1、【 精品教育资源文库 】 重点强化练 (五 ) 电场性质的综合应用 (限时： 45 分钟 ) 一、选择题 (共 10 小题，每小题 6 分， 1 6 题为单选题， 7 10 题为多选题 ) 1 (2018 扬州模拟 )示波管的聚焦电场是由电极 A1、 A2、 A3、 A4形成的，实线为电场线，虚线为等势线， x 轴为该电场的中心轴线一个电子从左侧进入聚焦电场，曲线 PQR 是它的运动轨迹，则 ( ) 图 1 A 电场中 Q 点的电场强度小于 R 点的电场强度 B电场中 P 点的电势比 Q 点的电势低 C电子从 P 运动到 R 的过程中，电场力对它先做正功后做负功 D若电子沿着 x 轴正方向以
2、某一速度 进入该电场，电子有可能做曲线运动 B 由电场线分布的疏密程度可知，电场中 Q 点的电场强度大于 R 点的电场强度，选项 A 错误；沿电场方向电势越来越低，选项 B 正确；电子从 P 运动到 R 的过程中，电场力对它一直做正功，选项 C 错误；若电子沿着 x 轴正方向以某一速度进入该电场，电子一定做直线运动，选项 D 错误 2. (2016 全国 卷 )如图 2 所示， P 是固定的点电荷，虚线是以 P 为圆心的两个圆带电粒子 Q 在 P 的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内， a、 b、 c 为轨迹上的三个点若Q 仅受 P 的电场力作用，其在 a、 b、 c 点的加速度大 小分别
3、为 aa、 ab、 ac，速度大小分别为 va、 vb、 vc.则 ( ) 【导学号： 84370297】 图 2 A aaabac， vavcvb B aaabac， vbvcva C abacaa， vbvcva D abacaa， vavcvb 【 精品教育资源文库 】 D a、 b、 c 三点到固定的点电荷 P 的距离 rbEcEa，故带电粒子 Q 在这三点的加速度 abacaa.由运动轨迹可知带电粒子 Q所受 P的电场力为斥力，从 a到 b电场力做 负功，由动能定理 |qUab|12mv2b12mv2a0， vcvb，又|Uab|Ubc|，则 vavc，故 vavcvb，选项 D
4、正确 3 (2018 兰州一模 )带电粒子仅在电场力作用下，从电场中 a 点以初速度 v0进入电场 并沿虚线所示的轨迹运动到 b 点，如图 3 所示，则从 a 到 b 过程中，下列说法正确的是 ( ) 图 3 A粒子带负电荷 B粒子先加速后减速 C粒子加速度一直增大 D粒子的机械能先减小后增大 D 粒子受到的电场力沿电场线方向，故粒子带正电，故 A 错误；由图象知粒子受电场力向右，所以先向左减速运动后向右加速运动，故 B 错误；从 a 点到 b 点，电场力先做负功，再做正功，电势能先增大后减小，动能先减小后增大，根据电场线的疏密知道场强先变小后变大，故加速度先减小后增大， C 错误， D 正确
5、 4如图 4 所示， a、 b、 c、 d 是匀 强电场中的四个点，它们正好是一个梯形的四个顶点电场线与梯形所在的平面平行 ab 平行于 cd，且 ab 边长为 cd 边长的一半已知 a 点的电势是 3 V， b 点的电势是 5 V， c 点的电势是 7 V由此可知， d 点的电势为 ( ) 图 4 A 1 V B 2 V C 3 V D 4 V C ab 边与 cd 边相互平行，相等长度的两点电势差大小相等， a、 b 两点的电势差为 2 V， dc 距离为 ab 的 2 倍，则 d、 c 两点电势差也是 a、 b 两点间电势差的 2 倍即4 V， d 点的电势为 3 V， C 正确 5如图
6、 5 是位于 x 轴上某点的 电荷在直线 PQ 右侧的电势 随 x 变化的图线， a、 b 是 x 轴【 精品教育资源文库 】 上的两点，过 P 点垂直于 x 轴的直线 PQ 和 x 轴是该曲线的渐近线，则以下说法正确的是( ) 图 5 A可以判断出 OP 间的各点电势均为零 B可以判断出 a 点的电场强度小于 b 点的电场强度 C可以判断出 P 点左侧与右侧的电场方向均为 x 轴正方向 D负检验电荷在 a 点的电势能小于在 b 点的电势能 D 因直线 PQ 是图象的渐近线，故该电场是由位于 P 点的正电荷产生的，因此 OP间各点电势为正， A 项错误； a 点距场源电荷较近，故 a 点的电
7、场强度比 b 点大， B项错误； P 处的正电荷产 生的电场方向，在其左侧沿 x 轴负方向，在其右侧沿 x 轴正方向， C 项错误；负电荷在电势高处电势能小， a 点的电势比 b 点的电势高，故负检验电荷在 a 点的电势能小于在 b 点的电势能， D 项正确 6 (2018 冀州模拟 )空间有一沿 x 轴对称分布的电场，其电场强度 E 随 x 变化的图象如图6 所示，下列说法正确的是 ( ) 【导学号： 84370298】 图 6 A O 点电势最低 B x1和 x3两点的电势相等 C x2和 x2两点的电势相等 D x2点的电势低于 x3点的电势 C 沿着电场线方向电势逐渐降低，可知 O 点
8、的电势最高 x1的电势高于 x3的电势，故 A、 B 错误； x2和 x2两点关于原点对称，由 O 点向两边电势都降低，则 x2和 x2两点电势相等，故 C 正确；沿着电场线方向电势逐渐降低，所以 x2的电势高于 x3的电势，故 D 错误 7 (2018 安徽师大附中模拟 )如图 7 所示，边长为 l 的正方形，在其四个顶点上各放有电【 精品教育资源文库 】 荷量为 q 的点电荷，直线 MN 过正方形几何中心 O 且垂直正方形平面，在直线 MN 上有两点 P 和 Q 关于正方形平面对称，不计重力下列说法正确的是 ( ) 图 7 A直线 MN 上 O 点的电场强度为零，电势最低 B从 O 点沿
9、 ON 方向 ，电场强度减小，电势降低 C一负电荷从 O 点沿 ON 方向运动到 Q 点，该过程电荷的电势能增加 D若在 O 点放一电量合适的负电荷，仅在电场力作用下，五电荷均能处于平衡状态 CD 根据点电荷场强公式 E kqr2，结合矢量叠加原理知，四个点电荷在 O 产生的合场强大小为零，电势为标量，且正电荷周围的电势为正，在直线 MN 上 O 点离点电荷最近，故 O 点电势最高， A 错误从 O 点沿 ON 方向电场强度先增大后减小，电势降低， B 错误由以上分析可知， ON 的电场强度方向由 O 指向 N，当一负电荷从 O 点沿 ON 方向运动到 Q 点， 根据负电荷沿着电场线方向移动，
10、则电场力做负功，那么该过程电荷的电势能增加， C 正确在 O 点四个电荷的合电场强度为零，那么当在 O点放任一电量的电荷，则合电场力为零，而要确保其他电荷也能处于平衡状态，则必须放一电量合适的负电荷，根据力的合成法则，结合力的平衡条件，五个电荷均可能处于平衡状态， D 正确 8点电荷 M、 N、 P、 Q 的带电荷量相等， M、 N 带正电， P、 Q 带负电，它们分别处在一个矩形的四个顶点上， O 为矩形的中心它们产生静电场的等势面如图 8 中虚线所示，电场中 a、 b、 c、 d 四个点与 MNQP 共面，则下列说法正确 的是 ( ) 图 8 A如取无穷远处电势为零，则 O 点电势为零，场
11、强不为零 B O、 b 两点电势 b O， O、 b 两点场强 EbEO C将某一正试探电荷从 b 点沿直线移动到 c 点，电场力一直做正功 【 精品教育资源文库 】 D某一负试探电荷在各点的电势能大小关系为 Epa Epb EpO Epd Epc AB 由图可知 O 点与无穷远处在同一等势面上，故电势为零根据场强叠加原理，可知点电荷 M、 N、 P、 Q 在 O 点的场强不为零， A 正确正电荷周围电势为正值，故 b 0，因 O 0，故 b O，据等势面疏密可知 Eb EO， B 正确正电荷沿直 线从 b 到 c，电场力先做正功后做负功， C 错误因电势 a b O d c，故负试探电荷的
12、电势能 Epa Epb EpO Epd Epc， D 错误 9如图 9 所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，正极板与静电计相连，两板间有一个正试探电荷固定在 P 点用 C 表示电容器的电容， E 表示两板间的场强， 表示 P 点的电势， W 表示正试探电荷在 P 点的电势能若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离 l0的过程中，各物理量与负极板移动距离 x 的关系图象中正确的是 ( ) 图 9 BC 设原来板间距离 为 d，负极板与 P 点间的距离为 d0，则有 C rS4 k d x ， C与 x 不成线性关系， A 错误已知电容器所带电荷量不变，由 CQU rS4 k
13、 d x 和EUd x，可得 E4 kQ rS ，则场强不变， B 正确 P 点电势等于 P 点与负极板间的电势差，故 P UP E(d0 x)，而 W Pq UPq Eq(d0 x)， C 正确， D 错误 10. 如图 10 所示，带正电 q 的小球 Q 固定在倾角为 的光滑固定绝缘细杆 下端，让另一穿在杆上的质量为 m、电荷量为 q 的带正电的小球 M 从 A 点由静止释放， M 到达 B 点时速度恰好为零若 A、 B 间距为 L， C 是 AB 的中点，两小球都可视为质点，重力加速度为 g，则下列判断正确的是 ( ) 【导学号： 84370299】 【 精品教育资源文库 】 图 10
14、 A在从 A 点至 B 点的过程中， M 先做匀加速运动，后做匀减速运动 B在从 A 点至 C 点和从 C 点至 B 点的过程中，前一过程 M 的电势能的增加量较小 C在 B 点 M 受到的库仑力大小是 mgsin D在 Q 产生的电场中， A、 B 两点间的电势差 UBAmgLsin q BD 以带电小球 M 为研究对象， M 受到重力、电场力、弹力三个力作用，根据牛顿第二定律可得 mgsin kq qr2 ma，又由于两小球间的距离在减小，小球 M 在从 A点至 B 点的过程中，先做速度增大、加速度减小的变加速运动，然后做速度减小、加速度增大的减速运动，且小球 M在 B点受到的库仑力大小 F 库 kq qr2 ma1 mgsin mgsin ，故 A、 C 错误根据电势能的变化量与电场力做功的关系可得，在从A 点至 C 点的过程中，电势能的增加量 EpAC WAC qUCA，在从 C 点至 B 点的过程中，电势能的增加量 EpCB WCB qUBC，又 UCA UBC，则 EpAC EpCB，故 B 正确根据动能定理可得 mgLsin qUBA 0，解得 UBAmgLsin q ，故 D 正确 二、非选择题 (共 2 小题，共 40 分 ) 11 (20 分 )如图 11 所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点 O，用一根长度
