物理二轮 电场能的性质 专题卷 (全国通用)

电场能的性质
一、选择题
1.电场中有A、B两点，A点的电势φA＝30 V，B点的电势φB＝10 V，一个电子由B点运动到A点的过程中，下面几种说法中正确的是()
A.静电力对电子做功20 eV，电子的电势能减少了20 eV
B.电子克服静电力做功20 eV，电子的电势能增加了20 eV
C.静电力对电子做功20 eV，电子的电势能增加了20 eV
D.电子克服静电力做功20 eV，电子的电势能减少了20 eV
答案 A
2.(多选)一电子飞经电场中A、B两点，电子在A点的电势能为4.8×10－17 J，动能为
3.2×
10－17 J，电子经过B点时电势能为3.2×10－17 J，如果电子只受静电力作用，则()
A.电子在B点时动能为4.8×10－17 J
B.由A到B静电力做功为100 eV
C.电子在B点时动能为1.6×10－17 J
D.A、B两点间电势差为100 V
答案AB
3.(多选)(2018·山东济南市高一下期末)如图所示，在真空中有两个等量的正电荷q1、q2，分别固定于A、B两点，DC 为A、B连线的中垂线，现将一正电荷q3由C点沿CD移至无穷远，在此过程中，下列说法正确的是()
A.电势能逐渐减小
B.电势逐渐升高
C.q3受到的电场力逐渐减小
D.q3受到的电场力先逐渐增大，后逐渐减小
答案AD
4.(2018·山东滨州市高一下期末)如图所示，在等量异种点电荷形成的静电场中，O为两点电荷连线的中点，P、Q为该电场中的两点且关于O点对称.下列说法正确的是()
A.P点场强大于Q点场强
B.P点电势低于Q点电势
C.将电子从P点移动到Q点，其电势能增大
D.将电子从P点移动到Q点，电场力做正功
答案 C
5.(多选)如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在只有库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动.M、P、N 为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q点最近的点.电子在从M经P到达N点的过程中()
A.速率先增大后减小
B.速率先减小后增大
C.电势能先减小后增大
D.电势能先增大后减小
答案AC
6.(多选)(2018·山东滨州市高一下期末)如图所示，图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V.一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV(电子重力不计).下列说法正确的是()
A.平面c上的电势为零
B.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
C.该电子经过平面b时的动能是经过d时的2倍
D.该电子经过平面d时，其电势能为4 eV
答案AC
7.a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势分别为φa＝10 V，φb＝2 V，φc＝6 V，a、b、c三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是()
答案 D
8.(多选)如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心.已知电场线与圆所在平面平行.下列有关圆心O和等分点a的电势、电场强度的相关描述正确的是()
A.a点的电势为6 V
B.a点的电势为－2 V
C.O点的场强方向指向a点
D.O点的场强方向指向电势为2 V的点
答案AD
9.如图所示，在平面直角坐标系中，有一个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 3 V/m
C.100 V/m
D.100 3 V/m
答案 A
10.(多选)空间某一静电场的电势φ在x 轴上的分布如图所示，x 轴上两点B 、C 的电场强度在x 轴方向上的分量分别是E Bx 、E Cx ，下列说法中正确的有( )
A.E Bx 的大小大于E Cx 的大小
B.E Bx 的方向沿x 轴正方向
C.电荷在O 点受到的电场力在x 轴方向上的分量最大
D.负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中，电场力先做正功后做负功 答案 AD 二、非选择题
11.如图所示，A 、B 、C 为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面.现将电荷量大小为10－
8 C 的正点电荷从A 点移到B 点，电场力做功为3×10－
6 J ，将另一电荷量大小为10－
8 C 的负点电荷从A 点移到C 点，克服电场力做功3×10－
6 J.若AB 边长为2 3 cm ，则电场强度的大小为多大？方向如何？
答案:正点电荷从A 点移到B 点时，电场力做正功，故A 点电势高于B 点，则U AB ＝W AB q ＝3×10－
610－
8 V ＝300 V . 负点电荷从A 点移到C 点，克服电场力做功，A 点电势高于C 点电势，则U AC ＝W AC q ＝－3×
10－6－10－
8
V ＝300 V. 因此B 、C 两点电势相等，U BC ＝0.由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线，因此BC 为一等势线，故电场线方向垂直BC .设D 为直线BC 的中点，则电场方向为由A 指向D .直线AB 在电场方向的距离d 等于线段AD 的长度，故由匀强电场中电势差与电场强度的关系式可得： E ＝U AB d ＝300
23×10－2
×cos 30°
V/m ＝104 V/m. 12.一长为L 的细线，一端固定于O 点，另一端拴一质量为m 、带电荷量为q 的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中.开始时，将线与小球拉成水平，小球静止在A 点，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B 点速度恰好为零.试求：(重力加速度为g ，不计空气阻力)
(1)A 、B 两点间的电势差U AB ； (2)匀强电场的场强大小. 答案 (1)
3mgL 2q (2)3mg
q
13.如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷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3gh ，g 为重力加速度.不计空气阻力，求小球由A 到C 的过程中电场力做的功及A 、C 两点间的电势差.
答案:因为杆是光滑的，所以小球从A 到B 过程中只有两个力做功：电场力做功W 和重力做功mgh ，由动能定理得： W ＋mgh ＝1
2
mv B 2
代入已知条件v B ＝3gh 得电场力做功 W ＝12m ·3gh －mgh ＝12
mgh
因Q 为正点电荷，则B 、C 在同一等势面上，由B 到C 电场力做功为0，所以由A 到C 电场力做功W AC ＝W ＋0＝
12mgh .则U AC ＝W AC －q ＝－mgh
2q .。