1、12、电场能的性质基础训练1(2018上海松江一模)一电荷量为 q的正点电荷位于电场中 A点，具有的电势能为Ep，则 A点的电势为 .若把该点电荷换为电荷量为 2q的负点电荷，则 A点的电势为Epq( )A4 B2 C D. 12答案：C 解析：根据电势的物理意义：电势是反映电场性质的物理量，仅由电场决定，与试探电荷无关可知，将该点电荷换为电荷量为 2q的负点电荷， A点的电势不变，故 C正确，A、B、D 错误2如图所示，充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，以 A点为坐标原点， AB方向为位移 x的正方向，能正确反映电势 随位移 x变化的图象是( )答案：C 解析：充电的平行板电容器两板间形
2、成匀强电场，电势 随位移 x均匀减小，选项 C正确3(2018山东滨州二模)电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示K 为阴极，A 为阳极，两极之间的距离为 d，在两极之间加上高压 U，有一电子在 K极由静止加速不考虑电子重力，元电荷为 e，电子的质量为 m，下列说法正确的是( )2A阴极 K应接高压电源的正极B电子从 K到 A的过程中，加速度大小为UemdC电子由 K到 A的过程中电势能减小了 eUD电子由 K到 A电场力做负功答案：C 解析：由图可知 A极电势高，应接电源正极，选项 A错误；由于是非匀强电场，加速度大小在变化，选项 B错误；从 K到 A，电场力做功 W eU，所以电势能减少了e
3、U，C 正确，D 错误4(2018江西南昌二中月考)如图所示， a、 b、 c、 d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点， ab cd10 cm， ad bc20 cm，电场线与矩形所在平面平行已知 a点电势为 20 V， b点电势为 24 V，则( )A场强大小一定为 E40 V/mB c、 d间电势差一定为 4 VC场强的方向一定由 b指向 aD c点电势可能比 d点低答案：B 解析：根据题设条件可知，场强方向无法确定，知道 a、 b间电势差，但不能根据 E 求出场强的大小，故 A、C 错误根据匀强电场的电场线与等势线分布的特点Ud可知， c、 d间电势差必等于 b、 a间
4、电势差，为 4 V，故 B正确 c、 d间电势差为 4 V，则知 c点电势比 d点高 4 V，故 D错误35(2018河南六市一联)在真空中 A、 B两点分别放有异种点电荷 Q和2 Q，以A、 B连线中点 O为圆心作一圆形路径 acbd，如图所示，则下列说法正确的是( )A场强大小关系有 Ea Eb、 Ec EdB电势高低关系有 a b、 c dC将一负点电荷沿圆弧由 a运动到 b的过程中电场力做正功D将一正点电荷沿直线由 c运动到 d的过程中电势能始终不变答案：C 解析：对比等量异种点电荷的电场分布可知 EbEa， Ec Ed，A 项错误由题知，电场线方向由 B指向 A，则有 aOQ，则(
5、)4A P点的电场强度比 Q点的小B P点的电势比 M点的低C OP两点间的电势差小于 OQ两点间的电势差D一带正电的试探电荷在 Q点的电势能比在 M点大答案：AD 解析：根据电场的对称性知 P点场强小于 Q点场强，选项 A正确； ab和 cd是两条等势线，所以 P Q，B 错误； UOP UOQ0，C 错误；由于 Q M，所以正试探电荷在 Q点电势能大，D 正确7如图所示，在 O点放置一个正电荷，在过 O点的竖直平面内的 A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为 m、电荷量为 q.小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以 O为圆心、 R为半径的圆(图中实线表示)相交于 B、 C两点， O、
6、C在同一水平线上， BOC30， A距离 OC的竖直高度为 h.若小球通过 B点的速度为 v，试求：(1)小球通过 C点的速度大小；(2)小球由 A运动到 C的过程中电势能的增加量答案：(1) (2) mgh mv2 mgRv2 gR12 12解析：(1)因为 B、 C两点电势相等，小球由 B到 C只有重力做功，由动能定理得：mgRsin 30 mv mv212 2C 12得 vC .v2 gR(2)小球由 A运动到 C应用动能定理得：WAC mgh mv 012 2C得 WAC mv mgh mv2 mgR mgh.12 2C 12 12由电势能变化与电场力做功的关系得： Ep WAC mg
7、h mv2 mgR.12 125能力提升8(2018四川成都检测)(多选)如图所示， A、 B、 C、 D、 E、 F为真空中正六边形的六个顶点， O为正六边形中心，在 A、 B、 C三点分别固定电荷量为 q、 q、 q(q0)的三个点电荷，取无穷远处电势为零则下列说法正确的是( )A O点电场强度为零B O点电势为零C D点和 F点电场强度相同D D点和 F点电势相同答案：AD 解析：根据点电荷电场强度公式 E ，结合电场叠加原理，可知 O点的kQr2电场强度为零， D点和 F点的电场强度大小相等、方向不同，故 A正确，C 错误；根据等量异种点电荷垂直平分线的电势为零知， A、 B两点电荷在
8、 O点电势为零， C点电荷在 O点电势不为零，所以 O点电势不为零；由对称性可知 D点和 F点的电势相同，但场强方向不同，选项 B错误，D 正确9如图所示，两个带等量正电荷的点电荷固定于 P、 Q两点，它们连线的中点是O， A、 B是 PQ连线中垂线上的两点， OAOB.则下列说法正确的是( )6A A点电场强度一定大于 B点的电场强度B A、 B是一条等势线，等势线左右对称点电势相等C将一正试探电荷置于 A和 B点，该试探电荷在 A点的电势能等于在 B点的电势能D将一负试探电荷置于 A和 B点，该试探电荷在 A点的电势能小于在 B点的电势能答案：D 解析： O点电场强度大小为零，由 O点沿中
9、垂线向外，电场强度先增大后减小，无法判断两点电场强度大小，选项 A错误； A、 B两点的电场强度方向相反， A点的电势高于 B点的电势，正试探电荷在 A点的电势能大于在 B点的电势能，负试探电荷在 A点的电势能小于在 B点的电势能，选项 B、C 错误，D 正确10(2018河北石家庄二中四联)(多选)如图所示，在两个等量同种负点电荷连线的中垂面上以连线中点 O为圆心的两个同心圆，两圆上有 a、 b、 c、 d四个点， Oac三点共线，则( )A a、 c两点的电场强度方向相同，大小不可能相等B a、 b两点的电势相同C将带正电的试探电荷在平面内从 b点移到 d点，电场力不做功D带正电的试探电荷
10、仅在电场力作用下在此平面内可能做匀速圆周运动答案：BD 解析：根据两个等量同种负点电荷电场线特点， a、 c两点的电场强度方向相同，大小可能相等，选项 A错误 a、 b两点在同一等势面上，两点的电势相同，选项 B正确由于 b、 d两点不在同一等势面上，将带正电的试探电荷在平面内从 b点移到 d点，电场力做负功，选项 C错误在中垂面内带正电的试探电荷始终受到方向指向 O点的电场力，则试探电荷在此平面内可能做匀速圆周运动，选项 D正确11如图所示，带电荷量为 Q的正点电荷固定在倾角为 30的光滑绝缘斜面底部的 C点，斜面上有 A、 B两点，且 A、 B和 C在同一直线上， A和 C相距为 L， B
11、为 AC中点现将一带电小球从 A点由静止释放，当带电小球运动到 B点时速度恰好为零已知带电小球在 A点处的加速度大小为 ，静电力常量为 k，求：g47(1)小球运动到 B点时的加速度大小；(2)B、 A两点间的电势差(用 Q和 L表示)答案：(1) (2)g2 kQL解析：(1)由牛顿第二定律知带电小球在 A点时mgsin 30 k maAQqL2带电小球在 B点时 mgsin 30 maBkQq(L2)2且 aAg4解得 aB .g2(2)带电小球初、末速度均为零，由 A点到 B点应用动能定理得mg sin 30 qUAB0L2由 mgsin 30 k maA mQqL2 g4联立解得 UA
12、BkQL又因为 UAB UBA所以 B、 A两点间的电势差 UBA .kQL12如图所示，在竖直平面内，一匀强电场方向竖直向上，一电荷量为 q、质量为 m的带电微粒以水平初速度 v0由 P点射入，入射方向与电场线垂直带电微粒从 Q点射出电场时，其速度方向与电场线夹角为 30.已知匀强电场的宽度为 d， P、 Q两点的电势差为U，设 P点的电势为零，重力加速度为 g.8(1)求带电微粒在 Q点的电势能；(2)求匀强电场的电场强度大小；(3)当该带电微粒电势能为 qU时，机械能变化了多少？12答案：(1) qU (2) (3) qU3mv20 mgdqd 12解析：(1)根据带电微粒的偏转方向，知该微粒带正电， P、 Q两点的电势差为U P Q，电场力做正功，电势能减少，而 P点的电势能为零根据 Epq得 EpQ qU.(2)建立直角坐标系，垂直于电场线方向为 x轴，平行于电场线方向为 y轴，由平抛运动的规律和几何知识可得tan 30v0vyvy atd v0taEq mgm解得 E .3mv20 mgdqd(3)当该带电微粒电势能为 qU时，电场力做了 qU 的正功，所以机械能增加了 qU.12 12 12
