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1、(二)电场能的性质1 . (2021丰城二中高二月考)关于匀强电场中的电势差与场强的关系,以下说法正确的选项是( )A.任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积B.电势降低的方向必定是场强方向C.沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差必相等D.不沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差不可能相等答案C解析匀强也场中两点间的也势差等于场强与这两点沿场强方向上的距离的乘积,沿场强方 向电势降落最快,不沿电场线方向的平行直线上相等距离的两点间的电势差也是相等的,C 正确,A、B、D错误.2 .(2021.长泰一中高二上月考)如图1所示,椭圆44co处于一匀强电场中,椭圆平面平行于 电场线,A
2、C、4。分别是椭圆的长轴和短轴,电场中A、B、C三点的电势分别为他= 14 V、08=4 V、(pc=-7V,由此可得。点的电势为( )图IA. 8VB. 6VC. 3 VD. 2 V答案C解析 在匀强电场中,两长度相等且相互平行的线段两端的电势差相等.A、3、C、。四点 顺次相连将组成菱形,由公式U=Ed可知,0八一夕/?=9一伙?或(PA (PD=(PB(PC,解得(PD =3 V,选项C正确.3.如图2所示是某电场中的三条电场线,。点是A、8连线的中点.A点的电势是你= 30 V, B点的电势*8=-20V,那么以下说法正确的选项是()A图2A.。点的电势Sc=5VC点的电势”5VC.。
3、点的电势9c5 VD.负电荷在A点的电势能大于在3点的电势能答案C解析 由题图可知,A、。间的电场线比。、B间的电场线密,那么AC段场强较大,根据U =Ed可知,AC间电势差(Ac大于C8间电势差Ues,所以瞪磔=5V,故C正确, A、B错误;而负电荷在电势低处电势能较大,即负电荷在A点的电势能小于在8点的电势 能,故D错误.4.(多项选择)如图3所示,。、b、。为电场中同一条电场线上的三点,其中c为4、。的中点, 、力两点的电势分别为的=3 V,蚀=9V,那么以下表达正确的选项是()a c b图3A.该电场在c点处的电势一定为6VB. a点处的场强E(l可能小于b点处的场强EbC.正电荷从。
4、点运动到8点的过程中电势能一定增大D.正电荷只受电场力作用以一定的初速度从。点运动到点的过程中动能可能增大 答案BC解析 假设该电场是匀强电场,那么在c点处的电势为a=/如+8) = 6 V,假设该电场不是匀强 电场,那么在c点处的电势不一定为6 V,故A错误;一条电场线,无法判断也场线的疏密, 就无法比拟两点场强的大小,所以。点处的场强凡可能小于点处的场强瓦,故B正确; 根据正电荷在电势高处电势能大可知,正电荷从”点运动到点的过程中电势能一定增大, 而由能量守恒可知,假设无立场力之外的力作用,其动能一定减小,故C正确,D错误.5.如图4所示,在水平向右的匀强电场中,质量为,的带电小球,以初速
5、度从M点竖直 向上运动,通过N点时,速度大小为2,方向与电场方向相反,那么小球从M运动到N的过 程()&N%图4A.动能增加,?婷B.机械能增加2/加23C.重力势能增加尹D.电势能增加2加答案B13解析小球动能的增加量为AEk=yzz(2i?)2-zmv2 =ynv2, A错误;小球在竖直方向上的分 运动为匀减速直线运动,到N点时竖直方向的速度为零,那么M、N两点之间的高度差为。 =%小球重力势能的增加量为品=?=/加,C错误;电,场力对小球做正功,那么小球 的电势能减少,由能量守恒定律可知,小球减少的电势能等于重力势能与动能的增加量之和, 那么电势能的减少量为AEp =mv2+mv2=2m
6、v2, D错误;由功能关系可知,除重力外的其 他力对小球所做的功在数值上等于小球机械能的增加量,即机械能增加2?炭,b正确.6 .沿电场中某条直电场线方向建立x轴,该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图 5所示,坐标点。、汨、X2和X3分别与X轴上0、A、B、C四点相对应,相邻两点间距相 等.一个带正电的粒子从。点由静止释放,运动到A点的动能为反,仅考虑电场力作用, 那么()A.从。点到。点,电势先升高后降低B.粒子先做匀加速运动,后做变加速运动C.粒子在A8段电势能变化量大于8C段电势能变化量D.粒子在段电势能变化量小于段电势能变化最答案C解析 由。点到C点,沿电,场线方向,电势逐渐降低
7、,A项错误;带正电的粒子所受电场 力与速度方向一致,所以粒子一直做加速直线运动,在0片段电场强度逐渐变大,带电粒 子所受电场力逐渐变大,故粒子在CM段做加速度增大的变加速直线运动,B项错误;E-x 图像中图线与x轴所困而积代表电势差,可知A8段的电势差大于BC段的电势差,故电场 力做功以户Wsc,由电场力做功与电势能变化的关系得,粒子在A8段电势能变化量大于 段也势能变化量,C项正确,D项错误.7 .(多项选择)如图6,电荷量分别为q和一仪切0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,。、b是 正方体的另外两个顶点.那么()图6A.。点和点的电势相等B.。点和点的电场强度大小相等C. a点和点的电场
8、强度方向相同D.将负电荷从。点移到Z?点,电势能增加答案BC解析 4、8两点到两点电荷连线的距离相等,且关于两点电荷连线中点对称,可知4、力两 点的电场强度大小相等,方向相同,选项B、C正确;a、两点在两点电荷q和一q连线的 垂直平分面两侧,故点和点电势不相等,且伊户的,那么将负电荷从a点移到/?点,电场 力做正功,也势能减少,选项A、D错误.8 .如图7所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形 平面,现将电荷量为1X108 c的正点电荷从A点移到8点,电场力做的功为3X10-6 j, 将另一电荷量为1 X 1()FC的负点电荷从A点移到C点,克服电场力做的功
9、为3X IO J.、/、/、/、 /、 /、 ,、 /、 / / /、 /、/vC图7分别求出以外Uac、5c的值;(2)画出电场线方向;假设A4边长为25cm,求电场强度的大小.答案 300V 300 V 0 (2)见解析图 IXltPv/m解析(1)正点电荷从A点移到B点时,电场力做正功,故A点电势高于B点电势,可得W 3X10-6=|X10-8 V=300 V,负点电荷从A点移到C点、,电场力做负功,A点电势高于CW点电势,可得以c=-=300V,因此B、C两点电势相等,故U/,c=0.一q(2)由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线,8C为一条等势线,那么包场线垂直于8C,设 D为BC的中点、,那么场强方向由A指向。,如下图.(3)AB在场强方向的距离d等于线段4D的长度,故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得上=Uab300d -2V3X10-2Xcos 30V/m = lxl04 V/m.