2019版高考物理總復習 第22課 電場能的性質練習.doc
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第22課 電場能的性質 1．四個關于電場能的概念的理解和應用——電勢能、電勢、等勢面、電場力做功 (1)(2015全國Ⅰ，6分)如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點，四點處的電勢分別為φM、φN、φP、φQ。一電子由M點分別運動到N點和P點的過程中，電場力所做的負功相等。則( ) A．直線a位于某一等勢面內，φM>φQ B．直線c位于某一等勢面內，φM>φN C．若電子由M點運動到Q點，電場力做正功 D．若電子由P點運動到Q點，電場力做負功 答案：B 解析：電子帶負電荷，電子由M點分別運動到N點和P點的過程中，電場力所做的負功相等，有WMN＝WMP<0，而WMN＝qUMN，WMP＝qUMP，q<0，所以有UMN＝UMP>0，即φM> φN＝φP，勻強電場中等勢線為平行的直線，所以NP和MQ分別是兩條等勢線，有φM＝φQ，故A項錯誤、B項正確。電子由M點到Q點過程中，WMQ＝q(φM－φQ)＝0，電子由P點到Q點過程中，WPQ＝q(φP－φQ)>0，故C項、D項均錯誤。 2．比較電勢高低和電勢能大小的方法 a．依據電場線方向比較電勢高低和電勢能大小 (2)(多選)(2013江蘇單科，4分)將一電荷量為＋Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等。 a、b為電場中的兩點，則( ) A．a點的電場強度比b點的大 B．a點的電勢比b點的高 C．檢驗電荷－q在a點的電勢能比在b點的大 D．將檢驗電荷－q從a點移到b點的過程中，電場力做負功 答案：ABD 解析：電場線的疏密表示電場強度的大小，a點附近的電場線較密集，則a點的電場強度大于b點的電場強度，故A項正確。a點所在的電場線從Q出發(fā)到不帶電的金屬球終止，所以a點的電勢高于金屬球的電勢，而b點所在處的電場線從金屬球發(fā)出到無窮遠，所以金屬球的電勢高于b點的電勢，故B項正確。電勢越高的地方，負電荷具有的電勢能越小，即負電荷在a點的電勢能較b點的小，故C項錯誤。由C項分析可知，檢驗電荷－q在a點的電勢能較b點的小，則把檢驗電荷－q從電勢能小的a點移動到電勢能大的b點，電勢能增加，電場力做負功，故D項正確。 b．依據場源電荷的正負比較電勢高低和電勢能大小 (3)(多選) (2015海南單科，5分)如圖所示，兩電荷量分別為Q(Q＞0)和－Q的點電荷對稱地放置在x軸上原點O的兩側，a點位于x軸上O點與點電荷Q之間，b點位于y軸O點上方。取無窮遠處的電勢為零。下列說法正確的是( ) A．b點電勢為零，電場強度也為零 B．正的試探電荷在a點的電勢能大于零，所受電場力方向向右 C．將正的試探電荷從O點移到a點，必須克服電場力做功 D．將同一正的試探電荷先后從O、b兩點移到a點，后者電勢能的變化較大 答案：BC 解析：因為等量異號電荷連線的中垂線上的電場方向為平行于x軸指向負電荷，所以電場方向與中垂線方向垂直，故中垂線為等勢線，因為中垂線延伸到無窮遠處，所以中垂線的電勢為零，故b點的電勢為零，但是電場強度不為零，故A項錯誤。等量異號電荷連線上，電場方向由正電荷指向負電荷，方向平行于x軸向右，在中點O處電勢為零，O點左側電勢為正、右側電勢為負，又知道正電荷在正電勢處電勢能為正，故B項正確。O點的電勢低于a點的電勢，電場力做負功，所以必須克服電場力做功，故C項正確。O點和b點的電勢相等，所以先后從O、b點移到a點，電場力做功相等，電勢能變化相同，故D項錯誤。 3．帶電粒子運動軌跡類問題 a．根據電場線的特性解決帶電粒子在電場中運動軌跡類問題 (4)(多選)(2017天津理綜，6分)如圖所示，在點電荷Q產生的電場中，實線MN是一條方向未標出的電場線，虛線AB是一個電子只在靜電力作用下的運動軌跡。設電子在A、B兩點的加速度大小分別為aA、aB，電勢能分別為EpA、EpB。下列說法正確的是( ) A．電子一定從A向B運動 B．若aA>aB，則Q靠近M端且為正電荷 C．無論Q為正電荷還是負電荷，一定有EpA
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