1、【 精品教育资源文库 】 配餐作业 (二十一 ) 电场能的性质 A 组 基础巩固题 1 如图所示， M、 N 两点分别放置两个等量异种电荷， A 是它们连线的中点， B 为连线上靠近 N 的一点， C 为连线中垂线上处于 A 点上方的一点。在 A、 B、 C 三点中 ( ) A场强最小的点是 A 点，电势最高的点是 B 点 B场强最小的点是 A 点，电势最高的点是 C 点 C场强最小的点是 C 点，电势最高的点是 B 点 D场强最小的点是 C 点，电势最高的点是 A 点 解析 根据等量异种电荷电场线的分布，知道 EBEAEC，场强最小的是 C 点。等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，知
2、 A C，沿着电场线方向电势逐渐降低，异种电荷间的电场线由正电荷指向负电荷，知 B A，所以电势最高点是 B 点，故 A、 B、 D 项错误， C 项正确。 答案 C 2 (2018 汉中月考 )在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服 (如图甲 )。图乙中电工站在高压直流输电线的 A 供电线上作业，其头顶上方有 B 供电线， B 供电线的电势高于 A 供电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等势面， c、 d、 e、 f 是不同等势面上的四个点，以下说法 正确的是 ( ) A在 c、 d、 e、 f
3、 四点中， c 点的电场最强 B在 c、 d、 e、 f 四点中， f 点的电势最高 C若将某电子由 c 移到 f，其电势能将增大 D将电子在 d 点由静止释放，它会向 e 点所在等势面运动 解析 在 c、 d、 e、 f 四点中， f 点所处的等差等势面密集，故电场线也密集，场强较【 精品教育资源文库 】 大，选项 A 错误；因 B 供电线的电势高于 A 供电线的电势，故 c 等势面电势最高，选项 B错误； f 点电势最低，故若将某电子由 c 移到 f，其电势能将增大，选项 C 正确；电场方向由 c 等势面指向 f 等势面，故将某电子在 d 点由静止释放，它会向 c 点所在等 势面运动，选
4、项 D 错误。 答案 C 3 (多选 )真空中有一带负电的点电荷仅在库仑力作用下绕固定的点电荷 Q 运动，其轨迹为椭圆，如图所示。已知 a、 b、 c、 d 为椭圆的四个顶点， Q 处在椭圆的一个焦点上，则下列说法正确的是 ( ) A负电荷在 a、 c 两点所受的电场力相同 B负电荷在 a 点和 c 点的电势能相等 C负电荷由 b 运动到 d 的过程中电势能增加，动能减少 D负电荷由 a 经 b 运动到 c 的过程中，电势能先增加后减少 解析 在 a、 c 两点负电荷所受电场力方向不同， A 项错误；以单个点电荷为球心的球面是等势面，所以 a、 c 两 点电势相等，根据电势与电势能的关系可知，
5、负电荷在 a、 c 两点电势能也相等， B 项正确；负电荷由 b 到 d 过程中，电场力始终做负功，电势能增加，动能减少， C 项正确；负电荷由 a 经 b 到 c 的过程中，电场力先做正功再做负功，故电势能先减少后增加， D 项错误。 答案 BC 4 如图所示，固定的光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块 P，将另一个带电小物块 Q 在斜面的某位置由静止释放，它将沿斜面向上运动。设斜面足够长，则在 Q 向上运动过程中 ( ) A物块 P、 Q 的电势能和动能之和先增大后减小 B物块 P、 Q 的重力势能和电势能 之和先减小后增大 C物块 P、 Q 的重力势能和电势能之和先增大后减小 【
6、 精品教育资源文库 】 D物块 P、 Q 的重力势能和动能之和先增大后减小 解析 物体 Q 在沿斜面方向上受向上的电场力和重力沿斜面向下的分力作用，当物体向上滑动时，随电场力的减小，加速度先逐渐减小，然后反向增加，即速度先增加后减小；因系统只有重力和电场力做功，则系统的电势能、重力势能和动能守恒，即 Ep 电 Ep 重 Ek常数，则在 Q 向上运动过程中，随重力势能的增加，物块 P、 Q 的电势能和动能之和逐渐减小，A 项错误；在 Q 向上运动过程中动能先增大后减小，故物块 P、 Q 的重力势能和 电势能之和先减小后增大， B 项正确， C 项错误；在 Q 向上运动过程中，电势能逐渐减小，故物
7、块 P、 Q的重力势能和动能之和逐渐增大， D 项错误。 答案 B 5 (多选 )如图所示，一水平面内的半圆形玻璃管，内壁光滑，在两管口分别固定带正电的点电荷 Q1、 Q2，管内靠近 Q1处有一带正电的小球 (带电量很小 )，小球由静止开始释放，经过管内 b 点时速度最大，经过 a、 c 两点时速度的大小相等，整个运动过程中小球的电荷量保持不变。下面关于 a、 c 两点的电势及 b 点场强的判断正确的是 ( ) A a c B a c C b 点的 场强为 E1 D b 点的场强为 E2 解析 因为带电小球在 a、 c 两处的动能相等，且整个过程中只有电场力对带电小球做功，带电小球的动能与电势
8、能的总和不变，故带电小球在 a、 c 两处的电势能也相等， a、 c两处的电势相等， A 项正确；因为带电小球在 b 点处的速度最大，此处带电小球所受的合力为零，圆管的弹力沿半径方向，故带电小球所受的电场力也应沿半径方向， C 项正确。 答案 AC 6 (2017 江苏 )(多选 )在 x 轴上有两个点电荷 q1、 q2，其静电场的电势 在 x 轴上分布如图所示。下列说法正确有 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A q1和 q2带 有异种电荷 B x1处的电场强度为零 C负电荷从 x1移到 x2，电势能减小 D负电荷从 x1移到 x2，受到的电场力增大 解析 由图知 x1处的电势等于零，所以
9、 q1和 q2带有异种电荷， A 项正确；图象的斜率描述该处的电场强度，故 x1处场强不为零， B 项错误；负电荷从 x1移到 x2，由低电势向高电势移动，电场力做正功，电势能减小，故 C 项正确；由图知，负电荷从 x1移到 x2，电场强度越来越小，故电荷受到的电场力减小，所以 D 项错误。 答案 AC 7 如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，电场线的方向如图中箭头所示 ， M、 N、 Q 是以直电场线上一点 O 为圆心的同一圆周上的三点， OQ 连线垂直于 MN。以下说法正确的是 ( ) A O 点电势与 Q 点电势相等 B O、 M 间的电势差小于 N、 O 间的电势差 C将一
10、负电荷由 M 点移到 Q 点，电荷的电势能增加 D在 Q 点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿与 OQ 垂直的方向竖直向上 解析 由电场线的方向可知 M O N，再作出此电场中过 O 的等势线，可知 O Q，A 项错误；且 MO 间的平均电场强度大于 ON 间的平均电场强度，故 UM OUON， B 项错误；因 UMQ0，负电荷从 M 到 Q 电场力做负功 ，电势能增加， C 项正确；正电荷在 Q 点的电场力方向沿电场线的切线方向而不是圆的切线方向， D 项错误。 答案 C 【 精品教育资源文库 】 8 (多选 )如图所示， A、 B、 C、 D 四点构成一边长为 L 的正方形。对角线 A
11、C 竖直，在 A点固定一电荷量为 Q 的点电荷，规定电场中 B 点的电势为零。现将几个质量均为 m、电荷量均为 q 的带电小球从 D 点以大小均为 v0的速度向各个方向抛出，已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是 ( ) A通过 B 点的小球过 B 点时的速度大小为 v0 B通过 C 点的小球在 C 点时的电势能比通过 B 点的小球在 B 点时的电势能大 C通过 C 点的小球在 C 点时受到的库仑力是通过 B 点的小球在 B 点时受到的库仑力的2 倍 D若通过 C 点的小球在 C 点时的速度大小为 v，则 C 点的电势为 m2q(v2 v20 2gL) 解析 B、 D 两点在同一等势面上，在
12、同一高度，所以电场力和重力做功均为零，由动能定理可知，小球通过 B 点时的速度大小为 v0， A 项正确；小球从 D 到 C 电场力做正功，电势能减少，且小球在 B、 D 两点电势能相等，所以小球在 C 点的电势能比在 B 点的电势能小，B 项错误；根据库仑定律得小球在 B 点受到的库仑 力是在 C 点受到的库仑力的 2 倍， C 项错误；从 D 到 C 应用动能定理得 mg 22 L qUDC 12mv2 12mv20，且 UDC UBC 0 C，解得 Cm2q(v2 v20 2gL)， D 项正确。 答案 AD B 组 能力提升题 9 (多选 )光滑绝缘的水平桌面上，固定着带电荷量为 Q、
13、 Q 的小球 P1、 P2，带电荷量为 q、 q 的小球 M、 N 用绝缘细杆相连，下 列图中的放置方法能使 M、 N 静止的是 (图中细杆的中点均与 P1、 P2连线的中点重合 )( ) 【 精品教育资源文库 】 解析 根据矢量合成可得，在 P1、 P2连线的中垂线上的电场强度方向水平向右，故如题图 A、题图 C 中放置方式， M、 N 受力是不可能平衡的，所以 A、 C 项错误；在 P1、 P2的连线上电场方向由正电荷指向负电荷，即水平向右，如题图 B、题图 D 放置，由对称性知， M、 N所在位置的电场强度大小相等，方向相同，电荷 M、 N 所受电场力等大反向，所以 B、 D 项正确。
14、 答案 BD 10 (2018 皖南八校第二次联考 )(多选 )如图甲所示，两个带正电 的小球 A、 B 套在一个倾斜的光滑直杆上，两球均可视为点电荷，其中 A 球固定，带电量 QA 210 4 C， B 球的质量为 m 0.1 kg。以 A 为坐标原点，沿杆向上建立直线坐标系， B 球的总势能 (重力势能与电势能之和 )随位置 x 的变化规律如图乙中曲线 所示，直线 为曲线 的渐近线。图中 M点离 A 点距离为 6 m。 (g 取 10 m/s2，静电力恒量 k 9.010 9 Nm 2/C2。 )令 A 处所在平面为重力势能的零势能面，无穷远处电势为零，则 ( ) A杆与水平面的夹角 60 【 精品教育资源文库 】 B B 球的带电荷量 QB 110 5 C C若 B 球以 Ek0 4 J 的初动能从 M 点开始沿杆向上滑动到最高点，则此过程中电势能减少了 2 J D若 B 球从离 A 球 2 m 处静止释放，则向上运动过程中做的是加速度先减小后增加的运动 解析 渐近线 表示 B 的重力势能随位置的变化关系，即 Ep mgxsin kx，则斜率 k mgsin ，解得 30
