高考物理一轮总复习课时规范练31 电场能的性质.docVIP

第PAGE5页共NUMPAGES7页

课时规范练31电场能的性质

《课时规范练》P402

一、基础对点练

1.(电场强度与电势)(多选)关于静电场,下列结论普遍成立的是()

A.电场强度的方向处处与等势面垂直

B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的电场强度有关

C.在正电荷或负电荷产生的静电场中,电场强度方向都指向电势降低最快的方向

D.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低

答案:AC

解析:电场强度的方向与等势面处处相互垂直,A正确;电势差的大小决定于两点间沿电场方向的距离和电场强度,B错误;在正电荷或负电荷产生的静电场中,沿电场强度方向电势降低最快,C正确;在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低,而在负电荷的电场中,离负电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,D错误。

2.(等势面电势电势能)真空中某点电荷的等势面示意图如图所示,图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是()

A.该点电荷一定为正电荷

B.P点的电场强度一定比Q点的电场强度大

C.P点电势一定比Q点电势低

D.正检验电荷在P点比在Q点的电势能大

答案:B

解析:正电荷和负电荷周围的等势面都为一组同心球壳,该点电荷不一定为正电荷,A错误;相邻等势面间电势差相等,P点附近的等差等势面更加密集,故P点的电场强度一定比Q点的电场强度大,B正确;正电荷和负电荷周围的等势面都为一组同心球壳,若为正点电荷,则P点电势一定比Q点电势高,C错误;从等势面的情况无法判断该点电荷为正点电荷还是负点电荷,无法判断P点电势与Q点电势的高低,就无法判断正检验电荷在P点和在Q点的电势能的大小,D错误。

3.(电势的计算)(湖南卷)如图所示,四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒,假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化,下列说法正确的是 ()

A.电场强度方向垂直指向a,电势减小

B.电场强度方向垂直指向c,电势减小

C.电场强度方向垂直指向a,电势增大

D.电场强度方向垂直指向c,电势增大

答案:A

解析:由电场叠加知,四根绝缘棒都存在时,O点的电场强度为0。移去a处绝缘棒后,b、d处绝缘棒在O处产生的电场强度为0,c处绝缘棒在O处产生的电场强度不为0,方向垂直指向a。根据电场叠加知,去掉a处绝缘棒后,O点的电场强度不为0,方向垂直指向a,故B、D错误。电势为标量,电势的叠加法则是求代数和,移去a处的绝缘棒后,O处的电势减小,故A正确,C错误。

4.(电势、电势差和电势能)(辽宁沈阳二中模拟)某稳定电场的电场线分布情况如图所示,A、B、C、D为电场中的四个点,B、C点为空心导体表面两点,A、D为电场中两点,A、D两点所在电场线沿竖直方向,且电场线分布关于竖直方向对称。下列说法正确的是()

A.B点的电势低于A点的电势

B.B、A两点的电势差小于C、B两点的电势差

C.B点电场强度大于A点电场强度

D.电子在D点的电势能大于在A点的电势能

答案:C

解析:沿电场线方向电势降低,则B点的电势高于A点的电势,故A错误;空心导体表面电势处处相等,有φC=φB,根据电势差的公式,可得UBA=φB-φA0,UCB=φC-φB=0可知,B、A两点的电势差大于C、B两点的电势差,故B错误;B点电场线比A点密集,可知B点电场强度大于A点电场强度,故C正确;同理,可得φDφA,根据电势能的公式,有Ep=qφ,又q0,联立可得EpDEpA,易知电子在D点的电势能小于在A点的电势能,故D错误。

5.(等势面与运动轨迹)如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带负电的质点仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R点在等势面b上,据此可知()

A.带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小

B.带电质点在P点的电势能比在Q点的小

C.带电质点在P点的动能大于在Q点的动能

D.三个等势面中,c的电势最高

答案:D

解析:等势面P处密,P处电场强度大,静电力大,加速度大,A错误;根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直可知负电荷所受的静电力应向下,所以电场线向上,故c点电势最高,D正确;负电荷在电势高处电势能小,可知P点电势能大,B错误;负电荷的总能量守恒,即带电质点在P点的动能与电势能之和不变,P点电势能大则动能小,C错误。

6.(电场线和带电粒子运动问题)(河南商丘三模)如图所示,两个等量正点电荷固定在空间中,MN为它们连线的中垂线,O点为二者连线的中点,带负电的试探电荷,仅在静电力作用下由MN上的A处由静