【物理】2020届一轮复习第六章第2讲 电场能的性质作业（江苏专用）
第2讲 电场能的性质
一、单项选择题
1.(2017南京、盐城一模)如图所示,带正电的金属球A放置在不带电的金属球B附近,M、N是金属球B表面上的两点。下列说法中正确的是( )
A.M点处带正电,N点处带负电,且M点电势高于N点电势
B.M点处带正电,N点处带负电,且M点电势等于N点电势
C.M点处带负电,N点处带正电,且M点电势高于N点电势
D.M点处带负电,N点处带正电,且M点电势等于N点电势
答案 D 带正电的金属球A靠近不带电的金属球B,由于电荷间的相互作用,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,导致金属球B中左侧的自由电子向右侧移动,M点由于得到电子带负电,N点由于失去电子带正电,但整个金属球B是处于静电平衡的导体,其整体是等势体,故M、N两点电势相等,故A、B、C项错误,D项正确。
2.(2018扬州期末)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,d是两负电荷连线的中点,c、d两点到中间负电荷的距离相等,则( )
A.a点的电场强度比b点的小 B.a点的电势比b点的低
C.c点的电场强度比d点的小 D.c点的电势比d点的高
答案 D 电场线的疏密程度表示电场强度的大小,由图可知a点的电场强度比b点的大,故A项错误;根据沿电场线方向电势降低,且等势线与电场线垂直,a点的电势比b点的高,故B项错误;根据点电荷产生电场的电场强度公式E=kqr2,+2q在C点产生电场的电场强度较强,且与两负电荷在C点产生电场的电场强度方向相同;而+2q在D点产生电场的电场强度较弱,且两负电荷在D点产生电场相互抵消,所以c点的电场强度比d点的大,故C项错误;根据沿电场线方向电势降低,由图可知,c点的电势比d点的高,故D项正确。
3.如图所示,一圆环上均匀分布着负电荷,x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法正确的是( )
A.从O点沿x轴正方向,电场强度先增大后减小,电势一直降低
B.从O点沿x轴正方向,电场强度先增大后减小,电势先降低后升高
C.O点的电场强度为零,电势最低
D.O点的电场强度不为零,电势最高
答案 C 根据电荷分布的对称性可知O点电场强度为零,而沿x轴正方向无限远处电场强度也为零,故从O点沿x轴正方向电场强度先增大后减小。由于圆环带负电荷,故圆环右侧x轴上电场方向沿x轴负方向,所以从O点沿x轴正方向,电势一直升高,故选项A、B、D错误,C正确。
4.(2018苏州一模)某电场的等势线分布如图所示,关于该电场,下列说法中正确的是( )
A.A点的电场强度方向沿该点的切线方向
B.A点的电场强度大于C点的电场强度
C.将电子从A点移到C点其电势能减少4 eV
D.将检验电荷q从A点移到B点外力一定做正功
答案 B 电场线(代表电场强度方向)与等势线垂直,A项错误;等势线密的地方场强大,A点的电场强度大于C点,B项正确;将电子从A点移到C点,电场力做负功4 eV,电势能增加4 eV,C项错误;因试探电荷的电性未知,无法判断电场力方向,故无法分析外力做功情况,D项错误。
5.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线。取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是( )
A.A点电势大于B点电势 B.A、B两点的电场强度相等
C.q1的电荷量小于q2的电荷量 D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能
答案 C 由题意知点电荷Q带负电,所以有φA<φB<0,得|UA∞|>|UB∞|,移动两试探电荷克服电场力做功相等,有q1|UA∞|=q2|UB∞|,所以q1
EB,选项B错误;根据电场力做功与电势能变化的关系,q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能,选项D错误。
6.(2018徐州模拟)图示为某电场中等势面的分布图,各等势面的电势值图中已标出。下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度比B点的大 B.电子在A点的电势能比B点的小
C.电子由A点移至B点电场力做功-0.17 eV D.中心轴线上各点的电场强度方向向右
答案 A A点的等势面较B点密集,则A点的电场线分布较B点密集,故A点的电场强度比B点的大,选项A正确;A点的电势比B点低,故电子在A点的电势能比B点的大,选项B错误;电子由A点移至B点电势能减小,电场力做功W=qU=-e(0.8-0.97)V=0.17 eV,选项C错误;顺着电场线方向电势降低,故中心轴线上各点的电场强度方向向左,选项D错误。
7.(2018丰县中学月考)如图所示,在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点,且DE=EF。K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面。一个不计重力的带负电粒子,从a点射入电场,运动轨迹如图中实线所示,以|Wab|表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值,以|Wbc|表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值,则( )
A.|Wab|=|Wbc| B.|Wab|<|Wbc|
C.粒子由a点到b点,动能减少 D.a点的电势较b点的电势低
答案 C 根据等量异种点电荷电场线的分布情况可知,DE段场强大于EF段场强,由公式U=Ed定性分析得知,DE间电势差的绝对值大于EF间电势差的绝对值,由电场力做功公式W=qU得,|Wab|>|Wbc|,故A、B项错误;由题图可知,电荷的轨迹向左弯曲,则知其所受的电场力大致向左,所以等量异种点电荷中正电荷在左侧,负电荷在右侧,a点的电势高于b点的电势,粒子由a到b过程中,电势能增大,动能减小,故C项正确,D项错误。
二、多项选择题
8.(2019盐城中学月考)某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示,O、M、N为电场中的三个点,则由图可得( )
A.M点的场强小于N点的场强
B.M点的电势低于N点的电势
C.将一负电荷由O点移到M点电势能增加
D.将一正电荷从O点分别移到M点和N点,电场力做功相同
答案 BC M点的电场线比N点密集,故M点的场强大于N点的场强,选项A错误;顺着电场线电势降低,故M点的电势低于N点的电势,选项B正确;O点电势高于M点,故将一负电荷由O点移到M点电势能增加,选项C正确;M点的电势低于N点的电势,故OM与ON之间的电势差不等,故将一正电荷从O点分别移到M点和N点,电场力做功不相同,选项D错误。
9.(2018常州模拟)如图所示,虚线表示某电场中的四个等势面,相邻等势面间的电势差相等。一不计重力的带负电的粒子从右侧垂直等势面φ4向左进入电场,运动轨迹与等势面分别交于a、b、c三点,则可以判断( )
A.φ1<φ2<φ3<φ4
B.粒子的运动轨迹和φ3等势面也可能垂直
C.φ4等势面上各点场强处处相等
D.该区域可能是点电荷和无限大金属平板形成的电场
答案 AD 根据粒子所受的电场力垂直等势面,且指向轨迹的凹侧,结合粒子的运动轨迹可知电场线由等势面φ4指向φ1,顺着电场线电势逐渐降低,则可知φ1<φ2<φ3<φ4,选项A正确;因粒子的初速度与等势面φ4垂直,则粒子的运动轨迹不可能和φ3等势面也垂直,选项B错误;因等势面分布不均匀,故φ4等势面上各点场强不可能处处相等,选项C错误;由等势面的分布可知,该区域可能是点电荷和无限大金属平板形成的电场,选项D正确。
10.(2016海南单科)如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法正确的是( )
A.M带负电,N带正电
B.M在b点的动能小于它在a点的动能
C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D.N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
答案 ABC 如图所示,粒子受到的电场力指向轨迹的凹侧,可知M受到了引力作用,N受到了斥力作用,故M带负电,N带正电,选项A正确;由于虚线是等势面,故M从a点到b点电场力对其做负功,动能减小,选项B正确;d点和e点在同一等势面上,N在d点的电势能等于它在e点的电势能,故选项C正确;N从c点运动到d点的过程中,电场力做正功,故选项D错误。
11.(2017天津理综)如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是( )
A.电子一定从A向B运动 B.若aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷
C.无论Q为正电荷还是负电荷,一定有EpAaB,说明电子在A点受到的电场力较大,A点的电场强度较大,根据点电荷的电场分布可知,靠近M端为场源电荷的位置,应为正电荷,故B项正确;无论Q为正电荷还是负电荷,一定有电势φA>φB,电子电势能Ep=-eφ,电势能是标量,所以一定有EpAφb,B错误;已知Uab>0,由W=qUab可知电场力对带正电粒子做正功,所以动能增加,电势能减小,即EkaEpb,C正确,D错误。
