2021高考物理专题20《电场能的性质》(含答案)

专练20电场能的性质NM二遍。%（多选）如图，在正点电荷。的电场中有M、N、P、尸四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，厂为的中点，NM=30。，M.N、P、F四点处的电势分别用Qm、Sn、Qp、 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示，已知（Pm=9n，9p=缈，点电荷。在M、N、P三点所在平面内，则（）A.点电荷。一定在MP的连线上B.连线尸尸的线段一定在同一等势面上C.将正试探电荷从0点搬运到N点，电场力做负功D.9p大于A幺B如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定两个等量负点电荷A和员O点为A5连线的中点，C、。为A8连线上关于O点对称的两个点,且CO=OO=L一带正电的可视为点电荷的小球以初速度内从C点运动到D点.设。点的电势9o=。，取C点为坐标原点，向右为x轴的正方向，下列关于小球的电势能不、小球的动能瓦、电势8、电场强度E随小球运动的位移x变化的图象，可能正确的是（）一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经仄。点运动到。点,其v-t图象如图所示，则下列说法中正确的是（）A.A点的电场强度一定大于8点的电场强度B.粒子在A点的电势能一定大于在8点的电势能C、。间各点电场强度和电势都为零A、3两点间的电势差大于C、8两点间的电势差4.八C3-3乙O2L3L（多选）在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷。八、Qb，两电荷的位置坐标如图甲所示.图乙是A8连线之间的电势9与位置x之间的关系图象，图中x=L点为图线的最低点,若在x=2L的C点由静止释放一个质量为小、电荷量为的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是（）A.小球在x=L处的速度最大B.小球一定可以到达x=-2L处C.小球将以x=L点为中心做往复运动D.固定在A、5处的电荷的电荷量之比为2:Qb=4：1对于真空中电荷量为q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r处的电势为（p=kqHk为静电力常量），如图所示，两电荷量大小均为Q的异种点电荷相距为小现将一质子（电荷量为e）从两电荷连线上的A点沿以负电荷为圆心、半径为R的半圆形轨迹ABC移到C点，在质子从A到C点的过程中,系统电势能的变化情况为（）仆[2kQeR-[.J2kQeR减少展_r2B.增加笠+r2…i2kQeIrY.2kQeC.减少#_r2D.增加/+r26.（多选）4、b是X轴上的两个点电荷，电荷量分别为Q和。2,沿X轴4、〃之间各点对应的电势8高低如图中曲线所示.从图中可看出以下说法中正确的是（）A.把带正电的试探电荷沿x轴由“移到〃的过程中，电场力对该电荷先做负功后做正功B.4、尸间和尸、〃间各点的电场方向都指向P点C.电势最低的P点的电场强度为零D."和〃一定是同种电荷，但是不一定是正电荷.（多选）如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度从M点沿斜而上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为。2（。2<0）.若小物体电荷量保持不变，OM=ON,则下列说法正确的是（）A.小物体上滑的最大高度为出季4g.从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减少C.从"到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功D.从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小8.（多选汝口图所示，真空中M、N处放置两等量异种点电荷，〃、b、c表示电场中的3条等势线，b是M、N连线的中垂线，交mV于O点，a、c关于b对称.点4、e、f、g是以。为圆心的圆与a、c的交点，己知一带正电的试探电荷从4点移动到6点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是（）A.M点处放置的是正电荷B.4点的电势低于/点的电势C.d点的场强与/点的场强相同D.将带正电的试探电荷沿直线由〃点移动到了点，电势能先增加后减少如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3,己知MN=NQ,带电荷量相等的〃、〃两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出.仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则下列说法正确的是（）a一定带正电，〃一定带负电4加速度减小，电势能减少，〃加速度增大，电势能增加M、N两点间的电势差IS加等于N、。两点间的电势差以竭〃粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面内的分布如图所示.一个质量为〃八电荷量为夕的小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为白，方向水平向右，运动至B点时的速度大小为6,运动方向与水平方向之间的夹角为扇A、5两点之间的高度差与水平距离均为H,则以下判断中正确的是（）A.若。2>0，则电场力一定做正功B.小球由A点运动到B点,电场力做功W=—mgHC.两点间的电势差U=^（遥一明）D.小球运动到B点时所受重力的瞬时功率P=mgv2cosa如图所示，半径为R的水平绝缘圆盘可绕竖直轴转动，水平虚线AB、CD互相垂直，一电荷量为的可视为质点的小物块置于距转轴，,处，空间有方向从A指向5的匀强电场.当圆盘匀速转动时，小物块相对圆盘始终静止.小物块转动到位置1（虚线A3上）时受到的摩擦力为零，转动到位置H（虚线CD上）时受到的摩擦力为/.求：（1）圆盘边缘两点间电势差的最大值；（2）小物块由位置I转动到位置II克服摩擦力做的功.12.如图所示，半径为R=0.4m的《光滑圆弧轨道AB与粗糙的水平轨道50相切于8点，一带电量q=+0.2C、质量〃2=0.4kg的小物块从A点由静止释放，经过60后以。=1m/s的速度从。点水平抛出，击中右下侧挡板上的P点.以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程)，=/-6(x和)，的单位均为m),在y轴的左侧区域存在竖直向下的匀强电场，场强E=20V/m,小物块与轨道BO间的动摩擦因数〃=0.1.g取10m/s2.求：(1)小物块经过B点时对轨道的压力大小；(2)水平轨道6。的长度；(3)尸点的坐标.练 高考 地理事物空间分布特征语文高考下定义高考日语答题卡模板高考688高频词汇高考文言文120个实词 ——找规律1.（多选）（课标I）如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知（）A.。点的电势比尸点高B.油滴在。点的动能比它在P点的大C.油滴在。点的电势能比它在尸点的大D.油滴在。点的加速度大小比它在P点的小.（课标川）关于静电场的等势面，下列说法正确的是（）A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功.（・课标I）如图，直线“、〃和。、4是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、。是它们的交点，四点处的电势分别为°时、Qn、9p、80.一电子由M点分别运动到N点和尸点的过程中，电场力所做的负功相等.贝）A.直线“位于某一等势面内，（Pm＞（PqB.直线c位于某一等势面内，9MC.若电子由“点运动到。点，电场力做正功D.若电子由尸点运动到。点，电场力做负功|练模拟—明趋函4.（•陕西安康二调）如图所示，对于电场线中的A、B、C三点，下列判断正确的是（）A点的电势最低5点的电场强度最大C.同一正电荷在4、5两点受的电场力大小相等D.同一负电荷在C点具有的电势能比在A点的大5.（多选）（•济南四校联考）空间某一静电场的电势9在x轴上分布如图所示，x轴上8、C点电场强度在x方向上的分量分别是E&、Ej,下列说法中正确的有（）E&的大小大于E&的大小E&的方向沿x轴正方向C.电荷在。点受到的电场力在x方向上的分量最大D.负电荷沿x轴从8移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功6.（多选）（河北邢台质检）如图所示，A、B为一匀强电场中同一电场线上的两点，现在A、6所在直线上某一点固定一电荷。，然后在A点由静止释放一点电荷q,结果点电荷q运动到6时的速度为零,若点电荷q只受电场力作用，则下列结论正确的是（）A.电荷。与点电荷q一定是同种电荷B.电荷。一定在A点的左侧C.点电荷夕的电势能一定是先减小后增大D.A、3两点电势相等7.（临沂统考）如图所示，虚线人从。代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，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、。是这条轨迹上的两点，据此可知（）A.4、氏C三条等势线中，4的电势最高B.电场中。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。点处大D.该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大8.（河南八市 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 ）O\\如图所示，在真空中固定两个等量异号点电荷+。和一。，图中O点为两点电荷连线的中点，尸点为连线上靠近一Q的一点，MN为过。点的一条线段，且M点与N点关于。点对称.则下列说法正确的是（）A.同一个试探电荷在M、N两点所受的电场力相同B.M、N两点的电势相同C.将带正电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电荷的电势能先增大后减小D.只将一。移到尸点，其他点在空间的位置不变，则。点的电势升高9.（多选X德州市一模）如图所示，已知某匀强电场方向平行于正六边形ABCDEF所在平面.若规定。点电势为零，贝IJA、B、C处的电势分别为8V、6V、2V.初动能为12eV、电荷量大小为2e（e为元电荷）的带电粒子从A沿着AC方向射入电场，恰好经过的中点G.不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.该粒子一定带负电B.该粒子到达点G时的动能为20eVC.只改变粒子在A点初速度的方向，该粒子不可能经过CD.若该粒子以不同速率从。点沿O尸方向入射，该粒子可能垂直经过CE10.（安徽联考）美国物理学家密立根于20世纪初进行了多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量，其实验原理可以简化为如下模型:两个相距为d的平行金属板水平放置,两板接有可调电源.从A板上的小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量，将两板间的电势差调节到U时，带电油滴恰好悬浮在两板间；然后撤去电场，油滴开始下落，由于空气阻力，下落的油滴很快达到匀速下落状态，通过显微镜观测这个速度的大小为。，己知这个速度与油滴的质量成正比，比例系数为重力加速度为g.则计算油滴带电荷量的表达式为（）喷雪话显微镜油滴匕kvdA.q=~g~B._a/g_kv_vgq=~kUC,q=UdD・尸协11.（多选X・吉林八校统考）如图所示，P、。两点分别放置两个电荷量相等的异种点电荷，它们连线的中点是O,N、a、〃是中垂线上的三点，且。a=2O〃，N处放置一负的点电荷，则（）a处的场强的大小小于〃处的场强的大小4处的电势小于〃处的电势4、。间的电势差大于4、〃间的电势差的2倍D.电子在4处的电势能大于电子在〃处的电势能12.（福建漳州二模）两个不规则带电导体间的电场线分布如图所示，已知导体附近的电场线均与导体表面垂直，4、氏C、〃为电场中几个点，并且4、d为紧靠导体表面的两点，选无穷远为电势零点，贝火）A.场强大小关系有瓦,瓦B.电势大小关系有（Pb\Un^a粒子从等势线2到3电场力做的功小于b粒子从等势线2到1电场力做的功，所以〃粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小，故D正确.B小球由A点运动到8点，重力一定做正功，若则电场力不一定做正功，选项A错误.根据动能定理知，小球由A点运动到8点，电场力做功为W=-mgH,选项B正确.由W=qU,可得两点间的电势差。=空5一域）一项，选项C错误.小球运动到3点乙qq时所受重力的瞬时功率P=〃7gO2SiWX,选项D错误.解题思路：（1）设圆盘转动的角速度为Q），场强大小为E，小物块质量为m,由牛顿第二定律得在位置I:qE=marr在位置11：yjf-(qE)2=morr圆盘边缘两点间电势差的最大值U=2ER联立解得u=£p(2)设小物块由I转动到II克服摩擦力做的功为Wf由动能定理得qE＞叼=0解得叱=率答案：(1⑵卑解题思路：(1)小物块由A运动到8的过程，由动能定理得)(mg+qE)R=^fnvi小物块经过8点时，由向心力公式mviFn・(mg+qE)=下一解得FN=24N,Ub=4m/s由牛顿第三定律，小物块对轨道压力大小为24N(2)小物块由B运动到O的过程，由动能定理有-〃(帆g+qE)l=^mv2-；mv9解得1=3.75m(3)小物块从。点水平抛出后满足x-vt解得小物块的轨迹方程丁=-5/,和)，=9・6联立解得x=1m,y=-5mw所以尸点坐标为(1m,-5m)答案：(1)24N(2)3.75m(3)(1m,—5m)加餐练AB由油滴轨迹在竖直面内相对于过P点的竖直线对称可知油滴在水平方向所受合力为0,竖直方向上油滴受重力和电场力，结合曲线轨迹的特点可知电场力竖直向上且电场力大于重力，油滴受力及电场线方向如图所示，由沿电场线方向电势逐渐降低，得。点的电势比尸点的高，A选项正确；油滴从。点到尸点合力做负功，根据动能定理得油滴在Q点的动能大于它在尸点的动能，这一过程中电场力做负功，则油滴在。点的电势能小于它在尸点的电势能，故B项正确、C项错•；因为重力和电场力为恒力，所以油滴在。、P两点的加速度相同，故D项错误.B假设两个电势不同的等势面相交，则交点处的电势就是两个不同的值，这是不可能的，A错误；同一等势面上各点电势相等,而场强不一定相等，C错误；负电荷从高电势处移到低电势处，电势能增加，电场力做负功，D错误.B由电子从M点分别运动到N点和尸点的过程中，电场力所做的负功相等可知，9M>9n=9p，故过MP点的直线”位于某一等势面内，则与直线d平行的直线c也位于某一等势面内，选项A错、B正确；Qm=(Pq，则电子由M点运动到。点，电场力不做功，选项C错误；由于8P电子由。点运动到。点，电势能减小，电场力做正功，选项D错误.D根据电场线的特点，沿着电场线方向电势逐渐降低，则(Pa>(Pc>(Pb^又知同一负电荷在电势越低处电势能越大，则同一负电荷在C点具有的电势能比在A点的大，所以A错误、D正确；因在同一电场中电场线越密，电场强度越大，则知A点电场强度最大，所以B错误；因电场中则同一正电荷在A、5两点所受电场力关系为FqFb,所以C错误.AD在5点和C点附近分别取很小的一段(J),由图象知5点段对应的电势差大于C点段对应的电势差，将此小段看做是匀强电场'再由£=六竽可见"心’A项正确；同理可知。点场强为零，电荷在该点受到的电场力为零，C项错误；因沿电场线方向电势逐渐降低，则由图可知在O点左侧，电场方向在x方向上的分量沿X轴负方向，在。点右侧，电场方向在X方向上的分量沿X轴正方向，则负电荷沿X轴从8移到。的过程中，电场力先做正功，后做负功，所以B项错误、D项正确.ACD由题意分析知电荷。应在点A、8的外侧，如果。在A点左侧，点电荷q从A由静止释放运动到点8时速度为零，说明点电荷夕先做加速运动后做减速运动，在A、5连线某一位置合场强为零，这时。和q是同种电荷，同理分析，如果。在B点的右侧，则。和q一定是同种电荷，A项正确、B项错误；由于只有电场力做功,因此动能与电势能之和不变，旦两种能相互转化，又知乡的速度先增大后减小，则其电势能先减小后增大，C项正确；由于点电荷q在A、5两点的动能均为零，因此点电荷在A、8两点的电势能相等，则A、8两点电势相等，D项正确.C由图可知，尸点处等势线比。点处密集，则尸点处的电场强度比Q点处大，该带电质点在尸点处受到的电场力比在。点处大，故B错、C对；若带电质点从尸向。运动，根据合外力指向轨迹弯曲的凹侧知电场力做负功，电势能增加，动能减小；若从。向尸运动，则电场力做正功，电势能减小，动能增大，故带电质点在P点处的动能大于在。点处的动能，在P点具有的电势能小于在。点具有的电势能，因不知质点所带电荷的电性，则无法判断电势高低，故A、D错误.A如图为真空中固定的两个等量异号点电荷+Q和一。的电场线和等势线分布情况，其中实线为电场线，虚线为等势线.据电场分布的对称性可知M、N两点电场强度大小相等，方向相同，则同一试探电荷在M、N两点所受的电场力相同，A正确；据“沿着电场线方向电势逐渐降低”及“同一正电荷在电势越高处电势能反而越小”分析可知，B、C两项错•；若只将一。移到尸点，则两电荷连线上各处场强增强，由。=&/定性分析，可知O点的电势降低，则D错.AC根据题设条件结合正六边形的特点得电势分布情况如图，电场强度方向为由A指向。，由粒子的运动情况知粒子受向左的电场力，则粒子带负电，A正确；粒子从A点到G点过程中电场力做负功，粒子动能减小了△a=8eV,即到达点G时的动能为4eV,B错误；由图可知，粒子若能运动到。点电场力做功一12eV,所以粒子动能为零，而粒子只有沿AO方向运动，动能才可能为零，可知其显然不能到达C点，C正确；粒子从。点沿。厂方向入射，受向左的电场力作用，做类斜抛运动，粒子过CE时，将其速度分解知其有沿CE方向的分速度和水平向左的分速度，则该粒子不可能垂直经过CE,D项错误.B带电油滴恰好悬浮时，由平衡条件有：mg,油滴匀速下落时有解得q=端，故b正确.AC先考虑尸、。处两点电荷在4、〃两点处产生的电场，方向都平行于PQ连线由P指向Q,且大小是b点场强大于〃点场强,再考虑N处点电荷在〃两点处产生的电场，方向都沿中垂线向下，即都与尸、。在两点处产生的电场垂直，大小也是b点场强大于，点场强，故由电场的叠加可知A正确.由于尸、。在“、〃两点产生的电势都为0,而N处负电荷在a点产生的电势高于b点，故B错误,根据。=以定性分析可知，因4、b间的平均场强小于瓦。间的平均场强，则从。间的电势差大于。、〃间的电势差，因此以、。间的电势差大于“、〃间电势差的2倍，C正确.因同一负电荷在电势越高处电势能越小，故D错误.D根据电场中电场线的疏密代表电场强度的大小，可知Eb<&,则A错误；根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可知他>的,则B错误；利用电势能公式是=的，又知9/。，则将负电荷放在"点时其电势能为正值，所以C错误；由图知“点电势高于〃点电势，则将一正电荷由a点移到d点的过程中电场力做正功，所以D正确.