1、课时规范练22电场能的性质一、基础对点练1.(多选)(电场强度与电势)(2021甘肃会宁四中月考)关于静电场,下列结论普遍成立的是()A.电场强度的方向处处与等势面垂直B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的电场强度有关C.在正电荷或负电荷产生的静电场中,电场强度方向都指向电势降低最快的方向D.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低2.(等势面电势电势能)真空中某点电荷的等势面示意如图,图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是()A.该点电荷一定为正电荷B.P点的电场强度一定比Q点的电场强度大C.P点电势一定比Q点电势低D.正检验电荷在P点比在Q点的电势能大3.(多选)(静电力做
2、功、电势能)如图所示,绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球(不计重力)。开始时,两小球分别静止在A、B位置。现外加一匀强电场E,在静电力作用下,小球绕轻杆中点O转到水平位置,取O点的电势为0。下列说法正确的有()A.电场E中A点电势低于B点B.转动中两小球的电势能始终相等C.该过程静电力对两小球均做负功D.该过程两小球的总电势能增加4.(静电力做功、电势能)(2021陕西西安一中月考)将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等,a、b为电场中的两点,则()A.a点的电势比b点低B.a点的电场强度比b点小C.带负电的电荷q在a点的电势能
3、比在b点的小D.带正电的电荷q从a点移到b点的过程中,静电力做负功5.(等势面与运动轨迹)(2021湖南师大附中高三模拟)如图所示,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Uab=Ubc,实线为一带负电的质点仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R点在等势面b上,据此可知()A.带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小B.带电质点在P点的电势能比在Q点的小C.带电质点在P点的动能大于在Q点的动能D.三个等势面中,c的电势最高6.(多选)(电势与电势能)真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的
4、O点时,仅在静电力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线,以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d,如图所示。以下说法正确的是()A.a点电势低于O点B.b点电势低于c点C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能7.(匀强电场的性质)(2021陕西西安一中月考)如图所示,在纸面内有一直角三角形ABC,P1为AB的中点,P2为AP1的中点,BC=2 cm,A=30。纸面内有一匀强电场,电子在A点的电势能为-5 eV,在C点的电势能为19 eV,在P2点的电势能为3 eV。下列说法正确的是()A.A点的电势为-5 VB.B点
5、的电势为-19 VC.该电场的电场强度方向由B点指向A点D.该电场的电场强度大小为800 V/m二、素养综合练8.(2021甘肃高台一模)如图所示,三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面,其电势分别为10 V、20 V、30 V,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内运动的轨迹,轨迹上有a、b、c三点,已知带电粒子所带电荷量为0.01 C,在a点处的动能为0.5 J,则该带电离子()A.可能带负电B.在b点处的电势能为0.5 JC.在b点处的动能为零D.在c点处的动能为0.4 J9.(2021广东六校高三联考)如图所示,在x轴上放有两个电荷量分别为q1和q2的点电荷,其中q1位于x轴的坐
6、标原点,电荷q2的右侧各点电势随x变化的关系如图曲线所示,其余部分的电势变化情况没有画出,其中B点电势为零,BD段中的电势最低点为C点,则()A.B点的电场强度大小为零B.A点的电场强度方向向左C.两点电荷的电荷量的大小关系为q1b,cd,试探电荷带负电,所以EpaEpb,Epcq2,C错误;根据静电力做功W=UCDq=(C-D)(-e)0,将一带负电的试探电荷从C点移到D点,静电力做正功,D错误。10.B解析:点电荷的等势面为以点电荷为球心的同心球面,在纸面内的等势线为同心圆;连接OC即为直径,所以B点为圆心,即点电荷位置,A错误;O点离正点电荷近,所以电势高,B正确;由几何关系可知,A点距
7、点电荷距离为a,则由点电荷电场强度公式E=k可知,A点的电场强度为,C错误;正的试探电荷从A沿直线到C,与点电荷的距离先变小后变大,则静电力做功先负后正,电势能先变大后变小,D错误。11.D解析:由点电荷电场强度公式E=k可知,该试探电荷在A点的电场强度大,所以在A点受的静电力较大,A错误;沿电场线电势降低可知AB,则该试探电荷在B点具有的电势能较小,B错误;A与B两点间的电势差为UAB=,从A到B静电力做的功等于电势能的变化,则有WAB=EpA-EpB得UAB=,由于电场为非匀强电场,则AB间的平均强度不等于,C错误,D正确。12.A解析:因为v-t图线的斜率等于物体的加速度,在A处的加速度
8、大于C处的加速度,A处的电场强度大于C处的电场强度,A正确;从B点到D点,根据动能定理得qUBD=,vDvB,UBD=B-D,解得B-D0,所以B、D两点的电势不可能都为零,B错误;根据动能定理WAC=0,因为静电力做负功,电势能增加,所以带正电粒子在A处的电势能小于在C处的电势能,C错误;根据动能定理可知qUAC=、qUBD=,由图线可知,则A、C两点的电势差小于B、D两点间的电势差,D错误。13.答案:(1)v=v1(2)d=解析:(1)粒子做匀变速曲线运动,用运动的分解思想可知带电粒子在x方向上做匀速运动,y方向上做匀加速运动。设带电粒子在N点的速度大小为v2,由牛顿第二定律可知加速度方向竖直向上,则速度改变量的方向也是竖直向上,由速度矢量图可知v=v1。(2)电荷从M运动到N只有静电力做功,根据动能定理有qUMN=解得:UMN=由匀强电场性质可知UMN=Ed,解得:d=。