2022届高考物理一轮复习知识点全方位练习：电场的能的性质.docx

1、2022届高考物理一轮复习知识点全方位练习：电场的能的性质􀳊 基础达标􀳊1. 某研究性学习小组学习了电学知识后对电工穿的高压作业服进行研究,发现高压作业服是用铜丝编织的.下列各同学的说法正确的是()A.甲认为铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织B.乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用C.丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用D.丁认为铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用2. 在点电荷+Q形成的电场中有一点A,当一个电荷量为-q的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场

2、力做的功为W,则试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()A.EpA=-W,A=WqB.EpA=W,A=-WqC.EpA=W,A=WqD.EpA=-W,A=-Wq3. 如图所示,空间中存在着由一固定的负点电荷Q(图中未画出)产生的电场,另一正点电荷q仅在电场力作用下沿曲线MN运动,在M点的速度大小为v0,方向沿MP方向,到达N点时速度大小为v,且vv0,则()A.Q一定在虚线MP下方B.M点的电势比N点的电势高C.q在M点的电势能比在N点的电势能小D.q在M点的加速度比在N点的加速度小4. 如图所示,在直角坐标系xOy中的x轴上有一正点电荷Q,A、B、C是坐标轴上的三点,OA=OB=B

3、C=a,其中O点和C点的电势相等,静电力常量为k.下列说法正确的是()A.点电荷Q位于B、C两点之间B.O点电势比A点电势高C.A点的电场强度大小为kQa2D.将某一正试探电荷从A点沿直线移动到C点过程中,电势能先减小后增大5. 如图所示,边长为a的立方体ABCD-ABCD八个顶点上有八个带电质点,其中顶点A、C电荷量分别为q、Q,其他顶点电荷量未知,A点上的质点仅在静电力作用下处于平衡状态.现将C上质点电荷量变成-Q,则顶点A上质点(不计重力)受到的合力为()A.kQqa2B.2kQq3a2C.kQq3a2D.0􀳊 技能提升􀳊6. 如图甲所示,两个固定的点

4、电荷A、B带电荷量分别为Q1、Q2,其中A带负电,a、b、c三点在它们连线的延长线上.现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始向远处运动且经过b、c两点(粒子只受电场力作用),粒子经过a、b、c三点时的速度大小分别为va、vb、vc,其速度时间图像如图乙所示.以下说法中正确的是()A.B一定带负电B.B的电荷量一定小于A的电荷量C.b点的电场强度最大D.粒子由a点运动到c点过程中,粒子的电势能先减小后增大7.(多选)如图所示,长为L的绝缘轻杆在水平向右的匀强电场中,杆与电场线垂直,杆两端固定带电小球A和B,初始时处于图中实线位置.现将轻杆向右平移2L,然后以球B为轴在纸面内顺时针转动9

5、0到图中虚线位置,杆与电场线平行.在实线位置和虚线位置,A、B两球电势能之和相同.不考虑带电小球之间的相互作用,则()A.A球所带的电荷量绝对值比B球的大B.A球所带的电荷量绝对值比B球的小C.从实线位置到虚线位置的过程中,电场力对A球一定做正功D.从实线位置到虚线位置的过程中,电场力对B球可能做正功8. 如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上Ox2间各点的电势分布如图乙所示.下列说法正确的是()A.在Ox2间,场强先减小后增大B.在Ox2间,场强方向一定发生了变化C.一负电荷从O点运动到x2点,则电势能逐渐增大D.从O点由静止释放一仅受电场力作用的正电荷,则该电荷在

6、Ox2间做先加速后减速运动9. 小强在学习了静电场一章后,来到实验室研究如图所示的电场,实线和虚线分别表示该电场的电场线和等势线.若a、b两点所处的等势线电势为0,相邻等势线间的电势差为2 V,则()A.a处电场强度等于b处电场强度B.c、b两点间的电势差大于c、a两点间的电势差C.电子在c处具有的电势能为20 eVD.将一电子在d处由静止释放,电子运动至c点对应等势线时,具有的动能为2 eV10.如图甲所示,在绝缘的水平面上放置一个质量为m=0.1 kg、带电荷量为q=0.01 C的物体,物体与水平面间的动摩擦因数为=0.4,水平面上存在水平向左的电场,物体由静止开始向左运动,电场强度E随物

7、体的位移x变化的图像如图乙所示.g取10 m/s2,求:(1)运动过程中物体的最大加速度;(2)物体的速度达到最大时与出发点的距离.􀳊 挑战自我􀳊11.(多选) 如图所示,正四面体四个顶点A、B、C、D处分别固定四个电荷量绝对值相等的点电荷,A、B处为+Q,C、D处为-Q,O点为正四面体中心,M、N、J、K分别为AB、CD、AD、BC边中点.取无穷远处电势为零,离点电荷Q距离为r处的电势为=kQr,下列说法正确的是()A.O处场强为零B.O处电势为零C.同一个负试探电荷分别放在J点与K点,电势能相同D.把一个正试探电荷从M点移到N点,电场力做负功12.如图所

8、示,等量异种点电荷分别固定在水平线上的M、N两点处,O点位于M、N连线中点B的正上方且与B点之间的距离为L,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷)的小球固定在长度为L的绝缘轻质细杆的一端,细杆另一端可绕过O点且与M、N连线垂直的水平轴无摩擦转动.现在把杆拉起到水平位置,由静止释放,小球经过最低点B时速度为v.取O点电势为零,忽略小球所带电荷量对等量异种点电荷所形成的电场的影响,重力加速度为g.(1)求小球在经过B点时对杆的拉力大小;(2)在等量异种点电荷形成的电场中,求A点的电势A;(3)小球继续向左摆动,求其在经过与A等高的C点时的速度大小.参考答案1.C【解析】 屏蔽服的作用是在穿上后使处

9、于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害.等电位说明电势相等而不是等于0,等电势时电势差为0,电场强度为0,选项C正确,选项A、B、D错误.2.A【解析】 根据题意,电荷量为-q的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则电荷的电势能减小W,无限远处电荷的电势能为零,则电荷在A点的电势能为EpA=-W,A点的电势A=EpA-q=Wq,故A正确.3.C【解析】 因为曲线运动的合力指向曲线的内侧,可知固定的负点电荷Q只能在轨迹MN左上方的某个位置,不可能在虚线MP的下方,故A错误;正电荷从M到N过程,速度减小,说明电场力做负

10、功,电势能增加,正电荷在电势越高的位置其电势能越大,所以MN,故B错误;由于正电荷从M到N过程电场力做负功,因此其电势能增加,即EMEN,故C正确;离负场源电荷越近的位置其电势越低,由于Mr2,所以Q1Q2,故B正确;负电荷从a点到b点的过程中,电场力做负功,电势能增加,从b点到c点的过程中,电场力做正功,电势能减小,所以粒子从a到c的过程中,电势能先增大后减小,故D错误.7.BD【解析】 在实线位置和虚线位置,A、B两球电势能之和相同,则由实线位置到虚线位置,两球电势能变化量绝对值相等,电场力做功绝对值相等,而A球初、末位置的电势差大于B球初、末位置的电势差,由W=qU可知,A球所带的电荷量

11、绝对值比B球的小,故A错误,B正确;由于两球的电性未知,所以不能确定电场力做功的正负,电场力可能对A球做正功,对B球做负功,也可能对A球做负功,对B球做正功,故C错误,D正确.8.C【解析】 -x图像的斜率的绝对值等于电场强度大小,由图像可知,斜率的绝对值先增大后减小,则电场强度先增大后减小,但斜率一直是负,场强方向没有改变,故A、B错误;由图像可看出,电势逐渐降低,若一负电荷从O点运动到x2点,则电势能逐渐增大,故C正确;从O点由静止释放一仅受电场力作用的正电荷,电荷受到的电场力方向与速度方向相同,做加速运动,即该电荷在Ox2间一直做加速运动,故D错误.9.D【解析】 a处电场线密集,所以a

12、处电场强度大于b处电场强度,故A错误;c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差,故B错误;电子在c处具有的电势能为-20 eV,故C错误;电子从d处运动至c点对应等势线时,电场力做功为2 eV,电势能减少2 eV,动能增加2 eV,故D正确.10.(1)6 m/s2,方向水平向左(2)2.4 m【解析】 (1)刚开始时物体的加速度最大,由牛顿第二定律得qE0-mg=ma解得a=6 m/s2,方向水平向左.(2)由图像可得,电场强度随位移是变化的,所以物体受到的电场力随位移是变化的,当电场力大小等于摩擦力时,加速度为0,速度最大,由qE1=mg,解得E1=40 N/C由图像可得x1=100-

13、401004 m=2.4 m.11.BC【解析】 由对称性可知,两个正电荷在O点产生的合场强与两个负电荷在O点产生的合场强大小相等,但是方向不是相反,合场强不为零,A错误;根据=kQr可知,在四个点电荷的电场中,O点的电势为零,B正确;同理可知,J、K两点电势均为零,则同一个负试探电荷分别放在J点与K点,电势能相同,C正确;M点离正电荷更近、离负电荷更远,N点离负电荷更近、离正电荷更远,可知M点电势高于N点电势,则把一个正试探电荷从M点移到N点,电势能减小,电场力做正功,D错误.12.(1)mg+mv2L(2)mv2-2mgL2q(3)2v2-4gL【解析】 (1)小球经B点时,在竖直方向上,有F-mg=mv2L由牛顿第三定律可知,小球对细杆的拉力大小F=F=mg+mv2L.(2)O点电势为零,而OB在M、N连线的垂直平分线上,故B点的电势B=0对小球从A点运动到B点的过程,由动能定理得mgL+q(A-B)=12mv2解得A=mv2-2mgL2q.(3)由电场的对称性可得C=-A,所以UAC=2A对小球从A点运动到C点的过程,由动能定理得qUAC=12mvC2解得vC=2v2-4gL.