高二上物理练习册答案

高二上物理练习册

电场能的性质

高考常考题型：选择题＋计算题

1．(2012·九江市七校联考)如图1所示a、b、c、d分别是一个菱形的四

个顶点，∠abc＝120°。现将三个等量的正点电荷＋Q固定在a、b、c三个

顶点上，将一个电量为＋q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点

d点处，两点相比() 图1 A．＋q在d点所受的电场力较大

B．＋q在d点所具有的电势能较大

C．d点的电势低于O点的电势

D．d点的电场强度大于O点的电场强度

2．(2012·山东高考)图中2虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处

固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒

子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。

则该粒子() 图2 A．带负电

B．在c点受力最大

C．在b点的电势能大于在c点的电势能

D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化

3．(2012·海南高考)如图3所示，直线上有O、a、b、c四点，ab间

的距离与bc间的距离相等。在O点处有固定点电荷，已知b点电势高

于c点电势。若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，图3 再从b点运动到a点，则()

A．两过程中电场力做的功相等

B．前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功

C．前一过程中，粒子电势能不断减小

D．后一过程中，粒子动能不断减小

4．(2012·安徽高考)如图4所示，在平面直角中，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 3 V/m 图4

C．100 V/m D．100 3 V/m

5．一正电荷仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时

间变化的图象如图5所示。下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势

φ的高低的判断，正确的是()

A．E A>E B，φA>φB 图5

B．E A＝E B，φA＝φB

C．E AφB

D．E A

6．(2012·海南琼海一模)如图6所示，将带正电的甲球放在不带电的

乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势

线。A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB

对称，则() 图6 A．A点和B点的电势相同

B．C点和D点的电场强度相同

C．正电荷从A点移至B点，电场力做正功

D．负电荷从C点移至D点，电势能增大

7.一带正电粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，

其v－t图象如图7所示，则下列说法中正确的是()

A．A处的电场强度一定大于B处的电场强度

B．粒子在A处的电势能一定大于在B处的电势能

C．CD间各点电场强度和电势都为零图7

D．AB两点间的电势差大于CB两点间的电势差

8．(2011·上海高考)两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x变化规律的是图8中()

图8

9．(2012·北京石景山期末)如图9所示，AC 、BD 为圆的两条互相

垂直的直径，圆心为O ，半径为R 。电荷量均为Q 的正、负点电荷放

在圆周上，它们的位置关于AC 对称，＋Q 与O 点的连线和OC 间夹

角为30°。下列说法正确的是( )

A ．O 点的场强大小为kQ R 2 图9

B ．O 点的场强大小为3kQ R 2

C ．B 、

D 两点的电势关系是：φB ＝φD

D ．电荷量为q 的正电荷在A 点的电势能小于在C 点的电势能

10．(2012·衡水中学期末)两电荷量分别为q 1和q 2的点

电荷放在x 轴上的O 、M 两点，两电荷连线上各点电势φ随

x 变化的关系如图10所示，其中A 、N 两点的电势均为零，

ND 段中的C 点电势最高，则( )

A ．N 点的电场强度大小为零

B ．A 点的电场强度大小为零 图10

C ．NC 间场强方向指向x 轴正方向

D ．将一负点电荷从N 点移到D 点，电场力先做正功后做负功

11．图11甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m ＝0.2 kg 、带电荷量为q ＝＋2.0×10－

6C 的小物块处于静止状态，小物块与地面间的摩擦因数μ＝0.1.从t ＝0时该开始，空间上加一个如图乙所示的电场。(取水平向右的方向为正方向，g 取10 m/s 2)求：

图11

(1)4秒内小物块的位移大小；

(2)4秒内电场力对小物块所做的功。

12．如图12所示，带电荷量为Q 的正点电荷固定在倾角为30°的光

滑绝缘斜面底部的C 点，斜面上有A 、B 两点，且A 、B 和C 在同一直线

上，A 和C 相距为L ，B 为AC 中点。现将一带电小球从A 点由静止释放， 图12

当带电小球运动到B 点时速度正好又为零，已知带电小球在A 点处的加速度大小为g 4

，静电力常量为k ，求：

(1)小球运动到B 点时的加速度大小。

(2)B 和A 两点间的电势差(用Q 和L 表示)。

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电场能的性质答案

1．选C 由电场叠加原理可求得三个等量电荷在O 点产生的合场强大小为4kQ L 2(L 为菱形的边长)，在d 点产生的合场强为2kQ L 2，故＋q 在d 点受力小，A 、D 错误；把＋q 从O 点移到d 点的过程中，电场力做正功，电势能减小，故B 错，C 对。

2．选CD 由于带电粒子受到电场力指向轨迹凹侧，说明带电粒子带正电，选项A 错

误；根据库仑定律F ＝k Qq r 2可知，粒子在c 点受到电场力最小，选项B 错误；粒子从b 点运动到c 点的过程中，电场力对粒子做正功，粒子电势能减小，选项C 正确；由动能定理可得：qU ＝ΔE k ，因为U ab >U bc ，所以选项D 正确。

3．选C 根据题述，ab 之间电场强度大于bc 之间电场强度，前一过程中电场力做的功小于后一过程中电场力做的功，选项AB 错误；前一过程中，电场力做正功，粒子电势能不断减小，动能不断增大；后一过程中，电场力做正功，粒子动能不断增大，选项C 正确，D 错误。

4．选A 在x 轴上x ＝3 cm 处电势为3 V ，与B 点等电势。该点与B 点连线为等势线，过O 点作等势线的垂线即为电场线，该垂线长度为3sin 30° cm ＝1.5 cm ，电场强度的大小为

E ＝U d

＝200 V/m ，选项A 正确。 5．选B 物体仅受电场力作用，合力不会为零，由运动图象可知速度的大小又没有变化，故物体只能做匀速圆周运动，故选B 。

6．选C A 点和D 点的电势相同，B 点电势低于D 点电势，故选项A 错误；C 点和D 点的电场强度大小相等，方向不相同，选项B 错误；正电荷从A 点移至B 点，即从高电势点移到低电势点，电势能减小，电场力做正功，选项C 正确；C 、D 两点处在同一等势面上，故负电荷从C 点移至D 点，电势能不变，选项D 错误。

7．选AB 由图知粒子在A 处的加速度大于在B 处的加速度，因a ＝qE m

，所以E A >E B ，

A 对；粒子从A 到

B 动能增加，由动能定理知电场力必做正功，电势能必减小，B 对；同理由动能定理可知A 、

C 两点的电势相等，U AB ＝U CB ，

D 错；仅受电场力作用的粒子在CD 间做匀速运动，所以CD 间各点电场强度均为零，但电势是相对于零势点而言的，可以不为零，C 错。

8.选A 等量异种电荷的电场线分布如图所示，正、负电荷在

连线中点处产生的电势一正一负，故此处即坐标原点处的总电势为

零。顺电场线方向电势逐渐降低，因此，在坐标原点左侧，各点的

电势都大于零；在坐标原点右侧，各点的电势都小于零，正电荷处

电势最高，负电荷处电势最低，无穷远处的电势为零，因此选项A 正确。

9．选A O 点的场强是圆周上正、负点电荷在O 点产生的电场叠加，大小为2kQ R 2cos 60°＝kQ R 2，选项A 正确B 错误；B 、D 两点的电势关系是φB >φD 选项C 错误；AC 处于同一等势面上，电荷量为q 的正电荷在A 点的电势能等于在C 点的电势能，选项D 错误。

10．选D A 、N 点的电势等于零，电场强度大小不为零，选项AB 错误；从N 到C 电势升高，NC 间场强方向指向x 轴负方向，选项C 错误；从N 到C 电势升高，从C 到N 电势降低，将一负点电荷从N 点移到C 点，电场力做正功，从C 点到D 点，电场力做负功，选项D 正确。

11．解析：(1)0～2 s 内小物块加速度

a 1＝E 1q －μmg m

＝2 m/s 2 位移 x 1＝12

a 1t 12＝4 m 2 s 末的速度为 v 2＝a 1t 1＝4 m/s

2～4 s 内小物块加速度

a 2＝E 2q －μmg m

＝－2 m/s 2 位移 x 2＝v 2t 2＋12

a 2t 22＝4 m 4秒内的位移

x ＝x 1＋x 2＝8 m 。

(2)v 4＝v 2＋a 2t 2＝0，即4 s 末小物块处于静止状态

设电场力对小物块所做的功为W ，由动能定理有：

W －μmgx ＝0

解得W ＝1.6 J

答案：(1)8 m (2)1.6 J

12．解析：(1)带电小球在A 点时：mg sin 30°－k Qq L 2＝ma A 带电小球在B 点时：kQq (L 2

)2－mg sin 30°＝ma B 且a A ＝g 4，可解得：a B ＝g 2

(2)由A 点到B 点应用动能定理得：

mg sin 30°·L 2

－U BA ·q ＝0 由mg sin 30°－k Qq L 2＝m ·a A ＝m g 4

可得：14mg ＝k Qq L 2 可求得：U BA ＝kQ L

答案：(1)g 2 (2)kQ L