1、1. (2010高考全国卷)关于静电场, 下列结论普遍成立的是()A. 电场强度大的地方电势高, 电场强度小的地方电势低B. 电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C. 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D. 将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点, 电场力做功为零解析: 选C.在静电场中, 电势沿着电场线逐渐降低, 场强方向是电势降低最快的方向, 场强的大小与电场线分布疏密有关, 故A项错误, C项正确. 电场中两点间的电势差既与场强有关又与距离有关, B项错误. 场强为零的一点到场强为零的另一点间的电势差不一定为零, 故电场力做功不一定为零
2、. 比如, 在两个等量同种点电荷形成的电场中, 电场的中心点与边缘点之间. 2.图626(2011高考上海单科卷)电场线分布如图626所示, 电场中a, b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb, 电势分别为a和b, 则()A. EaEb, abB. EaEb, abC. EaEb, ab D. EaEb, ab解析: 选C.电场线的疏密表示电场强度的大小, 得EaEb, 所以A、B错误. 沿着电场线方向电势降低, 所以C正确, D错误. 3.图627如图627所示, xOy平面内有一匀强电场, 场强为E, 方向未知, 电场线跟x轴的负方向夹角为, 电子在坐标平面xOy内, 从原点O以大小为v0沿
3、x正方向的初速度射入电场, 最后打在y轴上的M点. 电子的质量为m, 电荷量为e, 重力不计. 则()A. O点电势高于M点电势B. 运动过程中电子在M点电势能最小C. 运动过程中, 电子的电势能先减少后增加D. 电场对电子先做负功, 后做正功解析: 选B D.由电子的运动轨迹知, 电子受到的电场力方向斜向上, 故电场方向斜向下, M点电势高于O点, A错误, 电子在M点电势能最小, B正确. 运动过程中, 电子先克服电场力做功, 后电场力对电子做正功, 故C错误, D正确. 4.图628如图628所示, 竖直向上的匀强电场中, 绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上, 上面放一质量为m的带正电小球,
4、 小球与弹簧不连接, 施加外力F将小球向下压至某位置静止. 现撤去力F, 小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中, 重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2, 小球离开弹簧时速度为v, 不计空气阻力, 则上述过程中()A. 小球与弹簧组成的系统机械能守恒B. 小球的重力势能增加W1C. 小球与弹簧组成的系统的机械能增加W1mv2D. 小球的电势能减少W2解析: 选 D.本题考查势能大小和机械能守恒. 由于电场力做正功, 故小球与弹簧组成的系统机械能增加, 机械能不守恒, 故A选项错误; 重力做功是重力势能变化的量度, 由题意知重力做负功, 重力势能增加W1, 故B选项错误; 小球与弹簧组成的系
5、统增加的机械能在数值上等于除重力和弹力外, 外力所做的功即W2, 故C选项错误; 根据电场力做功是电势能变化的量度, 电场力做正功电势能减少, 电场力做负功电势能增加, 故D选项正确. 5.图629如图629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点时速度正好又为零. 若该带电小球在A点处的加速度大小为, 求: (1)小球运动到B点时的加速度大小. (2)B和A两点间的电势差(用Q和L表示). 解析: (1)物体在A点时mgs
6、in30kmaA物体在B点时kmgsin30maB把aA代入得aB.(2)由(1)过程可得kmg从A到B由动能定理可得mgsin30qUAB0由以上二式得UAB, UBA.答案: (1)(2)一、选择题1. (2010高考天津理综卷)在静电场中, 将一正电荷从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aC. b点的电势一定比a点高D. 该电荷的动能一定减小解析: 选C.在静电场中, 正电荷从a点移到b点, 电场力做负功, 是从低电势移到高电势处, 电势能增加, 但不知道是否有其他力做功, 故无法判断动能的变化, AD错误, C正确; 但
7、电场线方向不一定从b点指向a点, B错误. 2.图6210(2012安徽省示范高中皖北协作区高三联考)如图6210所示, 在两点电荷Q1和Q2的连线上有a、b、c三点, 测得b点的场强为零. 现将一个检验电荷q从a点沿此直线经过b点移到c点, 在此过程中检验电荷q的电势能变化情况为()A. 不断增加B. 先增加后减少C. 不断减少 D. 先减少后增加解析: 选 D.从a到b电场力做正功, 电势能减少, 从b到c电场力做负功, 电势能增加, 所以D项正确. 3. (2012延安高三调研)如图6211所示, 实线是一个电场中的电场线, 虚线是一带电粒子在此电场中运动的轨迹, 若带电粒子是从a处运动
8、到b处的, 以下有关a、b两处的比较正确的是()图6211A. 运动到a处的加速度较大B. b处的电势较高C. 带电粒子在b处时电势能较小D. 带电粒子在a处时速度较小解析: 选A.根据电场线越密处场强越强的特点, 粒子在a处的场强较强, 由a知a处的加速度较大, A正确; 由于沿电场线方向电势降低, 则b处的电势较低, B错; 由粒子的运动轨迹知, 粒子所受电场力向右, 所以粒子由a处运动到b处, 电场力做负功, 粒子的电势能增加, 动能减小, 故C、D错. 4.图6212(2012陕西名校高考冲刺卷)如图6212所示, 在一匀强电场区域中, 有A、B、C、D四点恰好位于同一平行四边形的四个
9、顶点, 已知A、B、C三点电势分别为A1 V, B4 V, C0, 则D点电势D大小为()A. 3 V B. 2 VC. 0 D. 1 V解析: 选A.根据UABUDC, 即ABDC, 可知D3 V, A正确. 5.图6213(2012西安市八校联考)如图6213所示, 在匀强电场中有一半径为R的圆O, 场强方向与圆O所在平面平行, 场强大小为E, 电荷量为q的带正电微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域, 只在电场力作用下运动, 从圆周上不同点离开圆形区域, 其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大, 图中O是圆心, AB是圆的直径, AC是与AB成角的弦, 则()A. 匀强电场
10、的方向沿AC方向B. 匀强电场的方向沿CO方向C. 从A到C电场力做功为2qERcosD. 从A到C电场力做功为2qERcos2解析: 选 D.从C点离开的粒子动能最大, 说明从A到C电场力做正功, A电势高于C, 且AC两点间电势差最大, 所以C是圆周上电势最低的点. 匀强电场中的等势线是直线, 圆上没有C的等势点, 也就是过C点的等势线为圆上过C点的切线. 由于电场线与等势线垂直, 由电势高的点指向电势低的点, 所以, 电场方向沿OC方向, A、B错; 电场力做功WqE|AC|cosqE(2Rcos)cos2qERcos2, C错D对, 本题选 D.6.图6214(2012上海静安高三期末
11、)一带电粒子射入一固定的点电荷Q的电场中, 沿如图6214所示的虚线由A点运动到B点. A、B两点到点电荷Q的距离分别为rA和rB, 且rArB.若不计重力, 则()A. 带电粒子一定带正电B. 带电粒子所受电场力先做正功后做负功C. 带电粒子在B点的动能大于在A点的动能D. 带电粒子在B点的电势能大于在A点的电势能解析: 选 D.根据轨迹应弯向合力指的那一侧可知电子所受的电场力为斥力, 故粒子与电荷Q带同种电荷, 但不能确定正负, A错; 由粒子受斥力和粒子的运动轨迹可知, 电场力先做负功后做正功, B错; 因rArB, 故粒子从A点到B点, 电场力做负功, 动能减小, 电势能增加, 选项C
12、错, D对. 7.图6215(2012盐城、泰州联考)如图6215所示, 虚线a、b、c代表电场中的三个等势面, 相邻等势面之间的电势差相等, 即UabUbc, 实线为一带正电的质点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, 下列说法正确的是()A. 三个等势面中, c的电势最高B. 带电质点通过P点时的电势能较Q点大C. 带电质点通过P点时的动能较Q点大D. 带电质点通过P点时的加速度较Q点大解析: 选ABD.等差等势面密集的地方场强大, 稀疏的地方场强小, 由题图知P点的场强大, 则质点通过P点时的加速度大, 故选项D对. 根据电场线与等势面垂直, 定
13、性画出P、Q两点的电场线, 假设质点从Q向P运动, 根据初速度的方向和轨迹偏转方向可判定质点在Q点所受电场力F的方向如图所示, 可以得出等势面c的电势最高, 选项A正确. 由Q向P运动过程中, 电场力做负功, 动能减少, 电势能增加, 故选项B对C错. 若质点从P向Q运动, 也可得出选项B正确. 8.图6216(2012陕西长安一中高三质检)如图6216所示, 虚线a、b、c为三个同心圆面, 圆心处为一个点电荷. 现从b、c之间一点P以相同的速率发射两个电荷量、质量都相同的带电粒子, 分别沿PM、PN运动到M、N, M、N两点都处于圆周c上, 以下判断正确的是()A. 两粒子带同种电荷B. 两
14、粒子带异种电荷C. 到达M、N时两粒子速率仍相等D. 到达M、N时两粒子速率vMvN解析: 选B D.根据轨迹可以判断沿PM运动的粒子与点电荷电性相同, 沿PN运动的粒子与点电荷电性相反, 所以B项正确. 假设点电荷为正电荷, 电场力对沿PM运动的粒子做正功, 大小为W, 对沿PN运动的粒子做负功, 大小为W, 由于两粒子初速率相同, 根据动能定理有vMvN.9.图6217(2012陕西商南高中质检)如图6217所示, 匀强电场场强大小为E, 方向与水平方向夹角为(45), 场中有一质量为m, 电荷量为q的带电小球, 用长为L的细线悬挂于O点, 当小球静止时, 细线恰好水平. 现用一外力将小球
15、沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点, 小球电荷量不变, 则在此过程中()A. 外力所做的功为mgLcotB. 带电小球的电势能增加qEL(sincos)C. 带电小球的电势能增加2mgLcotD. 合外力所做的功为0解析: 选ABD.带电小球拉到最低点的过程中, 重力做功为WGmgL, 电场力做功为WEqEL(sincos). 根据动能定理, 动能变化为零, 所以合外力做功为零, 即WGWEWF0, 得外力做功为WFqEL(sincos)mgL, 因小球静止时, 细线恰好水平, 根据力的平衡, 有qEsinmg, 所以qE, 解得WFmgLcot.因为电场力做负功, 所以电势能增加qEL(sinco
16、s). 10. 如图6218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, 已知MNNQ, 电荷量相等的a、b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()图6218A. a一定带正电, b一定带负电B. a加速度减小, b加速度增大C. M、N两点的电势差|UMN|等于N、Q两点的电势差|UNQ|D. a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小解析: 选B D.由带电粒子的运动轨迹, 结合曲线运动的特点可知带电粒子所受的电场力方向, 但因为电场线的方向不确定, 故不能判断带电粒子带电的性质,
17、A错; 由电场线的疏密可知, a的加速度将减小, b的加速度将增大, B正确; 因为等势线1与2之间的电场强度比2与3之间的电场强度要大, 故1、2之间的电势差要大于2、3之间的电势差, 所以a从等势线2到3的动能变化量要小于b从等势线2到1的动能变化量, C错, D正确. 二、非选择题11. 有一带电荷量q3106C的点电荷, 从电场中的A点移到B点时, 克服静电力做功6104J, 从B点移到C点时静电力做功9104J.求: (1)AB、BC、CA间电势差各为多少？(2)若以B点为电势零点, 则A、C两点的电势各为多少？点电荷在A、C两点的电势能各为多少？解析: (1)由题知WAB6104J
18、, UAB V200 V, UBC V300 V, UCAUCBUBAUBC(UAB)300 V200 V100 V.(2)若B0, 则AUABB200 V, CBUBC300 V, 点电荷在A点的电势能EpAqA3106200 J6104J, 点电荷在C点的电势能EpCqC3106300 J9104J.答案: (1)200 V300 V100 V(2)200 V300 V6104J9104J12.图6219如图6219所示的匀强电场中, 有a、b、c三点, ab5 cm, bc12 cm, 其中ab沿电场方向, bc和电场方向成60角, 一个电荷量为q4108 C的正电荷从a移到b电场力做功
19、为W11.2107 J, 求: (1)匀强电场的场强E; (2)电荷从b移到c, 电场力做的功W2; (3)a、c两点的电势差Uac.解析: 由于电场力做功WqU与路径无关, 只与初、末位置间的电势差有关, 故可根据已知的电场力做功先求电势差, 再根据匀强电场中场强与电势差的关系确定场强E.反之亦然. (1)根据题意, 有W1qUabE由两式得E V/m60 V/m.(2)设b、c两点沿场强方向的距离为d1, 有UbcEd1d1bccos60W2qUbc由式得W2qEbccos60410860121020.5 J1.44107 J.(3)设电荷从a移到c电场力做功为W, 有WW1W2WqUac由式得Uac V V6.6 V.答案: (1)60 V/m(2)1.44107 J(3)6.6 V高考资源网w w 高 考 资源 网