第九章 静电场-3电场能的性质 高三物理一轮复习

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目录「电势和电势能」「等势面」「带电粒子的轨迹问题」「电势差与电场强度的关系」「电势差和电场强度的判断」「电势和电势能」1.如图所示，A、B为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是（  ）A．把正电荷从A移到B，静电力做正功，电荷的电势能增加B．把负电荷从A移到B，静电力做负功，电荷的电势能增加C．把负电荷从A移到B，静电力做正功，电荷的电势能增加D．不论正电荷还是负电荷，从A到B电势能逐渐降低2.如图所示，电场中有A、B两点，下列说法正确的是（  ）A．场强EA>EB，电势φA<φBB．场强EA<EB，电势φA>φBC．将＋q电荷从A点移到B点，电场力做负功D．将－q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EpA>EpB3.(多选)关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是（  ）A．UAB表示B点相对于A点的电势差，即UAB＝φB－φAB．UAB和UBA是不同的，它们有关系UAB＝－UBAC．φA、φB都可以有正、负，所以电势是矢量D．电势零点的规定是任意的，但人们通常规定大地或无穷远处为电势零点4.(多选)如图所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知<，下列叙述正确的是（  ）A．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做正功，电势能减少B．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做正功，电势能增加C．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做正功，电势能减少D．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点，则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的正功，电势能不变5.(多选)如图，电荷量分别为q和－q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点。则（  ）A．a点和b点的电势相等B．a点和b点的电场强度大小相等C．a点和b点的电场强度方向相同D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加6.如图所示，a、b是电场线上的两点，将一点电荷q从a点移到b点，电场力做功W，且已知a、b间的距离为d，以下说法正确的是（  ）A．a、b两点间的电势差为B．b、a两点间的电势差为C．b点的电势为D．a点的电势为7.有一带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功6×10－4 J，从B点移到C点时，静电力做功9×10－4 J。求：（1）AB、BC、CA间电势差各为多少？（2）如果B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？       8.如图所示，光滑绝缘的细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、带电荷量为－q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知q≪Q，AB＝h，小球滑到B点时的速度大小为，其中g为重力加速度，求：（1）小球由A到B的过程中静电力做的功；（2）A、C两点间的电势差UAC。            「等势面」9.(多选)如图所示，曲线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B两点，则（  ）A．A点场强小于B点场强B．A点场强方向指向x轴负方向C．A点场强大于B点场强D．A点电势高于B点电势10.(多选)(2022·广东模拟)图中虚线A、B、C、D表示匀强电场的等势面，一带正电的粒子只在电场力的作用下，从a点运动到b点，轨迹如图中实线所示，下列说法中正确的是（  ）A．等势面A电势最低B．粒子从a运动到b，动能减小C．粒子从a运动到b，电势能减小D．粒子从a运动到b的过程中电势能与动能之和不变11.空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（  ） A．e点的电势大于0B．a点和b点的电场强度相同C．b点的电势低于d点的电势D．负电荷从a点移动到c点时电势能增加12.(多选)真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等．一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态．过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，如图5所示．以下说法正确的是（  ）A．a点电势低于O点B．b点电势低于c点C．该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D．该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能13.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。如图所示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电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点。以下说法正确的是（  ）A．在c、d、e、f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．将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动  「带电粒子的轨迹问题」14.(2021·哈尔滨调研)如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线表示一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设A和B点的电势分别为φA和φB，粒子在A、B两点加速度大小分别为aA和aB，速度大小为vA和vB，电势能分别为EpA和EpB，下列判断正确的是（  ）A．vA<vBB．aA<aBC．φA<φBD．EpA>EpB15.(2022·雅安一诊)如图所示，在水平匀强电场中，有一带电粒子(不计重力)以一定的初速度从M点运动到N点，则在此过程中，以下说法中正确的是（  ）A．电场力对该带电粒子一定做正功B．该带电粒子的运动速度一定减小C．M、N点的电势一定有φM＞φND．该带电粒子运动的轨迹一定是直线16.(2020·湖北十堰市上学期期末)如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（  ）A．粒子在电场中的加速度先增大后减小B．粒子所受电场力的方向沿轨迹方向C．粒子在M点的速率最大D．粒子在电场中的电势能先增大后减小17.(2022·湖北模拟)如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C，下列判断正确的是（  ）A．粒子一定带负电B．A处场强大于C处场强C．粒子在A处电势能大于在C处电势能D．粒子从A到B电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功18.(多选)如图所示，实线是一质子仅在电场力作用下由a点运动到b点的运动轨迹，虚线可能是电场线，也可能是等差等势线，则下列说法正确的是（  ）A．若虚线是电场线，则质子在a点的电势能大，动能小B．若虚线是等差等势线，则质子在a点的电势能大，动能小C．质子在a点的加速度一定大于在b点的加速度D．a点的电势一定高于b点的电势19.(2021·广东模拟)如图所示，实线MN是某匀强电场中的一条电场线．一带正电粒子射入电场后，仅在电场力作用下沿虚线ABC运动．下列说法中正确的是（  ）A．粒子在A点的加速度比在C点的加速度大B．粒子在A点的电势能比在C点的电势能小C．M、N两点的电势：φM>φND．电场线的方向水平向右20.(2020·辽宁月考)如图所示，虚线为位于O位置的点电荷形成电场中的等势面，已知三个等势面的电势差关系为φ1－φ2＝φ2－φ3，图中的实线为一带负电的粒子进入该电场后的运动轨迹，与等势面相交于图中的a、b、c、d四点，已知该粒子仅受电场力的作用，则下列说法正确的是（  ）A．该粒子只有在a、d两点的动能与电势能之和相等B．场源电荷是正电荷C．φ1＞φ2＞φ3D．电场力对该粒子先做负功后做正功21.(多选)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹如图中实线所示，若粒子只受电场力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是（  ）A．带正电B．速度先增大后减小C．电势能先增大后减小D．经过b点和d点时的速度大小相同「电势差与电场强度的关系」22.(多选)场强为E＝1.0×102 V/m的匀强电场中，有相距d＝2.0×10－2 m的a、b两点，则a、b两点间的电势差可能为（  ）A．1.0 V　　 B．2.0 VC．3.0 V D．4.0 V23.如图所示，在E＝400 V/m的匀强电场中，a、b两点相距d＝2 cm，它们的连线跟电场强度方向的夹角是60°，则Uab等于（  ）A．－8 V　　　B．－4 V　　　C．8 V　　　D．4 V24.如图所示，有竖直向下的匀强电场，A、B两等势面间距离为5 cm，电势差为25 V，在电场中P点固定放置电荷量为5×10－9 C的负点电荷，此时电场中有一点场强为零，此点在P点的（  ）A．上方30 cm　 B．下方30 cm C．上方25 cm D．下方25 cm25.(多选)如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中的A、B、C三点的电场强度分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有  （  ）A．φA＞φB＞φC B．EC＞EB＞EA C．UAB＜UBC D．UAB＝UBC26.如图所示，在匀强电场中，电荷量q＝5.0×10－10 C的正电荷由a点移到b点和由a点移到c点，电场力做功都是3.0×10－8 J，已知a、b、c三点的连线组成了一个直角三角形，ab＝20 cm，∠a＝37°，∠c＝90°，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：（1）a、b两点的电势差Uab；（2）匀强电场的场强大小和方向。  「电势差和电场强度的判断」27.(2021·益阳调研)如图所示，在匀强电场中有一长方形区域ABCD，边长AB＝0.3 m、BC＝0.4 m，匀强电场方向与ABCD所在平面平行，A、B、C三点的电势φA＝55 V，φB＝19 V，φC＝－45 V，则匀强电场的电场强度大小和方向为（  ）A．120 V/m，沿AB方向  B．200 V/m，沿AC方向C．160 V/m，沿AD方向  D．300 V/m，沿BD方向28.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是BC的中点，A、B、C构成一个直角三角形，AB长为L m，电场线与三角形所在的平面平行，已知φA＝5 V，φB＝－5 V，φC＝15 V，由此可以判断（  ）A．场强的方向由C指向BB．场强的方向垂直AD连线斜向上C．场强的大小为 V/mD．场强的大小为V/m29.如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为（  ）A．200 V/m B．200 V/mC．100 V/m D．100 V/m30.(多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V．下列说法正确的是（  ）A．电场强度的大小为2.5 V/cmB．坐标原点处的电势为1 VC．电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD．电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV31.(多选)(2022·山东调研)如图所示，匀强电场中等腰直角三角形ABC，＝＝2 cm，D为 AB边中点，电场方向与△ABC所在平面平行，规定B点的电势为0。将电荷量q＝－6×10－6 C的点电荷从A点移到B点，电场力做了－2.4×10－5 J的功，再将电荷从B点移到C点，电场力又做了1.2×10－5 J的功，则（  ）A．点电荷q在D点具有的电势能为1.0×10－5 JB．A点的电势为4 VC．该匀强电场的场强大小为100 V/m，方向垂直于CD连线指向B点D．将△ABC绕B点顺时针旋转，无论转过多大的角度，A、C两点电势都不会相等32.(2021·福建质检)如图，边长为1 cm的立方体abdc－fgih处于匀强电场中，d、c两点间电势差Udc＝3 V，d、b两点间电势差Udb＝3 V。若一电子从b到g电场力做功为零，则（  ）A．b、g两点间的电势差为零B．匀强电场的方向从d指向cC．a、b两点间的电势差Uab＝3 VD．匀强电场的电场强度E＝300 V/m