2年模拟浙江专用2022届高三物理一轮复习第6章第2讲电场的能的性质练习

第2讲　电场的能的性质A组　2022—2022年模拟·基础题组时间:20分钟　　分值:25分选择题(每题5分,共25分)1.(2022浙江温州八校一联,11)如图所示,在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷,在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija,五角星的中心与AB连线的中点重合,其中af连线与AB连线垂直。现将一电子沿该路径逆时针移动一周,下列判断正确的是(　　)A.e点和g点的电场强度相同B.a点和f点的电势相等C.电子从g点到f点再到e点过程中,电势能先减小再增大D.电子从f点到e点再到d点过程中,电场力先做正功后做负功2.(2022浙江温州十校期中,10)某电场的电场线分布如图所示,M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四点,其中MN为圆的直径,则(　　)A.一正电荷在O点的电势能大于在Q点的电势能B.将一个负电荷由P点沿圆弧移动到N点的过程中电场力不做功C.M点的电势与Q点的电势一样高D.O、M间的电势差等于N、O间的电势差3.(2022北京西城期末,9)取一对用绝缘支柱支撑的金属导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在A、B下面的金属箔是闭合的。现在把带正电荷的球C移近导体A,可以看到A、B上的金属箔都张开了。下列说法正确的是(　　)A.A内部的场强比B内部的场强大B.A、B内部的场强均为零C.A左端的电势比B右端的电势低D.A左端的电势比B右端的电势高5\n4.(2022北京东城月考,10)在静电场中将一个带电荷量为q=-2.0×10-9C的点电荷由a点移动到b点,已知a、b两点间的电势差Uab=1.0×104V。在此过程中,除电场力外,其他力做的功为W=6.0×10-5J,则该点电荷的动能(　　)A.增加了8.0×10-5JB.减少了8.0×10-5JC.增加了4.0×10-5JD.减少了4.0×10-5J5.(2022浙江宁波一模,8)不带电的空腔导体P置于电场中,其周围电场线分布如图所示,a、c为电场中的两点,b为导体空腔内的一点,则(　　)A.a、b、c三点的电场强度依次减小B.a、b、c三点的电势依次降低C.负试探电荷在a点的电势能比在b点的大D.正试探电荷从a点移到c点的过程中,克服电场力做功B组　2022—2022年模拟·提升题组时间:30分钟　　分值:30分一、选择题(每题5分,共20分)1.(2022浙江温州十校期中,14)如图所示,有一正方体空间ABCDEFGH,则下列说法正确的是(　　)A.若A点放置一正点电荷,则B、H两点的电场强度大小相等B.若A点放置一正点电荷,则电势差UBC>UHGC.若在A、E两点处放置等量异种点电荷,则C、G两点的电势相等D.若在A、E两点处放置等量异种点电荷,则D、F两点的电场强度大小相等2.(2022浙江学易大联考,9)两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中(　　)5\nA.做直线运动,电势能先变小后变大B.做直线运动,电势能先变大后变小C.做曲线运动,电势能先变小后变大D.做曲线运动,电势能先变大后变小3.(2022浙江提优卷,19)空间某区域有一个正三角形ABC,其三个顶点处分别固定有三个等量正点电荷,如图所示,D点为正三角形的中心,E、G、H点分别为正三角形三边的中点,F点为E关于C点的对称点。取无限远处的电势为0,下列说法中正确的是(　　)A.根据对称性,D点的电场强度必为0B.根据对称性,D点的电势必为0C.根据对称性,E、F两点的电场强度等大反向D.E、G、H三点的电场强度和电势均相同4.(2022浙江杭州二模,20)有一静电场,其电势随x坐标的改变而改变,变化的图线如图所示。若将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,电场中P、Q两点位于x轴,其横坐标分别为1cm、4cm,若x轴上各点的电场强度方向沿x轴,则下列说法正确的是(　　)A.粒子恰能运动到离原点12cm处B.粒子经过P点与Q点时,动能相等C.粒子经过P、Q两点时,加速度大小之比为2∶1D.粒子经过P点与Q点时,电场力做功的功率之比为1∶1二、非选择题(10分)5.(2022浙江嘉兴二模,24)如图所示是研究带电体的质量与电荷量关系的光滑绝缘细管,长为l、且竖直放置,点电荷M固定在管底部,电荷量为+Q。现从管口A处静止释放一带电体N,当其电荷量为+q、质量为m时,N下落至距M为h的B处速度恰好为零。已知静电力常量为k,重力加速度为g,带电体下落过程中不影响原电场。(1)若把N换成电荷量为+q、质量为3m的带电体N1,仍从A处静止释放。求N1运动过程中速度最大处与M的距离及到达B处的速度大小;(2)若M略向上移动,试判断带电体N能否到达B处,并说明理由;(3)若M保持原来位置不变,设法改变带电体N的质量与电荷量,要求带电体下落的最低点在B处,列出N应满足的条件。5\nA组　2022—2022年模拟·基础题组选择题1.B　根据等量异种点电荷的电场线的分布知,e、g两点的场强大小相等,方向不同,A错误;等量异种点电荷连线的垂直平分线是一条等势线,所以a点和f点的电势相等,B正确;电子从g点到f点再到e点过程中,电场力一直做负功,电势能增大,C、D错误。2.A　一正电荷从O点移动到Q点电场力做正功,电势能减小,正电荷在O点的电势能大于在Q点的电势能,选项A对。等势面与电场线垂直,分别过四点大致作出等势面可看出,P、N不在同一等势面上,M、Q也不在同一等势面上,则负电荷由P点移动到N点电场力做功不为零,所以B、C选项错;O、M间的电势差和N、O间的电势差U=Ed,虽然沿电场方向距离相等,但不是匀强电场,D选项错。3.B　电场中的导体是一个等势体,电势处处相等,内部场强为零,B正确。4.C　根据动能定理W合=ΔEk,该点电荷的动能增量ΔEk=Uabq+W其他=1.0×104×(-2.0×10-9)J+6.0×10-5J=4.0×10-5J,选项C正确。5.B　电场中的空腔导体处于静电平衡,内部场强处处为零,导体是一个等势体,导体表面是一个等势面,在空腔导体的外部,电场线越密的地方场强越大,电场线上每点的切线方向表示该点场强的方向,沿着电场线的方向电势降低,由此可得Ea>Ec>Eb,φa>φb>φc,A错,B对;电势越高,负电荷的电势能越小,正电荷的电势能越大,正电荷从a点移到c点电势能减小,电场力做正功,C、D均错。B组　2022—2022年模拟·提升题组一、选择题1.BD　若A点放置一正点电荷,由于B与H到A的距离不相等,所以B、H两点的电场强度大小不相等,故A错误;若A点放置一正点电荷,由图中的几何关系可知,B、C之间各点的电场强度要大于H、G之间对应各点的电场强度,结合它们的方向与BC和HG之间的夹角关系可得电势差UBC>UHG,故B正确;若在A、E两点处放置等量异种点电荷,则AE的垂直平分平面是等势面,等势面两侧的点,一定具有不同的电势,所以C、G两点的电势一定不相等,故C错误;若在A、E两点处放置等量异种点电荷,由对称性可知,D与H两点的电场强度大小相等,H与F两点的电场强度大小相等,则D、F两点的电场强度大小相等,故D正确。2.C　由题图等势面可知两固定的等量异号点电荷的电场分布如图所示。带负电的粒子在等量异号点电荷所产生的电场中的偏转运动轨迹如图所示,则粒子在电场中做曲线运动。电场力对带负电的粒子先做正功后做负功,电势能先变小后变大,故C正确。5\n3.A　由于D点为正三角形的中心,即到三个点电荷的距离相等,故任意两点电荷在D点产生的合场强与第三个点电荷在D点产生的电场强度等大反向,故D点的电场强度为零,选项A正确;由于取无限远处的电势为0,从无穷远处移动电荷至D点,电场力做功必不为0,故D点电势不可能为0,选项B不正确;由C点电荷在E、F两点产生的电场强度等大反向,但A、B两个点电荷在E、F两点产生的电场强度的矢量和却不相等,故C不正确;由对称性可知,E、G、H三点的电场强度大小和电势均相等,但电场强度的方向不同,所以D不正确。4.BC　静止的带负电的粒子在只受电场力的作用下向高电势方向运动,电势能降低,动能增大,电势能和动能的总和保持不变,P、Q两点电势相同,即粒子电势能相等,动能相等,故B对;运动到x=6cm处,电势能为0,动能也为0,又将向高电势方向运动,即往x轴负方向运动,在0到6cm之间往复运动,故A错;根据E=U/d,电场强度的大小即图线斜率的大小,EP=2EQ,由a==知C正确;粒子在P、Q两点速度大小相等,电场力之比为2∶1,电场力做功的功率之比为2∶1,D错误。二、非选择题5.答案　见解析解析　(1)电荷N1运动到重力等于电场力时,速度最大,设与M的距离为r,则有3mg=解得r=。设电荷N1运动到B处时的速度为vB,由动能定理,有3mg(l-h)+qUAB=×3m依题意有mg(l-h)+qUAB=0联立两式可得:vB=2。(2)N不能到达B处。因为mg(l-h)+qUAB'<0(3)设带电体N的质量为m'、电荷量为+q'由动能定理得:m'g(l-h)+q'UAB=0=。5