1、课时跟踪检测（六） 电场能的性质A组重基础体现综合1一个带正电的质点所带的电荷量q2.0109 C，在静电场中由a点移到b点，在这个过程中，除静电力外，其他力做正功为6.0105 J，质点的动能增加了8.0105 J，则a、b两点间的电势差为()A3104 V B1104 VC4104 V D7104 V解析：选B由动能定理，WFqUabEk，则Uab1104 V，选项B正确。2.如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两点电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两点电荷的连线，且a与c两点关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两点电荷的连线上，以下判断正确的是()Ab点电场强度大于
2、d点电场强度Bb点电势高于d点电势C试探电荷q在a点的电势能小于在c点的电势能Da、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差解析：选D在两等量异种点电荷的连线上，中间点电场强度最小；在两等量异种点电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，所以b点电场强度小于d点电场强度，A错误；等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，与在两等量异种点电荷连线上的点相比较，d点的电势要高，所以d点电势高于b点电势，B错误；因a点的电势高于c点的电势，故试探电荷q在a点的电势能大于在c点的电势能，C错误；由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，D正确。3.如图所示，两个相同的绝缘细圆环带有等量正电荷
3、，电荷在圆环上的分布是均匀的，两圆环相隔一定距离同轴平行固定放置，B、D分别为两环圆心，C为BD中点。一带负电的粒子从很远处沿轴线向下依次穿过两环，若粒子只受电场力作用，则在粒子运动过程中下列说法正确的是()A粒子经过B点时加速度为零B粒子经过B点和C点时动能相等C粒子从A到C的过程中，电势能一直增大D粒子从B到D的过程中，电场力做的总功为0解析：选D两个相同的绝缘细圆环带有等量正电荷，电荷在圆环上的分布是均匀的，所以两个圆环产生的电场关于C点是对称的，结合矢量合成的方法可得，C点的合场强为零，带负电的粒子在B点受到的电场力的方向向下，加速度不为零，故A错误；由于两个圆环产生的电场关于C点是对
4、称的，所以粒子从B到C电场力做功的绝对值与粒子从C到D电场力做功的绝对值大小相等，总功等于零，所以粒子经过B点与经过D点时的动能相等，故D正确，B错误；粒子从A到B的过程中，受到的电场力的方向向下，电场力做正功，电势能减小，故C错误。4如图所示为一个点电极A与平板电极B 接入电源时的空间电场分布图，C为A到B垂线的中点，D、E为同在A、B 垂线上的两点，DCCE，F、G处在DE的中垂线上，FCCG，下列说法正确的是()AA 电极的带电量小于B电极的带电量BF点的电场强度大于C点的电场强度CDC两点间电势差小于CE 两点间电势差D电子从F 点沿直线移动到G点，电场力先做正功，后做负功解析：选D由
5、题意可得，AB分别接在电源两极，则带上等量的异种电荷，故A错误；由电场线的疏密表示电场强度的大小，从题图可知，F点的电场强度小于C点的电场强度，故B错误；虽然DCCE，但从D到E，电场强度逐渐变小，则DC两点间电势差大于CE两点间电势差，故C错误；电子受到电场力的方向与该点切线方向相反，则电子从F 点沿直线移动到G点，电场力先做正功，后做负功，故D正确。5多选(2021启东中学质检)如图甲所示，真空中有一半径为R、电荷量为Q的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴。理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化的关系如图乙所示，则()Ac点处的场强和a点处的场强大小相等、方向相同B球内部的
6、电场为匀强电场Ca、c两点处的电势相等D假设将一个带正电的试探电荷沿x轴移动，则从a点处移动到c点处的过程中，电场力一直做正功解析：选AD根据题图乙所示的x轴上各点的电场强度随x变化的关系知c点处场强和a点处场强大小相等、方向相同，球内部的电场为非匀强电场，选项A正确，选项B错误；沿电场线方向电势逐渐降低，由题图乙易判断a点的电势大于c点的电势，选项C错误；假设将一个带正电的试探电荷沿x轴移动，电场力与运动方向相同，电场力一直做正功，选项D正确。6.(2021浙江7月学考)如图所示，在匀强电场中，某初速度为零的带电粒子只在电场力作用下从A运动到B。则从A到B()A电势升高 B电场强度增大C粒子
7、动能增加 D粒子电势能增加解析：选C沿电场线方向电势降低，所以从A到B，电势降低，选项A错误；匀强电场的电场强度不变，所以从A到B，电场强度不变，选项B错误；粒子一开始静止，只在电场力作用下由A运动到B，说明电场力沿电场线方向，电场力做正功，粒子动能增加，电势能减小，选项C正确，选项D错误。7.如图所示，a、b、c三条虚线为电场中的等势面，等势面b的电势为0，且相邻两个等势面间的电势差相等，一个带正电的粒子在A时的动能为10 J，在静电力作用下从A运动到B，在B时速度为0，当这个粒子的动能为7.5 J时，其电势能为()A12.5 JB2.5 JC0D2.5 J解析：选D粒子在运动过程中只有静电
8、力做功，动能和电势能之和保持不变，在A点时动能为10 J，在B点时动能为0，由对称性易知，运动至等势面b时动能为5 J，因此动能和电势能之和为5 J。当动能为7.5 J时，电势能为2.5 J，故选项D正确。8.一长为L的细线，一端固定于O点，另一端拴一质量为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，小球静止在A点，释放后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：(重力加速度为g)(1)A、B两点的电势差UAB；(2)匀强电场的场强大小。解析：(1)小球由A到B过程中，由动能定理得mgLsin 60qUAB0，所以U
9、AB。(2)根据匀强电场中电势差与电场强度的关系，可得E。答案：(1)(2)B组重应用体现创新9多选如图是某初中地理教科书中的等高线图(图中数字的单位是米)。小山坡的右侧比左侧更陡些，如果把一个球分别从山坡左右两侧滚下(把山坡的两侧看成两个斜面，不考虑摩擦等阻碍)，会发现右侧小球加速度更大些。现在把该图看成一个描述电势高低的等势线图，左右两侧各有a、b两点，图中数字的单位是伏特，下列说法正确的是()Ab点电场强度比a点大B左侧电势降低得更快C同一电荷在电势高处电势能也一定大D同一电荷在电场强度大处所受电场力也一定大解析：选AD根据UEd，相同电势差右侧b点的距离更小，所以b点电场强度比a点大，
10、故A正确；等势线越密集的地方电势降落的越快，b点等势线更密集，所以右侧电势降低的更快，故B错误；电势能还与电荷的正负有关，所以同一电荷在电势高处电势能不一定大，故C错误；同一电荷在电场强度大处所受电场力一定大，故D正确。10.多选一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中Ox2段是关于直线xx1对称的曲线，x2x3段是直线，则下列说法正确的是()Ax1处电场强度最小，但不为零B粒子在Ox3段做变速运动，x2x3段做匀变速运动Cx2x3段的电场强度大小和方向均不变，为一定值D在O、x1、x2、x3处电势0、1、2、3的关系为1203解析：选BCD由
11、E得电场强度与电势的关系：E，电势能：Epq，联立可得：E，可知Ep-x图像切线的斜率qEF电，x1处切线斜率为零，所以x1处电场强度为零，故A错误；由题图可知，Ox1、x1x2、x2x3三段斜率大小变化情况为变小、变大、不变，则可知粒子在三段中所受电场力变小、变大、不变，故B、C正确；根据电势能与电势的关系：Epq，粒子带负电，q203，故D正确。11.如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h，将另一点电荷从A点由静止释放，运动到B点时速度正好变为零，若此电荷在A点处的加速度大小为g，静电力常量为k，求：(1)此电荷在B点处的加速度；(2)A、B两点间
12、的电势差(用k、Q和h表示)。解析：(1)由题意可知，这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q，由牛顿第二定律得，在A点时：mgkmg，在B点时：kmgmaB，解得aB3g，方向竖直向上。(2)从A到B的过程，由动能定理得mg(h0.25h)qUAB0，解得UAB。答案：(1)3g，方向竖直向上(2)12.(2021青岛四校联考)如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点固定一个电荷量为Q的点电荷。一质量为m、带电荷量为q的物块(可视为质点)从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为(取无穷远处电势为零)，PA连线与水平轨道的夹角为60，重力加速度为g，静电力常量为k。试求：(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小；(2)点电荷产生的电场在B点的电势。解析：(1)物块在A点受到点电荷的库仑力：F，由几何关系可知：r。设物块在A点时受到轨道的支持力大小为FN，由平衡条件有：FNmgFsin 60，解得：FNmg。(2)设点电荷产生的电场在B点的电势为B，由动能定理有：q(B)mv2mv02，解得：B。答案：(1)mg(2)