6.2电场能的性质.docx

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1、6.2电场能的性质L在静电场中，将一电子从A点移到B点，静电力做了正功，则（）A.电场强度的方向一定是由A点指向B点B.电场强度的方向一定是由B点指向A点C.电子在A点的电势能一定比在B点高D.电子在B点的电势能一定比在A点高解析：电子由AtB电场力做正功，电势能减少，故C对.因无法确定电场力的具体情况，故无法判断场强方向，由静电力对电子做功为正，只能判断出B点电势高于A点电势，若满足从8到A为电势降落最快，才可以说B选项正确.答案：C2.电场线分布如图所示，电场中a、b两点的电场强度大小分别为反和Eb,电势分别为的和他，贝J（）A.EaEb，llhB.EaEb,3“VhC.EVEb,abD.

2、EaVEb，ab解析：本题考查静电场中的场强大小和电势高低的比较.由电场线的疏密程度可知：Ea，所以C对.答案：C3.如图，在点电荷。产生的电场中，将两个带正电的试探电荷切、仪分别置于4、B两点,虚线为等势线.取无穷远处为零电势点，若将切、夕2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（）/A/ZVXOA工点电势大于B点电势B.A、8两点的电场强度相等Cg的电荷量小于刃的电荷量Dq在A点的电势能小于仅在B点的电势能解析：由题意知点电荷。带负电，所以有他38U的,移动两试探电荷克服电场力做功相等，有3|UAoOI=RUbJ所以切仇，选项A错误，C正确.因为E=呼，A点比8点

3、离。近，所以&Eb,选项B错误.根据电场力做功与电势能变化的关系，即在A点的电势能等于42在B点的电势能，选项D错误.答案：C4.某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（）Ae点场强大于b点场强Ba点电势高于b点电势C.若将一试探电荷+q由。点释放，它将沿电场线运动到h点D.若在d点再固定一点电荷一Q,将一试探电荷+q由。移至力的过程中，电势能减小解析：本题考查电场线、电场强度、电势、电场力做功与电势能变化等知识点，意在考查考生理解和综合运用知识的能力.根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小可知C点的电场强度小于b点的电场强度，选项A错误；根据沿电场线方向电势逐渐降低可知0点电势高于b点

4、电势，选项B正确；只有当电场线为直线时，试探电荷由静止释放，才能沿电场线运动，所以选项C错误；若在d点再固定一点电荷一Q,将一试探电荷+夕由。移至b的过程中，电场力做正功,电势能减小，选项D正确.答案：BD5 .如图所示，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MA=AB=3N.下列说法正确的是（）N-QMABNA.A、8两点场强相同B.A、8两点电势相等C.将一正电荷从A点移到8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、8两点电势不相等，选项A正确，B错误；将一正电荷从A点移到8点，电场

5、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：A6 .空间中P、。两点处各固定一个点电荷，其中P点为正电荷，P、。两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则（）阍卷A.P、。两点处的电荷等量同种B。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。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、。电荷为等量异种电荷，A选项错误；电场强度是矢量，。、力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。

6、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所在等势线的电势，负电荷从。到c,电场力做正功，电势能减少，D选项正确.答案：D7 .位于A、8处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（）Aq点和b点的电场强度相同B.正电荷从C点移到d点，电场力做正功C.负电荷从。点移动C点，电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到/点，电势能先减小后增大解析：同一检验电荷在a、b两点受力方向不同，所以A错误；因为A、8两处为负电荷，所以等势线由外向内表示的电势越来越低，将正电荷从C点移到d点，正电荷的电势能增加，电场力做负功，B错

7、误；负电荷从。点移到。点，电势能减少，电场力做正功，C正确；正电荷沿虚线从e点移到了点的过程中，电势先降低再升高，电势能先减小后增大，D正确.答案：CD8 .如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是），轴上的三个点，且OM=MN,P点在y轴的右侧，MPlON,贝J（）A.M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由。点移动到P点，电场力做正功C.M、N两点间的电势差大于0、M两点间的电势差D.在0点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿），轴做直线运动解析：由题图和儿何关系可知M和尸两点不处在同一等势面上，而且有M0p,A对；将负电荷由O点移到P点要克服电场力做功，即电场力做负

8、功，B错；由E=I及电场线疏密程度可知O、M两点之间的电势差应大于M、N两点间的电势差，C错；从O点释放带正电粒子后，该粒子所受电场力的方向始终沿y轴正方向，则带电粒子将沿），轴做直线运动，D对.答案：AD9 .图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，、。三点是实线与虚线的交点.则该粒子（）A.带负电B.在C点受力最大C.在b点的电势能大于在C点的电势能D.由。点到b点的动能变化大于由b点到C点的动能变化解析：由于带电粒子受到的电场力指向轨迹凹侧，说明带电粒子带正电，选项A错误；根据库仑定律尸=庠可知，选

9、项B错误；粒子从力点运动到C点的过程中，电场力对粒子做正功，粒子电势能减小，选项C正确；由动能定理可得gU=Ek,因此UaU5所以选项D正确.答案：CD10.如图所示，虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面.两个带电粒子M、M重力忽略不计）以平行于等势面的初速度射入电场，运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示.已知M是带正电的带电粒子.则下列说法中正确的是（）A.N一定也带正电B.点的电势高于6点的电势，。点的场强大于b点的场强C.带电粒子N的动能减小，电势能增大D.带电粒子N的动能增大，电势能减小解析：本题考查等势面、电场强度、电势、电势能、功能关系.由M带正电和M的运动轨迹可知，该电场

10、的电场线水平向右，由N的运动轨迹可得，N带负电，A错；因为是匀强电场，匕两点的场强相同，B错；N由等势面d运动到等势面小电场力做正功，根据功能关系得，N的动能增加而电势能减小，C错，D对.本题难度中等.答案：D11.如图所示，虚线为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为零.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过。、6点时的动能分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为一8eV时，它的动能应为（）A.8eVB.13eVC.20eVD34eV解析：由于正电荷由。到b动能减小了21eV,而电场中机械能和电势能总和不变，故在等势面3

11、的动能应为12eV+O=12eV.当在所求位置时，因为电势能为一8eV,所以动能为12eV-（-8eV）=20eV,故C正确.答案：C12.如图所示，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（）A.物块Q的动能一直增大B.物块P、。之间的电势能一直增大C.物块P、。的重力势能和电势能之和一直增大D.物块。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

12、项正确.答案：D13 .如图（a）是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A、8是电场线上的两点，一负电荷g仅在电场力作用下以初速度W从A运动到B过程中的速度图线如图（b）所示，则以下说法中正确的是（）(b)(a)A.A、8两点的电场强度是EAVE8B.A、8两点的电势是9a98C.负电荷q在A、8两点的电势能大小是EpA%BD.此电场一定是负电荷形成的电场解析：由u-f图知，负电荷4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A3,则以”，B正确；又Ep=qU,对负电荷q，EPAVEPB,C错；根据电场线的方向和电场

13、强度的特点知，此电场一定是负电荷形成的电场，D对.答案：ABD14 .如图所示，在一匀强电场区域中，有A、B、。、。四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知A、B、C三点电势分别为以=1V,88=4V,c=0f则。点电势他的大小为（）DABA.-3VB.0C.2VD.lV解析：在匀强电场中，由于A。与8。平行且相等，故UAD=UBC,WA-D=B-c,代入数据解得沏=3V.答案：A15 .如图所示，竖直放置的劲度系数为攵的轻质弹簧，上端与质量为?的小球连接，下端与放在水平桌面上的质量为M的绝缘物块相连，小球与弹簧绝缘，小球带正电，带电荷量为4,物块、弹簧和小球组成的系统处于静止状态.现突然加

14、上一个竖直向上，大小为E的匀强电场，某时刻物块对水平面的压力为零,则从加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中，小球电势能改变量的大小为（）qE(M+,n)A-k 9CqEMgB-k gD小解析：加上电场前Mg=履,加上电场后，物块对水平面压力为零时，Mg=kX2,由功能关系：电势能的改变量等于电场力做的功W=MS+也）=2毁t与故A正确.答案：A16 .如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点。处的电势为OV,点A处的电势为6V,点8处的电势为3V,则电场强度的大小为（）OecmA.200VmB.2OO3VmC.IOOV/mD.1003V/m解析：连接B

15、与OA的中点C做等势线，过。点做BC的垂线交BC于。点，由几何关系得OD=I.5cm,E=Uld=UOD=200V/m.答案：A17 .如图所示，a、b带等量异种电荷，MN是。、b连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点以一定的初速度网射出，开始一段轨迹如图中实线所示，不考虑粒子重力，则在飞越该电场的过程中（）A.该粒子带负电B.该粒子的动能先减小后增大C.该粒子的电势能先增大后减小D.该粒子运动到无穷远处，速度大小一定仍为V0解析：由电荷的运动轨迹可看出粒子带负电，故A正确.MN是等势面，可延伸到无穷远，故粒子在M点和无穷远处的电势差为零，电场力做功为零，故D选项正确.答案：AD18 .空间有一

16、沿X轴对称分布的电场,其电场强度E随X变化的图像如图所示.下列说法中正确的是（）AQ点的电势最低B温点的电势最高CR和一汨两点的电势相等D.Aj和X3两点的电势相等答案：C19 .如图所示，水平放置的带电平行板M、N相距IoCm,A点距M板0.3cm,AB间距为IOCm,且与水平方向成30。角，将一带电荷量为2.0lO6C的正电荷q由A点沿AB直线移到B点，电场力做功为1.6106J.试求：A”r工板间电场强度；(2)M、N两板间的电势差；(3)电荷q在8点的电势能.解析：(1)由W48=UA8q=EJA8sin30%g可得：E=滤前.V/m.UMN=Ed=160.1V=1.6V.(3)=Ed

17、MB=16(0.05+0.003)V=0.848V又UMB=(PMM=U故仰=-0.848Vfp-W=-1.69610-6J.答案：(l)16Vm(2)1.6V(3)-1.696106J20 .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，场强大小七=6.0lO5N/C,方向与X轴正方向相同.在O处放一个电荷量4=-5.0xl()Fc、质量?=.OXio-2kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数=020,沿X轴正方向给物块一个初速度%=2.0ms,如图所示.求物块最终停止时的位置.(g取10ms2)解析：物块先在电场中向右减速，设运动的位移为x,由动能定理得：

18、一(qE+mg)x=()-以记所以X=2qE+mg代入数据得汨=04m可知，当物块向右运动04m时速度减为零，因物块所受的电场力尸=qE=0.03NR=WMg=O.02N,所以物块将沿X轴负方向加速，跨过。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。点距离为M,则对全过程由动能定理得-mg(2xX2)=0-解之得jq=0.2m.答案：在。点左侧距。点0.2m处21 .如图所示，在绝缘水平面上，有相距为L的A、8两点，分别固定着两个带电荷量均为。的正电荷.O为AB连线的中点，a.b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=亨.-质量为机、电荷量为+g的小滑块(可视为质点)以初动能EkO从

19、。点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为2反0,第一次到达8点时的动能恰好为零，小滑块最终停在。点，已知静电力常量为火.求：AaObB(1)小滑块与水平面间滑动摩擦力的大小；(2)小滑块刚要到达b点时加速度的大小和方向；(3)小滑块运动的总路程s.解析：由Aa=B/?=/O为AB连线的中点可知、方关于。点对称，则a、b之间的电势差为CU=0.(1)设小滑块与水平面间摩擦力的大小为F,滑块从-b的过程，由动能定理得夕人一户亭=0一反0.解得F=等(2)根据库仑定律，小滑块刚要到达b点时受到的库仑力的合力为F=kQqkQq 12 8Qg423Z4-9L2 ,根据牛顿第二定律

20、，小滑块刚要到达b点时加速度的大小为=T*=1辔+靠，方向由b指向。(或向左).(3)设滑块从aO的过程中电场力做功为W,由动能定理得V-FL=2EkQ-Ek0.解得W=I.5&o.对于小滑块从a开始运动到最终在。点停下的整个过程中，由动能定理得W-Ev=O-Eko.解得S=I.25L.答案：（1）智（2）1舞2+第，方向由力指向。（3）L25L22 .一匀强电场，场强方向是水平的（如图所示），一个质量为用的带正电的小球，从。点出发，初速度的大小为如在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成J角的直线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在。点的电势能之差.解析：设电场强度为E,小球带电量为

21、小因为小球做直线运动，它所受的电场力gE和重力Wg的合力必沿此直线如图所示，所以mg=qEtanO由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为=焉设从O点到最高点的位移为X,根据运动学公式有vg=2at运动的水平位移为V=XCoSe从。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：AEp=qEx联立以上五式，解得：AEP=品VfcOS2夕答案：/VfcoS2J23 .如图所示，A、8是位于竖直平面内、半径R=0.5m的;圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点8与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E=5xl3N/C.今有一质量为?=O.lkg、

22、带电荷量q=+8xl（）rc的小滑块（可视为质点）从A点由静止释放.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数4=0.05,Wg=IOmZs2,求：7（1）小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力.（2）小滑块在水平轨道上通过的总路程.解析：（1）设小滑块第一次到达8点时的速度为距，对圆弧轨道最低点B的压力为E则:ngRqER=，vFfg=昨,iF=3mg2qE=2.2N.（2）由题意知=81055103N=0.4N,Sg=O.O5xO.lxlON=0.05N,因此有qEmg所以小滑块最终在圆弧轨道的BC部分往复运动（C点离水平面的高度h满足关系式mgh=qEyR2-R-h2),所以小滑块在水平轨道上通过的总路程X满足ingRqER=mgx,解得：x=6m.答案：(1)2.2N(2)6m