高考物理一輪復(fù)習(xí) 6-2電場(chǎng)能的性質(zhì)同步檢測(cè)試題1xx·福建卷如圖221，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點(diǎn)，虛線為等勢(shì)線取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，若將q1、q2移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中外力克服電場(chǎng)力做的功相等，則下列說(shuō)法正確的是()圖221AA點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì)BA、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等Cq1的電荷量小于q2的電荷量Dq1在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于q2在B點(diǎn)的電勢(shì)能解析：由題意知點(diǎn)電荷Q帶負(fù)電，所以有AB0，得|UA|UB|，移動(dòng)兩試探電荷克服電場(chǎng)力做功相等，有q1|UA|q2|UB|，所以q1q2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確因?yàn)镋k，A點(diǎn)比B點(diǎn)離Q近，所以EAEB，選項(xiàng)B錯(cuò)誤根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，q1在A點(diǎn)的電勢(shì)能等于q2在B點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：C2xx·江蘇徐州摸底如圖222所示，在M、N處固定著兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，在它們的連線上有A、B兩點(diǎn)，已知MAABBN.下列說(shuō)法正確的是()圖222AA、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同BA、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等C將一正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功D負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能解析：根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)特點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同，A、B兩點(diǎn)電勢(shì)不相等，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；將一正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：A3.xx·重慶卷空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖223所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn)，則 ()圖223AP、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種Ba點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同Cc點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)D負(fù)電荷從a到c，電勢(shì)能減少解析：根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直得：必有一條電場(chǎng)線與P、Q連線重合，P為正電荷，故該電場(chǎng)線必從P沿直線指向Q，因電場(chǎng)線總是由正電荷指向負(fù)電荷，故P、Q電荷為等量異種電荷，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，a、b兩處電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；因越靠近正電荷，電勢(shì)越高，故c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)電勢(shì)，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)等勢(shì)線的分布及P、Q的電性，c所在的等勢(shì)線電勢(shì)高于a所在等勢(shì)線的電勢(shì)，負(fù)電荷從a到c，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，D選項(xiàng)正確答案：D4如圖224所示，光滑絕緣斜面的底端固定著一個(gè)帶正電的小物塊P，將另一個(gè)帶電小物塊Q在斜面的某位置由靜止釋放，它將沿斜面向上運(yùn)動(dòng)設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，則在Q向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()圖224A物塊Q的動(dòng)能一直增大B物塊P、Q之間的電勢(shì)能一直增大C物塊P、Q的重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和一直增大D物塊Q的機(jī)械能一直增大解析：電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能增加，由題意知電場(chǎng)力對(duì)Q做了正功，故Q電勢(shì)能減少，根據(jù)除重力外(或彈力)，其余外力做正功，則機(jī)械能增加(反之減少)，可知D選項(xiàng)正確答案：D5(多選題)如圖225甲是某一點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，A、B是電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一負(fù)電荷q僅在電場(chǎng)力作用下以初速度v0從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中的速度圖線如圖225乙所示，則以下說(shuō)法中正確的是()圖225AA、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是EAEBBA、B兩點(diǎn)的電勢(shì)是ABC負(fù)電荷q在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能大小是EpAEpBD此電場(chǎng)一定是負(fù)電荷形成的電場(chǎng)解析：由v­t圖知，負(fù)電荷q做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，故所受電場(chǎng)力變大，電場(chǎng)強(qiáng)度變大，EBEA，A對(duì)；又因電場(chǎng)力的方向在(a)圖中向左，故電場(chǎng)線的方向?yàn)锳B，則AB，B正確；又EpqU，對(duì)負(fù)電荷q，EpAEpB，C錯(cuò)；根據(jù)電場(chǎng)線的方向和電場(chǎng)強(qiáng)度的特點(diǎn)知，此電場(chǎng)一定是負(fù)電荷形成的電場(chǎng)，D對(duì)答案：ABD6xx·張掖市診斷考試如圖226所示，等邊三角形ABC處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，其中電勢(shì)AB0，C(>0)，保持該電場(chǎng)的大小和方向不變，讓等邊三角形以A點(diǎn)為軸在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30°，則此時(shí)的B點(diǎn)電勢(shì)為()圖226A.B.C D解析：由AB0知AB連線為一等勢(shì)線，UCA，電場(chǎng)方向垂直AB向左轉(zhuǎn)動(dòng)后B點(diǎn)到達(dá)D點(diǎn)，如圖227所示：圖227設(shè)三角形邊長(zhǎng)為a，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E，轉(zhuǎn)動(dòng)后UADEasin30°，再由UADAD，可得：D，所以C正確答案：C7(多選題)xx·廣東省廣州市測(cè)試如圖228，在正點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中，AD、BC是以Q為圓心的兩段圓弧正點(diǎn)電荷q沿ABCDA移動(dòng)，則該電荷q()圖228A沿BC運(yùn)動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用B沿DA運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力不做功C在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在D點(diǎn)時(shí)小D在A點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力比在C點(diǎn)時(shí)小解析：在電場(chǎng)中，正點(diǎn)電荷不論怎么運(yùn)動(dòng)都受電場(chǎng)力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤DA弧是等勢(shì)面，選項(xiàng)B正確沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，正點(diǎn)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，選項(xiàng)C正確電場(chǎng)線密處電場(chǎng)強(qiáng)度大，該正點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力也大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：BCB組能力提升8xx·遼寧省五校聯(lián)考某導(dǎo)體置于電場(chǎng)后周圍的電場(chǎng)分布情況如圖229所示，圖中虛線表示電場(chǎng)線，實(shí)線表示等勢(shì)面，A、B、C為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()圖229AA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度BA點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)C將負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D將正電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零解析：A點(diǎn)所在位置的電場(chǎng)線分布比B點(diǎn)稀疏，說(shuō)明A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，選項(xiàng)A說(shuō)法正確；因?yàn)檠刂妶?chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，本題中電場(chǎng)線從A點(diǎn)所在等勢(shì)面指向B點(diǎn)所在等勢(shì)面，所以A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)B說(shuō)法正確；將負(fù)電荷從電勢(shì)較高的A點(diǎn)移到電勢(shì)較低的B點(diǎn)，該負(fù)電荷的電勢(shì)能增大，電場(chǎng)力做負(fù)功，選項(xiàng)C說(shuō)法錯(cuò)誤；A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)相等，所以將正電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零，選項(xiàng)D說(shuō)法正確本題答案為C.答案：C9xx·陜西省西安市長(zhǎng)安區(qū)一中模擬在光滑的水平面內(nèi)有一沿x軸的靜電場(chǎng)，其電勢(shì)隨x坐標(biāo)值的變化圖線如圖2210所示一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從O點(diǎn)以初速度v0沿x軸正向移動(dòng)下列敘述正確的是()圖2210A若小球能運(yùn)動(dòng)到x1處，則該過(guò)程小球所受電場(chǎng)力逐漸增大B帶電小球從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中，電勢(shì)能先減小后增大C若該小球能運(yùn)動(dòng)到x4處，則初速度v0至少為2D若v0為2，帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為 解析：在0到x1段，電勢(shì)增加越來(lái)越緩慢，因此電場(chǎng)強(qiáng)度減小，故小球受電場(chǎng)力減小，A錯(cuò)誤；從x1到x2電勢(shì)越來(lái)越低，由于小球帶正電荷，因此小球的電勢(shì)能越來(lái)越小，B錯(cuò)誤；從0到x1，當(dāng)初速度最小時(shí)，到達(dá)x1處速度恰好等于零，根據(jù)動(dòng)能定理，0q0mv，可知初速度v0，只要能越過(guò)x1位置就一定能到達(dá)x4處，因此C錯(cuò)誤；到達(dá)x3處動(dòng)能最大，在從0到x4運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理，0qmv2mv，將初速度v02 代入得v ，D正確答案：D圖221110xx·河北省保定市月考如圖2211所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過(guò)程中動(dòng)能增加了12 J，金屬塊克服摩擦力做功8 J，重力做功24 J，則下列判斷正確的是()A金屬塊帶負(fù)電荷B金屬塊克服電場(chǎng)力做功8 JC金屬塊的電勢(shì)能減少4 JD金屬塊的機(jī)械能減少12 J解析：設(shè)電場(chǎng)力對(duì)金屬塊做功為W，根據(jù)動(dòng)能定理有W24 J8 J12 J，可得W4 J，即金屬塊克服電場(chǎng)力做功4 J，電勢(shì)能增加4 J，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做負(fù)功，金屬塊肯定帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做的功和克服電場(chǎng)力做功之和，所以金屬塊的機(jī)械能減少12 J，選項(xiàng)D正確答案：D圖221211在一個(gè)水平面上建立x軸，在過(guò)原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E6.0×105 N/C，方向與x軸正方向相同在O處放一個(gè)電荷量q5.0×108 C、質(zhì)量m1.0×102 kg的絕緣物塊物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.20，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v02.0 m/s，如圖2212所示求物塊最終停止時(shí)的位置(g取10 m/s2)解析：物塊先在電場(chǎng)中向右減速，設(shè)運(yùn)動(dòng)的位移為x1，由動(dòng)能定理得：(qEmg)x10mv所以x1代入數(shù)據(jù)得x10.4 m可知，當(dāng)物塊向右運(yùn)動(dòng)0.4 m時(shí)速度減為零，因物塊所受的電場(chǎng)力FqE0.03 NFfmg0.02 N，所以物塊將沿x軸負(fù)方向加速，跨過(guò)O點(diǎn)之后在摩擦力作用下減速，最終停止在O點(diǎn)左側(cè)某處，設(shè)該點(diǎn)距O點(diǎn)距離為x2，則對(duì)全過(guò)程由動(dòng)能定理得mg(2x1x2)0mv.解之得x20.2 m.答案：在O點(diǎn)左側(cè)距O點(diǎn)0.2 m處圖221312一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向是水平的(如圖2213所示)，一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的小球，從O點(diǎn)出發(fā)，初速度的大小為v0，在電場(chǎng)力與重力的作用下，恰能沿與場(chǎng)強(qiáng)的反方向成角的直線運(yùn)動(dòng)求小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)其電勢(shì)能與在O點(diǎn)的電勢(shì)能之差解析：設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，小球帶電量為q，因?yàn)樾∏蜃鲋本€運(yùn)動(dòng)，它所受的電場(chǎng)力qE和重力mg的合力必沿此直線如圖2214所示，所以mgqEtan圖2214由此可知，小球做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a設(shè)從O點(diǎn)到最高點(diǎn)的位移為x，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v2ax運(yùn)動(dòng)的水平位移為xxcos從O點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，小球在最高點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢(shì)能之差為：EpqEx聯(lián)立以上五式，解得：Epmvcos2.答案：mvcos2圖221513xx·福建省龍巖市質(zhì)檢如圖2215所示，在豎直平面內(nèi)，AB為水平放置的絕緣粗糙軌道，CD為豎直放置的足夠長(zhǎng)絕緣粗糙軌道，AB與CD通過(guò)四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接，圓弧的圓心為O，半徑R0.50 m，軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E1.0×104 N/C，現(xiàn)有質(zhì)量m0.20 kg、電荷量q8.0×104 C的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知sAB1.0 m，帶電體與軌道AB、CD的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5.假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等求：(取g10 m/s2)(1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道C點(diǎn)時(shí)的速度；(2)帶電體最終停在何處解析：(1)設(shè)帶電體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理得：qE(sABR)mgsABmgRmv2解得v10 m/s.(2)設(shè)帶電體沿豎直軌道CD上升的最大高度為h，由動(dòng)能定理得：mghqEh0mv2解得h m.在最高點(diǎn)，帶電體受到的最大靜摩擦力FfmaxqE4 N，重力Gmg2 N因?yàn)镚<Ffmax所以帶電體最終靜止在與C點(diǎn)的豎直距離為 m處答案：(1)10 m/s(2)與C點(diǎn)的豎直距離為 m處C組難點(diǎn)突破14(多選題)如圖2216所示是模擬凈化空氣過(guò)程的兩種設(shè)計(jì)方案含灰塵的空氣密閉在玻璃圓筒(圓筒的高和直徑相等)內(nèi).第一種方案：在圓筒頂面和底面加上電壓U，沿圓筒的軸線方向形成一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，塵粒運(yùn)動(dòng)方向如圖甲所示；第二種方案：圓筒軸線處放一直導(dǎo)線，在導(dǎo)線與筒壁間也加上電壓U，形成沿半徑方向的輻向電場(chǎng)，塵粒運(yùn)動(dòng)方向如圖乙所示已知空氣阻力與塵粒運(yùn)動(dòng)的速度成正比，即fkv(k為一定值)，假設(shè)每個(gè)塵粒的質(zhì)量和電荷量均相同，重力不計(jì)關(guān)于兩種方案，下列說(shuō)法正確的是()圖2216A塵粒最終一定做勻速運(yùn)動(dòng)B灰塵沉積處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不相等C電場(chǎng)對(duì)單個(gè)塵粒做功的最大值相等D能實(shí)現(xiàn)勻速運(yùn)動(dòng)的塵粒的最終速率相等解析：塵粒速度達(dá)到一定值時(shí)，塵粒所受阻力大小等于電場(chǎng)力，塵粒做勻速運(yùn)動(dòng)，而對(duì)于一部分離目標(biāo)極板較近的塵粒來(lái)說(shuō)，可能還沒(méi)有加速到這個(gè)速度就已經(jīng)打到極板上，故A錯(cuò)誤；對(duì)于兩種方案，電壓相等，但兩極間的距離不相等，所以灰塵沉積處電場(chǎng)強(qiáng)度大小不相等，B正確；兩種方案電場(chǎng)對(duì)單個(gè)塵粒做功的最大值均為qU，C正確；當(dāng)塵粒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，qEkv，式中q、k相同，但E不同，所以v不等，故D錯(cuò)誤答案：BC