1、考点规范练23电场能的性质一、单项选择题1.等量异种点电荷固定在水平向右的匀强电场中,电场分布如图所示,实线表示电场线,虚线表示等势线。将同一负电荷先后置于a、b两点,电势能分别为Epa和Epb,电荷所受电场力大小分别为Fa和Fb,则()A.EpaEpb,FaFbB.EpaEpb,FaFbC.EpaFbD.EpaEpb,FaE212B.E1E212C.E1E212D.E123.空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷,其中Q点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示,a、b、c、d、e为电场中的5个点,设无穷远处电势为0,则()A.e点的电势大于0B.a点和b点的电场强度相同C.
2、b点的电势低于d点的电势D.负电荷从a点移动到c点时电势能增加4.带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,则从a到b过程中,下列说法正确的是()A.粒子带负电荷B.粒子先加速后减速C.粒子加速度一直增大D.粒子的机械能先减小后增大二、多项选择题5.如图所示,匀强电场电场强度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。当小球静止平衡时,细线恰好水平。现用一外力将小球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mglB.带电小球的电势能增加2mglC.带电
3、小球的机械能增加2mglD.带电小球的重力势能增加mgl6.如图所示,在某电场中画出了三条电场线,C点是A、B连线的中点。已知A点的电势为A=30 V,B点的电势为B=-20 V,则下列说法正确的是()A.C点的电势C=5 VB.C点的电势C5 VC.C点的电势C0)的粒子从a点移动到b点,电场力做功为2W(W0);若将该粒子从c点移动到d点,电场力做功为W。下列说法正确的是()A.该匀强电场的电场强度方向与ab平行B.将该粒子从d点移动到b点,电场力做功为0.5WC.a点电势低于c点电势D.若只受电场力,从d点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动三、非选择题10.(2021广西崇左质检
4、)如图所示,长l=1 m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角=37。已知小球所带电荷量大小为q=1.010-6 C,匀强电场的电场强度E=3.0103 N/C,重力加速度g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。(1)求小球的电性和所受电场力F的大小。(2)求小球的质量m。(3)电场强度大小不变,若把电场的方向改为竖直向下,当小球从原来位置开始,由静止运动到最低点时,绳子的拉力为多大?答案:1.D解析根据对称性可知,a点与a点电势和电场强度大小都相同,如图所示。根据沿电场线方向电势降低可得a点的电势高于b
5、点,根据Ep=q可知,负电荷在电势高的地方电势能小,则有EpaEpb;根据电场线密的地方电场强度大,可知EaEb,根据F=qE可知FaE2,1d,C错误。由ac,负电荷从a到c电势能增加,D正确。4.D解析粒子受到的电场力沿电场线方向,故粒子带正电荷,A错误;由图像知粒子受电场力向右,所以先向左减速运动后向右加速运动,B错误;从a点到b点,电场力先做负功,再做正功,电势能先增大后减小,动能先减小后增大,根据电场线的疏密知道场强先变小后变大,故加速度先减小后增大,C错误,D正确。5.AB解析细线水平时,对小球,电场力的竖直分力恰好与重力平衡,故qEsin=mg解得F=qE=mgsin=2mg细线
6、的拉力为FT=mgtan=mg将小球移动到最低点过程,根据动能定理,有W+mgl-qE2l=0,解得W=mgl,即外力做功为mgl,故A正确;电场力做功为WF=-qE2l=-2mgl,根据电场力做功和电势能关系可知,带电小球的电势能增加2mgl,故B正确;根据功能关系可知,机械能增加量等于除了重力之外的其他力所做的功,得E=WF+W=-2mgl+mgl=-mgl,即带电小球的机械能减小mgl,故C错误;根据重力做功和重力势能关系可知Ep=-WG=-mgl,即重力势能减小mgl,故D错误。6.CD解析从电场线的分布情况可以看出A-CC-B,所以有Cc,选项C错误。从d点射入的粒子,有可能沿电场线反方向做直线运动,选项D错误。10.解析(1)由于小球受到的电场力水平向右,故小球带正电,可得F=qE,解得F=3.010-3N。(2)对小球进行受力分析,根据小球的受力平衡可得qEmg=tan37代入数据,解得m=4.010-4kg。(3)小球运动到最低点的整个过程,由动能定理可得(F电+mg)(1-cos37)l=12mv2小球在最低点,有F拉-F电-mg=mv2l代入数据,联立解得F拉=9.810-3N。答案(1)正3.010-3 N(2)4.010-4 kg(3)9.810-3 N
