广东2011高考物理一轮复习第六章第二讲《电场能的性质的描述》试题

第六章第二讲电场能的性质的描述

一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)

1．(2008·江苏高考)如图1所示，实线为电场线，虚线为等势线，且

AB

＝BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为E A、E B、E C，电势分

别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为U AB、U BC，则下列

关系中不．正确的有 ( )

A．φA＞φB＞φC B．E C＞E B＞E A

C．U AB＜U BC D．U AB＝U BC

解析：A、B、C三点处在一根电场线上，沿着电场线的方向电势降低，故φA＞φB＞φC，A正确；由电场线的密集程度可看出电场强度的大小关系为E C＞E B＞E A，B正

确；电场线密集的地方电势降低较快，故U BC＞U AB，C正确D错误．

答案：D

2．如图2所示，在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点，

A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一

点，C点为连线中垂线上距A点距离也为d的一点，则下面关于

三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是 ( )

A．E A＝E C＞E B，φA＝φC＞φB

B．E B＞E A＞E C，φA＝φC＞φB

C．E A＜E B，E A＜E C，φA＞φB，φA＞φC

D．因为电势零点未规定，所以无法判断电势高低

解析：根据等量异种电荷电场线的分布图，电场线的疏密反映场强的大小，故E B＞

E A＞E C，又因沿电场线方向电势逐渐降低，而A、C两点在同一等势面上，故φA＝

φC＞φB，所以B项正确．

答案：B

3．(2010·青岛模拟)如图3所示，在真空中有两个带正电的点电

荷，

分别置于M、N两点．M处正电荷的电荷量大于N处正电荷的

电荷量，A、B为M、N连线的中垂线上的两点．现将一负点电

荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中，下列说法正确

的是 ( )

A．q的电势能逐渐减小

B．q的电势能逐渐增大

C．q的电势能先增大后减小

D．q的电势能先减小后增大

解析：负电荷从A到B的过程中，电场力一直做负功，电势能增大，所以A、C、均错，B对．

答案：B

4．(2010·汕头模拟)如图4所示，在a点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带

电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，设ab所在的电场线竖直向下，a、b间的高度差为h，则以下说法错误的是 ( ) A．带电粒子带负电

B．a、b两点间的电势差U ab＝mgh q

C．b点场强大于a点场强

D．a点场强大于b点场强

解析：在a、b之间，ΔE k ab＝0，所以mgh＝W＝qU ab，电场力做负功；粒子在a点

加速，重力大于电场力，接近b点时减速，重力小于电场力，故b点场强大．选项A、

B、C正确，D错误．

答案：D

5．(2010·赣州模拟)如图5所示，虚线表示等势面，相邻两等势面

间的

电势差相等．有一带正电的小球在电场中运动，实线表示该小球的

运动轨迹．小球在a点的动能等于20 eV，运动到b点时的动能等

于2 eV.若取c点为电势零点，则当这个带电小球的电势能等于－ 6 eV时(不计重力和空气阻力)，它的动能等于 ( ) A．16 eV B．14 eV

C．6 eV D．4 eV

解析：从a到b由动能定理可知，电场力做功W ab＝－18 eV，则从a到b电势能增

加量ΔE pab＝18 eV，由等势面特点及c点为电势零点可知：a点电势能E pa＝－12 eV，又由动能和电势能之和不变可判断B正确．

答案：B

二、双项选择题(本题共5小题，共35分．在每小题给出的四个选项中，只有两个选项正

确，全部选对的得7分，只选一个且正确的得2分，有选错或不答的得0分)

6．如图6所示是某电场中的一条电场线，一电子从a点由静止释放，

它将沿电场线向b点运动，下列有关该电场情况的判断正确的是

( )

A．该电场一定是匀强电场

B．场强E a一定小于E b

C．电子具有的电势能E pa一定大于E pb

D．电势φa<φb

解析：仅由一条电场线无法判断电场的情况及各点场强的大小，A、B错误；电子从a点由静止释放，仅在电场力作用下运动到b点，电场力做正功，电子的电势能减小，C正确；由题意知电场力方向由a向b，说明电场线方向由b向a，b点电势高， a

点电势低，D正确．

答案：CD

7．(2009·上海高考)位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图7所示，图中实线表示等势线，则 ( )

A．a点和b点的电场强度相同

B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功

C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功

D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后

增大

解析：同一检验电荷在a、b两点受力方向不同，所以A错误；因为A、B两处为负电荷，所以等势线由外向内表示的电势越来越低．将正电荷从c点移到d点，正电荷的电势能增加，电场力做负功，B错误；负电荷从a点移到c点，电势能减少，电场力做正功，C正确；正电荷沿虚线从e点移到f点的过程中，电势先降低再升高，电势能先减小后增大，D正确．

答案：CD

8．(2009·全国卷Ⅰ)如图8所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿

竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN.P

点在y轴右侧，MP⊥ON.则 ( )

A．M点的电势比P点的电势高

B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功

C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差

D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动

解析：作出过点M的等势线，因电场线与等势线是正交的，且沿电场线方向电势是

降低的，故A正确．将负电荷从O点移到P点时，因所处位置电势降低，其电势能增大，故应是克服电场力做功，B错误．由E＝U/d及电场线疏密程度知O、M两

点间电势差应大于M、N两点间电势差，C错误．沿y轴各点场强方向相同，故从O 点由静止释放的带正电粒子运动中始终受到沿y轴正方向的外力，粒子沿y轴做直线运动，D正确．

答案：AD

9．(2008·山东高考)如图9所示，在y轴上关于O点对称的A、B

两

点有等量同种点电荷＋Q，在x轴上C点有点电荷－Q，且CO

＝OD，∠ADO＝60°.下列判断正确的是 ( )

A．O点电场强度为零

B．D点电场强度为零

C．若将点电荷＋q从O移向C，电势能增大

D．若将点电荷－q从O移向C，电势能增大

解析：A、B两点处的点电荷在O点处的合场强为零，因此，O点处的场强应等于 C 点处的点电荷在O点处形成的电场的场强，A错；由电场的叠加知，D点的电场强度为零，B对；将点电荷＋q从O移向C时，电场力做正功，故电势能减小，C错；

将点电荷－q从O移向C时，电场力做负功，电势能增加，D对．

答案：BD

10．(2009·全国卷Ⅱ)图10中虚线为匀强电场中与场强方向

垂

直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电

荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同

速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条

实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点．已知O点

电势高于c点，若不计重力，则 ( )

A．M带负电荷，N带正电荷

B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同

C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功

D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零

解析：由O点电势高于c点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的

弯曲方向可知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电、N粒子带负电，A错误．在匀强电场中相邻两等势面间的电势差相等，故

电场力对M、N做的功相等，B正确．因O点电势低于a点电势，且N粒子带负电，故N粒子在运动中电势能减少，电场力做正功，C错误．O、b两点位于同一等势面上，D正确．

答案：BD

三、非选择题(本题共2小题，共30分)

11．(15分)如图11所示的匀强电场中，有a、b、c三点，l ab

＝5 cm，l bc＝12 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向

成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8C的正电荷从a移到

b，电场力做功为W1＝1.2×10－7J.求：

(1)匀强电场的场强E；

(2)电荷从b移到c电场力做的功W2；

(3)a、c两点间的电势差U ac.

解析：(1)W1＝qU ab，E＝U ab

d，

d＝l ab.

所以E＝W1

qd

＝

1.2×10－7

4×10－8×5×10－2

V/m＝60 V/m.

(2)U bc＝Ed1，d1＝l bc cos60°，W2＝qU bc.

所以W2＝qEl bc cos60°＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J＝1.44×10－7 J.

(3)设电荷从a移到c电场力做功为W，有W＝W1＋W2，W＝qU ac

所以U ac＝W1＋W2 q

＝

1.2×10

－7＋1.44×10

－7

4×10

－8

V ＝6.6 V.

答案：(1)60 V/m (2)1.44×10－7

J (3)6.6 V

12．(15分)如图12所示，AB 是位于竖直平面内、半径

R

＝0.5 m 的1

4

圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点B 与水平绝缘轨道平滑连

接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E ＝5×10

3

N/C.今有一质量为

m ＝0.1 kg 、带电荷量q ＝＋8×10－5

C 的小滑块(可视为质点)从A 点

由静止释放．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.05，取g ＝10 m/s 2

，求：

(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B 时对B 点的压力；

(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程．解析：(1)设小滑块第一次到达

B 点时的速度为v B ，对圆弧轨道最低点

B 的压力为

F N ，则：

mgR

－qER ＝1

2

mv B 2

F N ′－mg ＝m

v B

2

R

由牛顿第三定律：

F N ′＝F N

故F N ＝3mg －2qE ＝2.2 N. (2)由题意知qE ＝8×10

－5

×5×103

N ＝0.4 N

μmg ＝0.05×0.1×10 N ＝0.05 N 因此有qE >μmg

所以小滑块最终在圆弧轨道的

BC 部分往复运动[C 点离水平面的高度h 满足关系式

mgh ＝qE R 2－(R －h )2

]

所以小滑块在水平轨道上通过的总路程x 满足

mgR

－qER ＝μmgx 解得：x ＝6 m.

答案：(1)2.2 N (2)6 m