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2019高考物理一轮复习第七章静电场微专题53电场能的性质加练半小时粤教版20190125130.docx

1、1微专题 53 电场能的性质方法点拨 (1)电势能、电势、电势差、电场力的功及电荷量是标量,但都有正负涉及到它们的计算要注意正负号问题(2)电场中某一点的电势等于各点电荷在该点产生的电势的代数和1(多选)(2017江西省重点中学盟校第一次联考)如图 1 所示,在一个匀强电场中有一个三角形 ABC, AC 的中点为 M, BC 的中点为 N.将一个带正电的粒子从 A 点移动到 B 点,电场力做功为 WAB6.010 9 J则以下分析正确的是( )图 1A若将该粒子从 M 点移动到 N 点,电场力做功 WMN可能小于 3.0109 JB若将该粒子从 M 点移动到 N 点,电势能减少 3.0109

2、JC若将该粒子由 B 点移动到 N 点,电场力做功为3.010 9 JD若被移动的粒子的电荷量为210 9 C,可求得 A、 B 之间的电势差 UAB为 3V2(多选)(2017天津五区县模拟)空间有一与纸面平行的匀强电场,纸面内的 A、 B、 C 三点位于以 O 点为圆心,半径为 10cm 的圆周上,并且 AOC90, BOC120,如图 2 所示现把一个电荷量 q110 5 C 的正电荷从 A 移到 B,电场力做功110 4 J;从 B 移到C,电场力做功为 3104 J,则该匀强电场的场强方向和大小是( )图 2A场强大小为 200V/mB场强大小为 200 V/m3C场强方向垂直 OA

3、 向右D场强方向垂直 OC 向下3(2018四川成都模拟)如图 3 所示,孤立点电荷 Q 固定在正方体的一个顶点上,与 Q相邻的三个顶点分别是 A、 B、 C,下列说法正确的是( )2图 3A A、 B、 C 三点的场强相同B A、 B、 C 三点的电势相等C A、 B、 C 三点所在的平面为一等势面D将一电荷量为 q 的检验电荷由 A 点沿直线移动到 B 点的过程中电势能始终保持不变4(2017安徽省皖南八校第二次联考)如图 4 所示,竖直线 OO是等量异种电荷 Q 和 Q 连线的中垂线, A、 B、 C 的位置如图所示,且都处于一矩形金属空腔内下列说法正确的是( )图 4A A、 B、 C

4、 三点电势大小关系是 A C BC金属空腔上的感应电荷在 A、 B、 C 三点形成的场强方向均水平向右D金属空腔上的感应电荷在 A、 B、 C 三点形成的场强大小关系是 EBECEA5(2018陕西商洛模拟)如图 5 所示,虚线 a、 b、 c 代表电场中一簇等势面相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹, P、 Q 是这条轨迹上的两点,据此可知( )图 5A a、 b、 c 三个等势面中, a 的电势最高B电场中 Q 点处的电场强度大小比 P 点处大C该带电质点在 P 点处受到的电场力比在 Q 点处大D该带电质点在 P 点具有的电势能比在

5、 Q 点具有的电势能大6(多选)(2018吉林公主岭一中模拟)位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如图 6 所示, ab、 cd 分别是正方形两条边的中垂线, O 点为中垂线的交点, P、 Q 分别为cd、 ab 上的点,则下列说法正确的是( )3图 6A P、 O 两点的电势关系为 P OB P、 Q 两点电场强度的大小关系为 EQEPC若在 O 点放一正点电荷,则该正点电荷受到的电场力不为零D若将某一负电荷由 P 点沿着图中曲线 PQ 移到 Q 点,电场力做功为零7(2017山东滨州一模)一带电粒子在匀强电场中仅在电场力作用下运动轨迹如图 7 虚线所示,在粒子运动过程中,下列说法中

6、正确的是( )图 7A粒子带负电B粒子的速度一定减小C任意相等时间内,初末两位置电势差相等D任意相等时间内速度变化量相同8(多选)如图 8 所示,匀强电场中的 A、 B、 C、 D 点构成一位于纸面内的平行四边形,电场强度的方向与纸面平行,已知 A、 B 两点的电势分别为 A12V, B6V,则 C、 D 两点的电势可能分别为( )图 8A9V、18V B9V、15VC0V、6V D6V、0V9(多选)(2017江西省九校联考)如图 9 所示,已知某匀强电场方向平行正六边形 ABCDEF所在平面,若规定 D 点电势为零,则 A、 B、 C 的电势分别为 8V、6V、2V,初动能为 16eV、电

7、荷量大小为 3e(e 为元电荷)的带电粒子从 A 沿着 AC 方向射入电场,恰好经过 BC 的中点 G.不计粒子的重力,下列说法正确的是( )4图 9A该粒子一定带正电B该粒子达到 G 点时的动能为 4eVC若该粒子以不同速率从 D 点沿 DF 方向入射,该粒子可能垂直经过 CED只改变粒子在 A 点初速度的方向,该粒子不可能经过 C 点10(2017山东烟台一模)直线 mn 是某电场中的一条电场线,方向如图 10 所示一带正电的粒子只在电场力的作用下由 a 点运动到 b 点,轨迹为一抛物线, a、 b分别为 a、 b 两点的电势下列说法中正确的是( )图 10A可能有 aaC vB vCC

8、aBaC vBvC13(2017山东临沂一模) A、 B 为两等量异种电荷,图 13 中水平虚线为 A、 B 连线的中垂线现将另两个等量异种的检验电荷 a、 b 用绝缘细杆连接后,从离 AB 无穷远处沿中垂线平移到 AB 的连线上,平移过程中两检验电荷位置始终关于中垂线对称若规定离 AB 无穷远处电势为零,则下列说法中正确的是( )图 13A在 AB 的连线上 a 所处的位置电势 a0C整个移动过程中,静电力对 a 做正功D整个移动过程中,静电力对 a、 b 整体做正功14(多选)如图 14 所示电场,实线表示电场线一个初速度为 v 的带电粒子仅在电场力的作用下从 a 点运动到 b 点,虚线表

9、示其运动的轨迹则( )图 14A粒子带正电B粒子受到的电场力不断减小C a 点电势高于 b 点电势D电场力一直做正功,动能增加15(多选)如图 15 所示, a、 b、 c、 d 是某匀强电场中的四个点,它们是一个四边形的四个6顶点, ab cd, ab bc,2ab cd bc2 l,电场方向与四边形所在平面平行已知 a 点电势为 24V, b 点电势为 28V, d 点电势为 12V一个质子(不计重力)经过 b 点的速度大小为 v0,方向与 bc 成 45,一段时间后经过 c 点,则下列说法正确的是( )图 15A c 点电势为 20VB质子从 b 运动到 c 所用的时间为2lv0C场强的

10、方向由 a 指向 cD质子从 b 运动到 c 电场力做功为 8eV7答案精析1BD2AC UAB V10V; UBC V30V;则WABq 110 410 5 WBCq 310 410 5UAC UAB UBC20V,若设 C0,则 A20V, B30V,由几何知识得若延长 AO 则与 BC的连线交于 BC 的三等分点 D 点, D 点的电势应为 20V,则 AD 为电势为 20V 的等势面,故场强方向垂直 OA 向右,大小为 E V/m200 V/m,故选 A、C.UOCR 200.13B4D 空腔体内部各点的电势相同,选项 A、B 错误;金属空腔内部各点的合场强为零,即两个点电荷的场强与感

11、应电荷的场强等大反向,因两电荷在 A、 B、 C 三点形成的场强方向向右,故金属空腔上的感应电荷在 A、 B、 C 三点场强方向均水平向左,选项 C 错误;两电荷在A、 B、 C 三点形成的场强大小关系是 EB EC EA;则金属空腔上的感应电荷在 A、 B、 C三点形成的场强大小关系是 EBECEA,选项 D 正确5C 根据题图可知, P 点处等差等势面比 Q 点处密,由电势差与电场强度的关系可知, P点处的电场强度大小比 Q 点处大,带电质点在 P 点处所受的电场力比 Q 点处大,选项 B 错误,C 正确;根据带电质点的运动轨迹可知,带电质点所受电场力方向指向轨迹弯曲的方向,即由 c 等势

12、面指向 a 等势面,由于题中没有给出带电质点所带电荷的电性,无法判断出a、 b、 c 三个等势面中哪个等势面电势最高,选项 A 错误;若质点由 Q 向 P 运动,由题图可知质点所受电场力方向与运动方向的夹角为锐角,电场力做正功,带电质点电势能减小,故带电质点在 P 点具有的电势能比在 Q 点的小,若带电质点由 P 向 Q 运动,同理可知带电质点在 P 点具有的电势能比在 Q 点的小,故 D 错误6AD 根据等量异种电荷的电场线的特点:两点电荷连线的中垂线为等势面,由对称性知,ab 和 cd 都是等势面,它们都过 O 点,所以 ab 上的电势和 cd 上的电势相等,即 P、 O 两点的电势关系为

13、 P O,A 项正确;由题图电场线的疏密程度可看出 P 点电场线更密集,EQEP,B 项错误;根据电场的矢量合成, O 点场强为零,不管放什么电荷受到的电场力都是零,C 项错误;由于 P O Q,故 UPQ0,若将负电荷由 P 点沿曲线移到 Q 点,电场力做功为零,D 项正确7D 8.BC 9.BD 10.C 11.B 12.C 13.B814BC 由轨迹弯曲方向可判断出电场力方向,电场力方向指向弧内,则粒子带负电荷,A 项错误;电场线的疏密代表电场的强弱,从 a 到 b,电场强度减小,则粒子受到的电场力不断减小,B 项正确;沿着电场线方向电势降低,则 a 点电势高于 b 点电势,C 项正确;

14、电场力方向与速度方向夹角大于 90,一直做负功,动能减小,D 项错误15ABD 三角形 bcd 是等腰直角三角形,具有对称性,如图所示, bM bN bd,已知 a12 14点电势为 24V, b 点电势为 28V, d 点电势为 12V,且 ab cd, ab bc,2ab cd bc2 l,因此根据几何关系,可得 M 点的电势为 24V,与 a 点电势相等,从而连接 aM,即为等势面;三角形 bcd 是等腰直角三角形,具有对称性, bd 连线中点 N 的电势与 c 相等,为 20V,A 项正确;质子从 b 运动到 c 做类平抛运动,沿初速度方向分位移为 l,此方向做匀速直线运动,2则 t ,B 项正确; Nc 为等势线,其垂线 bd 为场强方向,场强方向由 b 指向 d,C 项错2lv0误;电势差 Ubc8V,则质子从 b 运动到 c 电场力做功为 8eV,D 项正确

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