1、新人教版高三物理选修 3-1电场能的性质的描述专项练习（带解析） 选择题 (2011 扬州模拟 )研究表明，无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场 .现有两块无限大的均匀绝缘带电平面，一块带正电，一块带负电，把它们正交放置如图所示，单位面积所带电荷量的数值相等 .图中直线A1B1和 A2B2分别为带正电的平面和带负电的平面与纸面正交的交线， O 为两交线的交点 .则图中能正确反映等势面分布情况的是 ( ) 答案：选 A. （ 09 北京 16）某静电场的电场线分布如图所示，图中 P、 Q 两点的电场强度的大小分别为 EP 和 EQ，电势分别为 UP 和 UQ，则 ( ) A
2、EP EQ， UP UQ B EP EQ， UP UQ C EP EQ， UP UQ D EP EQ， UP UQ 答案： A （ 09 上海物理 7）位于 A、 B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 （ ） A a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 a点移到 c点，电场力做正功 D正电荷从 e点沿图中虚线移到 f点，电势能先减小后增大 答案： CD 09 宁夏 16）医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极 a和 b以及磁极 N 和 S构成，磁极间的磁场是均匀的。
3、使用时，两电极 a、 b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极 a、 b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为 3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160V，磁感应强度的大小为 0.040T。则血流速度的近似值和电极 a、 b的正负为 （ ） A 1.3m/s ， a正、 b负 B 2.7m/s ， a正、 b负 C 1.3m/s， a负、 b正 D 2.7m/s ， a负、 b正 答案： A （ 0
4、9 江苏物理 8）空间某一静电场的电势 在 轴上分布如图所示，轴上两点 B、 C点电场强度在 方向上的分量分别是 、 ，下列说法中正确的有 （ ） A 的大小大于 的大小 B 的方向沿 轴正方向 C电荷在 点受到的电场力在 方向上的分量最大 D负电荷沿 轴从 移到 的过程中，电场力先做正功，后做负功 答案： AD 如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且 AB=BC，电场中的 A、 B、 C三点的场强分别为 EA、 EB、 EC，电势分别为 A、 B、 C， AB、 BC 间的电势差分别为 UAB、 UBC，则下列关系中正确的有 ( ) A. A B CB.EC EB EA C.UAB UBC
5、 D.UAB=UBC 答案： ABC 图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹粒子先经过 M点，再经过 N 点，可以判定 ( ) A M点的电势大于 N 点的电势 B M点的电势小于 N 点的电势 C粒子在 M点受到的电场力大于在 N 点受到的电场力 D粒子在 M点受到的电场力小于在 N 点受到的电场力 答案：选 AD. (2011年伊春模拟 )如图所示， a、 b是竖直方向上同一电场线上的两点，一带负电的质点在 a点由静止释放，到达 b点时速度最大，则 ( ) A a点电势高于 b点电势 B a点的场强大于 b点的场强 C质点从 a点运动到 b点的过程中电势能增加
6、D质点在 a点受到的电场力小于在 b点受到的电场力 答案：选 B. (2011年福建泉州调研 )如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力的作用下，从静止开始由 b沿直线运动到 d，且 bd与竖直方向所夹的锐角为 45，则下列结论中不正确的是 ( ) A此液滴带负电荷 B合外力对液滴做的总功等于零 C液滴做匀加速直线运动 D液滴的电势能减少 答案：选 B. 空间有一匀强电场，在电场中建立如右图所示的直角坐标系 O-xyz， M、 N、P为电场中的三个点， M点的坐标为 (0， a,0)， N 点的坐标为 (a,0,0)， P点的坐标为 .已知电场方向平行于直线 MN， M点电势为 0，
7、N 点电势为 1 V，则P点的电势为 ( ) A V B V C V D V 答案： D 一正电荷在电场中仅在电场力作用下，从 A点运动到 B点，速度大小随时间变化的图象如图所示， tA、 tB分别是电荷在 A、 B两点对应的时刻，则下列说法中正确的有（ ） A.A处的场强一定小于 B处的场强 B.A处的电势一定高于 B处的电势 C.电荷在 A处的电势能一定小于 B处的电势能 D.A至 B过程中，电场力一定对电荷做正功 答案： ABD 在粗糙的斜面上固定一点电荷 Q，在 M点无初速度的释放带有恒定电荷的小物块，小物块在 Q 的电场中沿斜面运动到 N 点静止 .则从 M到 N 的过程中（ ） A
8、小物块所受的电场力减小 B小物块的电势能可能增加 C小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功 D M点的电势一定高于 N 点的电势 答案： AC 如图所示，图中 K、 L、 M为静电场中的 3个相距较近的等势面 .一带电粒子射入此静电场中后，沿 abcde轨迹运动 .已知 K L M,且粒子在 ab段做减速运动 .下列判断中正确的是（ ） A粒子带负电 B粒子在 a点的加速度大于在 b点的加速度 C粒子在 a点与 e点的速度大小相等 D粒子在 a点的电势能小于在 d点的电势能 答案： CD 如右图所示，有一半圆弧光滑轨道，半径为 R，在与圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球 A，其质
9、量为 m， M、 N 之间有一方向水平向左的匀强电场，让小球 A自由滚下进入匀强电场区域，水平面也是光滑的，下列说法正确的是 ( ) A小球一定能穿过 MN 区域继续运动 B如果小球没有穿过 MN 区域，小球一定能回到出发点 C如果小球没有穿过 MN 区域，只要电场强度足够大，小球可以到达 P点，且到达 P点速度大于等于 D如果小球一定能穿过 MN 区域，电场力做的功为 -mgR 答案： B 一匀强电场，场强方向是水平的 (如图 )，一个质量为 m的带正电的小球，从 O 点出发、初速度的大小为 v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与电场线成 角的直线运动求小球运动到最高点时其电势能与在 O 点
10、的电势能之差 答案： mv cos2 （ 09 全国卷 19）图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子 M、 N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将 M、 N 从虚线上的 O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点 a、 b、 c 为实线与虚线的交点，已知 O 点电势高于 c 点。 若不计重力，则 （ ） A M带负电荷， N 带正电荷 B N 在 a点的速度与 M在 c点的速度大小相同 C N 在从 O 点运动至 a点的过程中克服电场力做功 D M在从 O 点运动至 b点的过程中，电场力对它做的功等于零 答案： B （ 09 年全国 18）
11、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 y轴上的三个点，且 OM=MN， P点在 y轴的右侧，MP ON，则 （ ） A M点的电势比 P点的电势高 B将负电荷由 O 点移动到 P点，电场力做正功 C M、 N 两点间的电势差大于 O、 M两点间的电势差 D在 O 点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿 y轴做直线运动 答案： A 2010 上海物理 9)三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中 a、 b两点出的场强 大小分别为 、 ，电势分别为 ，则（ ） A ， B ， C ， D ， 答案： C (2011 镇江模拟 )匀强电场中有 a、 b、 c三点
12、 .在以它们为顶点的三角形中， a 30、 c 90.电场方向与三角形所在平面平行 .已知 a、 b和 c点的电势分别为 (2- ) V、 (2+ ) V和 2 V.该三角形的外接圆上最低、最高电势分 别为 ( ) A (2- ) V、 (2+ ) V B 0 V、 4 V C (2- ) V、 (2+ ) V D 0 V、 V 答案：选 B. （ 2011 四川理综 T21）质量为 m的带正电小球由空中 A点无初速自由下落，在 t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过 t秒小球又回到A点 .不计空气阻力且小球从末落地，则（ ） A整个过程中小球电势能变化了 mg2t2 B整个过程中小
13、球动量增量的大小为 2mgt C从加电场开始到小球运动到最 低点时小球动能变化了 mg2t2 D从 A点到最低点小球重力势能变化了 mg2t2 答案：选 BD. （ 2011 大纲版全国 T17）通常一次闪电过程历时约 0.2 O.3s，它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅 40 80s，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为 1.0 v，云地间距离约为 l km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为 6 C，闪击持续时间约为 60s。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是（ ） A闪电电流的瞬时值可达到 1 A B整个闪电
14、过程的平均功率约为 l W C闪电前云地间的电场强度约为 l106V/m D整个闪电过程向外释放的能量约为 6 J 答案：选 AC （ 2011 上海高考物理 T14）两个等量异种点电荷位于 x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势 随位置 变化规律的是图（ ）答案：选 A. （ 2011 上海高考物理 T1）电场线分布如图昕示，电场中 a， b两点的电场强度大小分别为已知 和 ，电势分别为 和 ，则（ ） A ， B ， C ， D ， 答案：选 C. （ 2011 山东高考 T21）如图所示，在两等量异种点电荷的电场中， MN为两电荷连线的中垂线， a、 b、 c三点所在直线平行于两电荷的连
15、线，且 a与 c关于 MN 对称， b点位于 MN 上， d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（ ） A b点场强大于 d点场强 B b点场强小于 d点场强 C a、 b两点的电势差等于 b、 c两点间的电势差 D试探电荷 +q在 a点的电势能小于在 c点的电势能 答案：选 B、 C。 （ 2011 海南物理 T1）关于静电场，下列说法正确的是（ ） 电势等于零的物体一定不带电 电场强度为零的点，电势一定为零 同一电场线上的各点，电势一定相等 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 答案：选 D。 （ 2010 重庆 1）某电容式话筒的原理示意图如题 18图所示， E为电源，R为电阻，薄
16、片 P和 Q 为两金属基板。对着话筒说话时， P振动而 Q 可视为不动。在 P、 Q 间距增大过程中，（ ） A P、 Q 购车的电容器的电容增大 B P上电荷量保持不变 C M点的电势比 N 点的低 D M点的电势比 N 点的高 答案： D (2010 全国卷 16)关于静电场，下列结论普遍成立的是（ ） A电场中任 意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 C将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零 D在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 答案： C (2010 天津 5)在静电场中，将一正
17、电荷从 a点移到 b点，电场力做了负功，则（ ） A b点的电场强度一定比 a点大 B电场线方向一定从 b指向 a C b点的电势一定比 a点高 D该电荷的动能一定减小 答案： C (2010 江苏物理 5)空间有一沿 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。下列说法正确的是（ ） A O 点的电势最低 B X2 点的电势最高 C X1 和 - X1 两点的电势相等 D X1 和 X3 两点的电势相等 答案： C (2010 北京 18)用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。设两极板正对面积为 S，极板间的距离为 d,静电计指针偏角为 。实验中，极板所带
18、电荷量不变，若（ ） A保持 S不变，增大 d,则 变大 B保持 S不变，增大 d,则 变小 C保持 d不变，减小 S,则 变小 D保持 d不变，减小 S,则 不变 答案： A 计算题 （ 2011 上海高考物理 T23）如图，在竖直向下，场强为 的匀强电场中，长为 的绝缘轻杆可绕固定轴 在竖直面内无摩擦转动，两个小球 A、 B固定于杆的两端， A、 B的质量分别为 和 ( )， A带负电，电量为 ， B带正电，电量为 。杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功为 ，在竖直位置处两球的总动能为 。 答案： (12分 )一个不带电的金属板，表面有很薄的光滑绝缘层，与水平方向成 角
19、放置 .金属板上 B、 C两点间的距离为 L，在金属板上方的 A点固定一个带电荷量为 +Q 的点电荷，金属板处在 +Q 的电场中 .已知 A、 B、 C三点在同一竖直平面内，且 AB水平， AC 竖直，如图所示 .将一个带电荷量为 +q(q Q， q对原电场无影响 )可看做点电荷的小球，从 B点无初速释放，如果小球质量为 m，下滑过程中带电荷量不变，求： (1)小球在 B点的加速度； (2)下滑到 C点时的速度 . 答案： (1)gsin (2) 一长为 L的细线，上端固定，下端拴一质量为 m、带电荷量为 q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中，开始时，将线与小球拉成水平，然后释放，小球由静止开始向 下摆动，当细线转过 60角时，小球到达 B点速度恰好为零试求： (1)AB两点的电势差 UAB； (2)匀强电场的场强大小； (3)小球到达 B点时，细线对小球的拉力大小 答案： (1)- (2) (3) mg
