【全程攻略】江苏省高考物理二轮复习 考前抢分必做终极猜想11 对电场的力及能的性质的考查

终极猜想十一　对电场的力及能的性质的考查(本卷共7小题，满分60分．建议时间：30分钟)命题专家寄语　电场内容是历年来高考重点考查内容，主要集中在两个方面：一是对电场本身，即电场、电场强度、电势、电势差、电势能、电场线、等势面等知识的考查；二是电场知识的应用，如带电粒子在电场中的运动、电容器与电路等.三十六、库仑定律、电场强度1．(2022·北京西城期末)如图1所示，两个电荷量均为＋q的小球用长为l的轻质绝缘细绳连接，静止在光滑的绝缘水平面上．两个小球的半径r≪l，k表示静电力常量．则轻绳的张力大小为(　　)．图1　　　　　　　　　　　　　　　A．0B.C．2D.2．(多选)如图2所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(均可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态，则以下判断正确的是(　　)．图2A．a对b的静电力一定是引力B．a对b的静电力可能是斥力C．a的电荷量可能比b的少D．a的电荷量一定比b的多三十七、电场力做功、电势能、电势5\n图33．(多选)如图3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．将点电荷－q从O移向C的过程中，则电势能增大D．将点电荷＋q从O移向C的过程中，则电势能增大4．(多选)如图4所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和－Q，x轴上的P点位于－Q的右侧．下列判断正确的是　(　　)．图4A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同C．若将一试探电荷＋q从P点移至O点，电势能增大D．若将一试探电荷＋q从P点移至O点，电势能减小三十八、电场线、等势面5．如图5所示，AB是某个点电荷的一根电场线，在电场线上O点由静止释放一个负电荷，它仅在电场力作用下沿电场线向B点运动，下列判断正确的是(　　)．图5A．电场线由B点指向A点，该电荷做加速运动，加速度越来越小B．电场线由B点指向A点，该电荷做加速运动，其加速度大小变化由题设条件不能确定5\nC．电场线由A点指向B点，电荷做匀加速运动D．电场线由B点指向A点，电荷做加速运动，加速度越来越大6．如图6所示，虚线为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8eV时，它的动能应为(　　)．图6A．8eVB．13eVC．20eVD．34eV三十九、综合应用7．为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图7所示，若AB＝0.4m，α＝37°.q＝－3×10－7C，F＝1.5×10－4N，A点的电势φA＝100V．(不计负电荷受到的重力)图7(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势．(2)求q在由A到B的过程中电势能的变化量．参考答案1．B　[轻绳的张力大小等于两个带电小球之间的库仑力，由库仑定律，F＝，B正确．]2．AD　[若三个点电荷均处于平衡状态，三个点电荷必须满足“三点共线，两同夹异，两大夹小”，所以选项A、D正确．]3．BC　[由对称性和电场的叠加可知，ED＝0，所以B正确．负电荷从O到5\nC.电场力指向于C点，即电场力做负功，电势能增大，所以C正确，反之，正电荷从O到C电场力做正功，电势能减小．]4．AC　[本题主要考查等量异种电荷形成的电场和电场力做功与电势能的变化，意在考查考生受力分析和运用数学知识处理物理问题的能力．由点电荷产生的场强和场强叠加知识得，P点场强水平向左，由对称性可知，在＋Q点左侧有一点与P点场强相同．根据对称性特点知，A正确、B错；根据等量异种电荷形成的电场特点知，O点电势为零，而P点电势小于零，故将＋q从P点移至O点，电场力做负功，其电势能一定增大．]5．B　[仅由一条电场线是不能确定电场的疏密情况的，所以无法判定电场力大小变化及加速度大小变化情况．选项A、C、D错误．负电荷从O点由静止向B点运动，说明其所受电场力由A点指向B点，电场强度方向由B点指向A点，所以选项B正确．]6．C　[由题意可知，带正电的点电荷由a到b时其动能减少了26eV－5eV＝21eV，根据能量守恒可知，其电势能必增加相等的数值．因为点电荷是正电荷，所以由a到b，电势必增加．由题意又知各相邻的等势面间电势差相等，所以，正电荷在两等势面间所具有的电势能的差值均为eV＝7eV，而等势面3的电势为零，正电荷在此处的电势能也为零．于是可知，点电荷由a到b经图中所示的1、2、3、4各等势面时的电势能应分别为－14eV、－7eV、0eV、＋7eV.这样当电势能为－8eV时，点电荷必位于等势面1和2之间某处，设此时动能为Ek，则由能量守恒可知：Ek＋(－8eV)＝26eV＋(－14eV)，即Ek＝20eV.可见选项C是正确的．]7．解析　(1)因为点电荷在电场中匀速运动．所以F电＝F＝qE，E＝＝N/C＝500N/C，且E的方向与F的方向相同．UAB＝E··cosα＝500×0.4×0.8V＝160VφB＝φA－UAB＝(100－160)V＝－60V又因电场线与等势线垂直故电场线和等势线如解析图所示：5\n(2)电势能的增加量为ΔEp＝qUAB＝3×10－7×160J＝4.8×10－5J.答案　(1)见解析　(2)4.8×10－5J5