2021届高考物理一轮复习第七章静电场第二节电场能的性质随堂检测新人教版202108143132

2021届高考物理一轮复习第七章静电场第二节电场能的性质随堂检测新人教版202108143132
1．(多选)(2021·高考江苏卷)在x 轴上有两个点电荷q 1、q 2，其静电场的电势φ在x 轴上分布如图所示．下列说法正确的有( )
A ．q 1和q 2带有异种电荷
B ．x 1处的电场强度为零
C ．负电荷从x 1移到x 2，电势能减小
D ．负电荷从x 1移到x 2，受到的电场力增大
解析：选AC.由题图可知，空间的电势有正有负，且只有一个极值，则两个点电荷必定
为异种电荷，A 项正确；由E ＝ΔφΔx
可知，φ－x 图象的切线斜率表示电场强度，因此x 1处的电场强度不为零，B 项错误；负电荷从x 1移到x 2的过程中，电势升高，电场强度减小，由E p ＝qφ，F ＝qE 可知，电势能减小，受到的电场力减小，C 项正确，D 项错误．
2．(多选)(2020·高考四川卷)如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O ，最低点是P ，直径MN 水平，a 、b 是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷)，b 固定在M 点，a 从N 点静止开释，沿半圆槽运动通过P 点到达某点Q (图中未画出)时速度为零，则小球a ( )
A ．从N 到Q 的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小
B ．从N 到P 的过程中，速领先增大后减小
C ．从N 到Q 的过程中，电势能一直增加
D ．从P 到Q 的过程中，动能减少量小于电势能增加量
解析：选BC.小球a 从N 点开释一直到达Q 点的过程中，a 、b 两球的距离一直减小，库仑力变大，a 受重力不变，重力和库仑力的夹角从90°一直减小，故合力变大，选项A 错误；小球a 从N 到P 的过程中，速度方向与重力和库仑力的合力方向的夹角由小于90°到大于90°，故库仑力与重力的合力先做正功后做负功，a 球速领先增大后减小，选项B 正确；小
球a 由N 到Q 的过程中库仑力一直做负功，电势能一直增加，选项C 正确；小球a 从P 到Q 的过程中，减少的动能转化为重力势能和电势能之和，故动能的减少量大于电势能的增加量，则选项D 错误．
3．如图所示，a 、b 、c 、d 、O 五点均在匀强电场中，它们刚好是一个半径为R ＝0.2 m 的圆的四个等分点和圆心O ，b 、c 、d 三点的电势如图所示．已知电场线与圆所在平面平行，关于电场强度的大小和方向，下列说法正确的是( )
A ．电场强度的方向由O 指向b 点
B ．电场强度的方向由O 指向d 点
C ．电场强度的大小为10 V/m
D ．电场强度的大小为10 5 V/m
解析：选D.由匀强电场中平行线上等间距点间的电势差相等可得，O 点的电势为6 V ，O 、d 连线的中点e 处的电势为8 V ，连接c 、e ，过O 作ce 的垂线交ce 于f ，则ce 为等势线，电场线垂直于ce 向下，即电场强度的方向由f 指向O 点，连接c 、O ，运算得Of 长为5
5
R ，O 、f 间的电势差为2 V ，则电场强度E ＝U d
＝10 5 V/m ，选项D 正确． 4.
如图所示，在空间中存在竖直向上的匀强电场，质量为m 、电荷量为＋q 的物块从A 点
由静止开始下落，加速度为13
g ，下落高度H 到B 点后与一轻弹簧接触，又下落h 到达最低点
C ，整个过程中不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g ，则带电物块在由A 点运动到C 点的过程中，下列说法正确的是( )
A ．该匀强电场的电场强度大小为 mg 3q
B ．带电物块和弹簧组成的系统机械能减小量为
mg （H ＋h ）3 C ．带电物块电势能的增加量为mg (H ＋h )
D ．弹簧的弹性势能的增加量为 mg （H ＋h ）3
解析：选D.刚开始物块的加速度为13g ，由牛顿第二定律得mg －Eq ＝ma ，则E ＝2mg 3q
，选项A 错误；带电物块在由A 点运动到C 点的过程中，电场力做功为－Eq (h ＋H )＝－2mg （h ＋H ）3，带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为2mg （h ＋H ）3
，带电物块电势能的增加量为2mg （h ＋H ）3
，选项B 、C 错误；由能量守恒知，弹簧的弹性势能的增加量为mg (h ＋H )－2mg （h ＋H ）3＝mg （h ＋H ）3
，选项D 正确．。