1、【 精品教育资源文库 】 练案 21 电场能的性质 一、选择题 (本题共 8 小题， 1 5 题为单选， 6 8 题为多选 ) 1 (2018 湖南省衡阳八中高三实验班质检 )带有等量异种电荷的一对平行金属板，上极板带正电荷。如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它们的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线 (电场方向未画出 )。虚线 MN 是穿过两极板正中央的一条直线。关于这种电场，以下说法正确的是 导学号 21993155 ( C ) A平行金属板间的电场，可以看作匀强电场 B b 点的电势高于 a 点的电势 C d 点的电势低于 c 点的电势 D若
2、将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，它必将沿着电场线运动到负极板 解析 由电场线的分布情况看出，平行金属板间各处的电场强度不是处处相同，所以不能看成匀强电场，故 A 错误。顺着电场线电势逐渐降低，上板带正电荷，电场方向向下，所以 b 点电势低于 a 点电势，故 B 错误。据题上极板带正电荷，电场线从上极板指向下极板，根据顺着电场线方向电势降低，可知 d 点的电势低于 c 点，故 C 正确。将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，不一定能沿电场线运动，只有在 ab 所在的电场线上，正电荷所 受的电场力一直沿电场线向下，能沿此电场线运动，其他电场线是曲线，正电荷所受的电场力沿电场线的切线方向，将使
3、电荷离开电场线，故 D 错误。故选 C。 2 (2018 山东省潍坊市高三上学期期末试题 ) 如图所示，相距 10cm 的平行板 A 和 B之间有匀强电场，电场强度 E 210 3V/m，方向向下，电场中 C 点距 B 板 3cm， B 板接地，下列说法正确的是 导学号 21993156 ( C ) A A 板电势 A 210 4V B A 板电势 A 200V C C 点电势 C 60V 【 精品教育资源文库 】 D C 点电势 C 60V 解析 沿电场线方向电势越来越低，电场线竖直向下，因此 B 点电势低， AB 两点间的电势差为： UAB EdAB 210 30.1V 200V，则 A
4、 UAB 200V，故 AB 错误；同理 C 点电势： C UCB EdCB 60V，故 C 正确， D 错误，故选 C。 3 (2018 湖北省黄冈中学高三上学期理综测试 )如图所示，在真空中的 A、 B 两点分别放置等量异种点电荷，在 A、 B 两点间取一个正五角星形路径 abcdefghija，五角星的中心与 A、 B 的中点重合，其中 af 连线与 AB 连线垂直。现将一个电子沿该路径逆时针移 动一周，下列判断正确的是 导学号 21993157 ( C ) A e 点和 g 点的电场强度相同 B h 点和 d 点的电势相等 C电子从 g 点到 f 点再到 e 点过程中，电势能一直增大
5、D电子从 f 点到 e 点再到 d 点过程中，电场力先做正功后做负功 解析 根据电场线的分布知， e、 g 两点的场强大小相等，方向不同，故 A 错误。 h点离正电较近，则 h 点电势高于 d 点的电势，选项 B 错误；电子从 g 点到 f 点再到 e 点过程中，电场力一直做负功，电势能增大，故 C 正确。电子从 f 点到 e 点再到 d 点过程中，根据电场力方向与运动方向的关 系知，电场力先做负功再做正功，故 D 错误。故选 C。 4 (2018 江西省南昌二中高三上学期第五次考试 )如图所示，真空中有两个点电荷 Q1 9.010 8C 和 Q2 1.010 8C，分别固定在 x 坐标轴上，
6、其中 Q1位于 x 0 处， Q2位于 x 6cm 处。则在 x 轴上 导学号 21993158 ( D ) A场强为 0 的点有两处 B在 x6cm 区域，电势沿 x 轴正方向降低 C质子从 x 1cm 运动到 x 5cm 过程，具有的电势能升高 D在 09cm 的区域，场强沿 x 轴正方向 解析 Q1和 Q2将整个 x 轴分成三个区域 x 0，根据点电荷的电场强度公式， E kQr2，因为任一点距 Q1比距离 Q2近，且 Q1Q2，【 精品教育资源文库 】 故 Q1产生的场强大于 Q2，合场强水平向左，沿 x 轴负方向。此区间场强不可能为零。 0 x 6cm，电场水平向右，正负电荷产生的
7、电场均向右，场强沿 x 轴正方向，此区间场强不可能为零。质子从 x 1cm 运动到 x 5cm，电场力做正功，电势能减小，故 C 错误。 x 6cm，设坐标为 x 处，电场强度为 0，则有： kQ1x2 k Q2x 2 代入数据解得： x 9cm 综上：场强为 0 的点只有一处即 x 9cm， A 错误；在 6cm x 9cm 场强主要取决于 Q2，方向水平向左，沿 x 轴负方向，电势沿 x 轴正方向升高；在 x 9cm 场强主要取决于 Q1，方向水平向右，沿 x 轴正方向，电势沿 x 轴正方向降低， B 错误；在 0 x 6cm 及 x 9cm 场强沿 x 轴正方向， D 正确。 5 (20
8、18 江西省南昌二中高三上学期第五次考试 )如图所示， A、 B 两个带电小球的质量均为 m，所带电量分别为 3q 和 q，两球间用绝缘细线连接， A 球又用绝缘细线悬挂在天花板上，细线长均为 L。现在两球所在的空间加上一方向向左的匀强电场，电场强度 E mgq ，A、 B 两球最后会达到新的位置平衡，则在这个过程中，两个小球构成的系统导学号 21993159 ( C ) A重力势能增加了 2 22 mgL B重力势能增加了 2mgL C电势能减少了 3 22 mgL D电势能减少了 22 mgL 解析 A 球带正电，受到的电场力水平向左， B 带负电，受到的电场力水 平向右。以整体为研究对象
9、，整体所受的电场力大小为 2qE，方向水平向左，则上面绳子应向左偏转。 【 精品教育资源文库 】 设上面绳子与竖直方向的夹角为 ，则由平衡条件得 tan 2qE2mg qEmg 1，则 45 ； 以 B 球为研究对象，受力如图。设 AB 间的绳子与竖直方向的夹角为 ，则由平衡条件得 tan qEmg 1，得到 45 ，所以根据几何知识可知， B 球在悬点的正下方，则系统重力势能增加了 E p mgL(1 cos45) mgL(2 2cos45) 3mgL(1 22 )，选项 A、B 错误；系统电势能减小量 E P E3 qLsin45 3 22 mgL，选项 C 正确， D 错误；故选C。
10、6.(2018 山东省济南外国语高三 12 月月考 )两个等量点电荷位于 x 轴上，它们的静电场的电势随位置 x 变化规律如图所示 (只画出了部分区域内的电势 )， x 轴上有两点 M、 N，且OMON，由图可知 导学号 21993160 ( BD ) A N 点的电势低于 M 点的电势 B M、 N 两点的电场方向相同且 M 点的场强大小大于 N 点的场强大小 C仅在电场力作用下，正电荷可以在 x 轴上 M、 N 之间的某两点做往复运动 D负电荷沿 x 轴从 M 点移到 N 点的过程中电场力一直做正功 解析 由图知， N 点的电势高于 M 点的电势。故 A 错误； 由 E U/d 可知，图象
11、的斜率绝对值等于场强大小，可以看出 M 点的场强大小大于 N 点的场强大小。斜率都为正值，说明 M、 N 点的电场方向相同，故 B 正确；根据顺着电场线方向电势降低，可知电场线的方向从 N 指向 M，正电荷在 x 轴上 M、 N 之间所受的电场力始终由 N 指向 M，正电荷做单向直线运【 精品教育资源文库 】 动，故 C 错误； 负电荷沿 x 轴从 M 移到 N 的过程中 ，电场力方向由从 M 指向 N，电场力方向与位移相同，电场力一直做正功，故 D 正确。 7 (2018 湖北省黄冈中学高三上学期理综测试 )如图所示，在正点电荷 Q 形成的电场中， ab 两点在同一等势面上，重力不计的甲、
12、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为 acb 和 adb曲线，若两个粒子经过 a 点时具有相同的动能，下列判断错误的是 导学号 21993161 ( AC ) A甲粒子经过 c 点时与乙粒子经过 d 点时具有的动能相同 B甲、乙两个粒子带异种电荷 C若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过 c 点时的电势能小于乙粒子经 过 d 点时的电势能 D两粒子经过 b 点时具有的动能相同 解析 由带电粒子的轨迹弯曲方向可知， Q 对甲粒子有斥力，对乙粒子有引力，从 a到 c，电场力对甲做负功，动能减小，电场力对乙粒子做正功，动能增大，而两个粒子经过a 点时具有相同的动能，故甲粒子经过 c 点时的动能小于乙粒子经过
13、d 点时的动能。故 A 错误。由上可知，甲与 Q 是同种电荷，乙与 Q 是异种电荷，故甲、乙两个粒子带异种电荷。故B 正确。由上可知甲粒子带正电，乙粒子带负电。取无穷远处为零电势， Q 带正电，根据顺着电场线方向电势降低可知， c、 d 的电势均为正值，由公式电势能 公式 EP q 知，甲粒子在 c 处电势能大于零，乙粒子在 d 处电势能小于零，所以甲粒子经过 c 点时的电势能大于乙粒子经过 d 点时的电势能。故 C 错误。 a、 b 位于同一等势面上，电势相等，从 a 到 b 电场力做功均为零，两个粒子经过 a 点时具有相同的动能，则两粒子经过 b 点时也具有相同的动能。故 D 正确。本题选
14、错误的，故选 AC。 8.(2018 安徽省定远县高三 11 月月考 )如图所示，真空中有一匀强电场 (图中未画出 )，电场方向与圆周在同一平面内， ABC 是圆的内接直角三角形， BAC 63.5 ， O 为圆心，半径 R 5cm。位于 A 处的粒子 源向平面内各个方向发射初动能均为 8eV、电荷量 e 的粒子，有些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达 B 点的粒子动能为 12eV，到达 C 点的粒子电势能为 4eV(取 O 点电势为零 )。忽略粒子的重力和粒子间的相互作用， sin53 0.8。下列说法正确的是 导学号 21993162 ( BCD ) 【 精品教育资源文库 】 A圆周上 A、 C 两点的电势差为 16V B圆周上 B、 C 两点的电势差为 4V C匀强电场的场强大小为 100V/m D当某个粒子经过圆周上某一位置时，可以具有 6eV 的电势能，且同时具有 6eV 的动能 解析 C 点的电势： C EpCq 4eVe 4V 则 UOC O C 0 ( 4V) 4V 根据匀强电场的特点可知： UAO UOC 4V 则： A O UAC 4V 粒子在 A 点的动能是 8eV，在 B 点的动能是 12eV，根据动能定理得： WAB EKB EKA
