2021年高考物理总复习 6.2电场能的性质的描述考题演练(含解析)

2021年高考物理总复习 6.2电场能的性质的描述考题演练（含解析）
1.(多选)(xx·新课标全国卷Ⅱ)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( )
A.电场强度的方向处处与等电势面垂直
B.电场强度为零的地方,电势也为零
C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低
D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
【解题指南】解答本题时应注意以下三个方面：
(1)电场线处处与等势面垂直。

(2)电场强度与电势没有本质的联系。

(3)电场强度的方向就是电势降落最快的方向。

【解析】选A、D。

由于电场线与等势面垂直,而电场强度的方向为电场线的方向,故电场强度的方向与等势面垂直,A项正确。

电场强度为零的地方电势不一定为零,如等量同种正电荷连线的中点处的电场强度为零,但电势大于零,B项错误。

电场强度大小与电场线的疏密有关,而沿着电场线的方向电势逐渐降低,电场线的疏密与电场线的方向没有必然联系,C项错误。

任一点的电场强度方向总是和电场线方向一致,沿电场线的方向是电势降落最快的方向,D项正确。

2.(xx·重庆高考)如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从
a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为W a和W b,a、b点的电场强度大小分别为E a和E b,则( )
A.W a=W b,E a>E b
B.W a≠W b,E a>E b
C.W a=W b,E a<E b
D.W a≠W b,E a<E b
【解析】选A。

电子在电场中运动,电场力做功W=qU,由于a、b两点位于同一条等势线上,有U ac=U bc,可得W a=W b,电场线的疏密程度反映场强的大小,a点比b点的电场线密些,故场强大些,E a>E b,故选A。

3. (多选)如图所示,实线是两个等量点电荷P、Q形成电场的等势面,虚线是一带电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,b位于P、Q连线的中点。

则( )
A.两点电荷P、Q电性相反
B.a点的电场强度大于b点的电场强度
C.带电粒子在a点的电势能大于在c点的电势能
D.带电粒子在a点的动能小于在b点的动能
【解析】选B、D。

由带电粒子运动轨迹可以看出其靠近P、Q两电荷时均受到库仑斥力作用,所以P、Q两点电荷电性相同,选项A错误;由于a点等势面比b点等势面密,故a点电场强度大,选项B正确;由于两点电荷带等量同种电荷,从图像可以看出c点与a点电势相等,经判断可知带电粒子在a点的电势能等于在c 点的电势能,选项C错误;若带电粒子从b点向a点运动,电场力做负功,其电势能增加,动能减小,选项D正确。

4.(多选)如图所示,在匀强电场中有一正方体,电场线的方向与直线a′d平行,已知a′点的电势φ1=2V,d 点的电势φ2=-2V。

O点是顶点a、c连线的中点。

则以下说法正确的是( )
A.若把一个电子从O点移到a点,电场力做功1.6×10-19J
B.若把一个电子从O点移到a点,电场力做功3.2×10-19J
C.若把一个电子从O点移到c点,电场力做功-1.6×10-19J
D.若把一个电子从O点移到c点,电场力做功-3.2×10-19J
【解析】选A、C。

设直线a′d的中点为p,根据几何关系,直线ap与直线a′d垂直。

因此直线ap是等势线,a、p两点等势,因为a′点的电势φ1=2V,d点的电势
φ2=-2V,则p点电势为0,即a点电势为0;又因为直线cd与直线a′d垂直,则c、d两点等势,则c点电势为-2V,又因为O点是a、c连线的中点,则O点电势为-1V,因此U Oa=-1V,U Oc=1V。

若把一个电子从O点移到a
点,电场力做功1.6×10-19J,A正确,B错误;把一个电子从O点移到c点,电场力做功-1.6×10-19J,C正确,D 错误。

5.(多选)(xx·太原模拟)空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图所示,一个质量为m,电荷量为q的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v1,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为v2,运动方向与水平方向之间的夹角为α,A、B两点之间的高度差与水平距离均为H,则以下判断中正确的是( )
A.若v2<v1,则电场力一定做负功
B.A、B两点间的电势差U=(-)
C.小球由A点运动到B点,电场力做的功W=m-m-mgH
D.小球运动到B点时所受重力的瞬时功率P=mgv2
【解析】选A、C。

若v2<v1,小球的动能减小,但由于重力做正功,电场力一定做负功,故选项A正确;小球由A点运动至B点,由动能定理得：mgH+W=m-m,得电场力做功W=m-m-mgH,由电场力做功W=qU得,A、B两点间的电势差：U=(-)-,故选项B错误,选项C正确;小球运动到B点时所受重力与速度方向不同,则其重力的瞬时功率P=mgv2sinα,故选项D错误。

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