越遠(yuǎn)，電勢(shì)越低，故a點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)的電勢(shì)，故C錯(cuò)誤；d點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，由Epqe，則知電子在d點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，故D錯(cuò)誤。6.電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為1.2×108 J，在B點(diǎn)的電勢(shì)能為0.80×108 J。已知A、B兩點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上，如圖所示，該點(diǎn)電荷的電荷量的絕對(duì)值為1.0×109 C，那么()A該電荷為負(fù)電荷B該電荷為正電荷CA、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB4.0 VD把電荷從A移到B，靜電力做功為W2.5×1010 JAA點(diǎn)的電勢(shì)能大于B點(diǎn)的電勢(shì)能，從A到B靜電力做正功，所以該電荷一定為負(fù)電荷，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；靜電力做功WABEpAEpB1.2×108 J0.80×108 J0.40×108 J，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由UAB得UAB V4.0 V，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤。7.(2019·池州模擬)如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一長(zhǎng)方形ABCD，邊長(zhǎng)AB12 cm、BC16 cm，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與長(zhǎng)方形ABCD所在平面平行，A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)A15 V，B3 V，C35 V，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向?yàn)?)A300 V/m，沿AB方向B250 V/m，沿AC方向C200V/m，沿AD方向D150 V/m，沿BD方向B由幾何關(guān)系知，AC20 cm，過(guò)B點(diǎn)作AC邊上的高BO，BO0.8AB9.6 cm，AO0.6AB7.2 cm，AC之間的電勢(shì)差UACAC50 V，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)降落與距離成正比，所以UAO·UAC·50 V18 V，則O3 V，由此判斷B、O兩點(diǎn)等勢(shì)，BO是等勢(shì)線，電場(chǎng)強(qiáng)度方向與BO垂直，沿著AC方向，E V/m250 V/m，選項(xiàng)B正確。8.(多選)某靜電場(chǎng)中x軸上的電勢(shì)隨x坐標(biāo)變化的圖象如圖所示，­x圖象關(guān)于軸對(duì)稱(chēng)，a、b兩點(diǎn)到O點(diǎn)的距離相等。將一電荷從x軸上的a點(diǎn)由靜止釋放后粒子沿x軸運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中粒子只受電場(chǎng)力作用，則下列說(shuō)法正確的是()A該電荷一定帶負(fù)電B電荷在b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零C從O到b，電荷的電勢(shì)能減小D從a到b電場(chǎng)力對(duì)電荷先做正功，后做負(fù)功BD此­x圖象可視為在x軸上關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷，在它們連線上電勢(shì)隨x坐標(biāo)變化的圖象。由于a、b兩點(diǎn)等電勢(shì)，該電荷一定帶正電，由動(dòng)能定理可知，將一電荷從x軸上的a點(diǎn)由靜止釋放后沿x軸運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電荷到b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；電荷從O到b，電勢(shì)升高，電荷的電勢(shì)能增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電荷從a到b，電勢(shì)能先減小后增大，電場(chǎng)力對(duì)電荷先做正功，后做負(fù)功，選項(xiàng)D正確。9.(2019·西安高三質(zhì)檢)如圖是勻強(qiáng)電場(chǎng)遇到空腔導(dǎo)體后的部分電場(chǎng)線分布圖，電場(chǎng)線的方向如圖中箭頭所示，M、N、Q是以直電場(chǎng)線上一點(diǎn)O為圓心的同一圓周上的三點(diǎn)，OQ連線垂直于MN。以下說(shuō)法正確的是()AO點(diǎn)電勢(shì)與Q點(diǎn)電勢(shì)相等BM、O間的電勢(shì)差小于O、N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C由題圖中電場(chǎng)線的方向可知M>O>N，再作出此電場(chǎng)中過(guò)O的等勢(shì)線，可知O>Q，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)所受的電場(chǎng)力方向沿電場(chǎng)線的切線方向而不是圓周的切線方向，D錯(cuò)誤。10(多選)(2019·江蘇高郵模擬)在電荷量分別為2q和q的兩個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，電場(chǎng)線分布如圖所示，在兩點(diǎn)電荷連線上有a、b、c三點(diǎn)，且b、c兩點(diǎn)到正點(diǎn)電荷距離相等，則()A在兩點(diǎn)電荷之間的連線上存在一處電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)B將一電子從a點(diǎn)由靜止釋放，它將在a、b間往復(fù)運(yùn)動(dòng)Cc點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)D負(fù)試探電荷在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在b點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能小CD電場(chǎng)線是從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷，由電場(chǎng)的疊加原理可知，在兩點(diǎn)電荷之間的連線上不存在電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；由于ab間的電場(chǎng)強(qiáng)度方向始終由a指向b，所以電子受到向右的電場(chǎng)力，所以在a處由靜止釋放電子，電子將向右運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；正電荷與b點(diǎn)和c點(diǎn)的距離相等，由題圖可知，正電荷與b點(diǎn)間的電場(chǎng)線比正電荷與c點(diǎn)間的電場(chǎng)線更密，由公式UEd，所以電勢(shì)降落更多，即b點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)電勢(shì)更低，故C正確；由題圖可知，從a點(diǎn)到b點(diǎn)電勢(shì)越來(lái)越低，根據(jù)負(fù)電荷在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，所以負(fù)試探電荷在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在b點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能小，故D正確。11.(多選)兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷，固定在圖中P、Q兩點(diǎn)，MN為PQ連線的中垂線，交PQ于O點(diǎn)，A點(diǎn)為MN上的一點(diǎn)。一帶負(fù)電的試探電荷q，從A點(diǎn)由靜止釋放，只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)。取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則()Aq由A點(diǎn)向O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)Bq由A點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程電勢(shì)能逐漸減小Cq運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大Dq運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零BC兩等量正點(diǎn)電荷在連線的中垂線MN上的電場(chǎng)強(qiáng)度方向從O點(diǎn)向兩側(cè)沿中垂線指向無(wú)窮遠(yuǎn)處，場(chǎng)強(qiáng)大小從O點(diǎn)沿MN到無(wú)窮遠(yuǎn)處先變大后變小，因此q由靜止釋放后，在變化的電場(chǎng)力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的加速度不斷變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；q由A點(diǎn)到O點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，B項(xiàng)正確；在MN上O點(diǎn)電勢(shì)最高，因此q在O點(diǎn)的電勢(shì)能最小，由于只有電場(chǎng)力做功，因此電勢(shì)能與動(dòng)能的和是一定值，電勢(shì)能最小時(shí)，動(dòng)能最大，C項(xiàng)正確；O點(diǎn)的電勢(shì)不為零，因此q在O點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能不為零，D項(xiàng)錯(cuò)誤。12.在某個(gè)電場(chǎng)中，x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x坐標(biāo)變化的圖線如圖所示，圖線關(guān)于原點(diǎn)O中心對(duì)稱(chēng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，x軸上x(chóng)x1和xx1是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是()Ax軸上x(chóng)x1和xx1兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都相同B粒子從xx1點(diǎn)到xx1點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)xx1和xx1兩點(diǎn)時(shí)速度一定相同C粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)xx1點(diǎn)的加速度與經(jīng)過(guò)xx1點(diǎn)的加速度相同D粒子從xx1點(diǎn)到xx1點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能先增大后減小B由E­x圖象可知，xx1和xx1兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；粒子在這兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力也大小相等、方向相反，由于粒子只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知，粒子在這兩點(diǎn)的加速度大小相等、方向相反，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；E­x圖象中圖線與橫軸所圍的面積表示電勢(shì)差，因此粒子由xx1運(yùn)動(dòng)到x0的過(guò)程和由x0運(yùn)動(dòng)到xx1的過(guò)程電場(chǎng)力分別做的功滿(mǎn)足W1W2，根據(jù)動(dòng)能定理可知，粒子經(jīng)過(guò)xx1和xx1兩點(diǎn)時(shí)速度一定相同，故選項(xiàng)B正確；題中未能說(shuō)明粒子的電性或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此粒子從xx1點(diǎn)到xx1點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能可能先增大后減小，也可能先減小后增大，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。13.(2019·江蘇金陵中學(xué)高考模擬)如圖所示，不帶電的金屬球B接地，在B球附近放置一個(gè)帶正電q的小球A，A的重力不計(jì)?，F(xiàn)由靜止開(kāi)始釋放A球，在A運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是()AA向B做勻加速運(yùn)動(dòng)BB球的電勢(shì)不斷增加CB球上感應(yīng)電荷數(shù)保持不變DA、B球上電荷相互作用電勢(shì)能不斷減小D由于靜電感應(yīng)，金屬球B表面感應(yīng)出現(xiàn)負(fù)電荷，A向B運(yùn)動(dòng)，根據(jù)F可得金屬球B對(duì)A作用力變大，根據(jù)Fma可得A的加速度變大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤； 由于金屬球B接地，B球的電勢(shì)為零，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；A向B靠近，B球上感應(yīng)電荷數(shù)增大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；A向B運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，所以A、B球上電荷相互作用電勢(shì)能不斷減小，故選項(xiàng)D正確。14. (多選)(2019·四川成都七中模擬)空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中建立Oxyz空間坐標(biāo)系如圖所示，a、b、c三點(diǎn)分別在三個(gè)坐標(biāo)軸上，距離原點(diǎn)O的距離rarc2 cm，rb2 cm，d點(diǎn)在yOz平面上，且dbOb。將帶電荷量為q2.5×1016 C的試探電荷從d點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功為零，從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功W1.2×1014 J，b、O間電勢(shì)差UbO24 V，由此可判斷()A空間電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿x軸正方向B空間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為8×102 V/mCc、O間電勢(shì)差UcO24 VD電場(chǎng)中的等勢(shì)面垂直于xOy平面BD試探電荷從d點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功為零，說(shuō)明勻強(qiáng)電場(chǎng)垂直于db，且db在等勢(shì)面上，故電場(chǎng)中的等勢(shì)面垂直于xOy平面，則電場(chǎng)平行xOy平面，故D正確；在xOy平面上的直角三角形aOb如圖所示，a、b間電勢(shì)差Uab48 V，b、O間電勢(shì)差UbO24 V，則原點(diǎn)O與ab中點(diǎn)電勢(shì)相等，故過(guò)原點(diǎn)O作ab中點(diǎn)的連線Oe為等勢(shì)線，三角形中a點(diǎn)電勢(shì)最低，因此作Oe的垂線指向a即為xOy平面上的一條電場(chǎng)線，所以場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸正方向成30°角，場(chǎng)強(qiáng)大小E V/m8×102 V/m，故B正確、A錯(cuò)誤；cO平行于db，故c、O間電勢(shì)差為0，故C錯(cuò)誤。