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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第22講 電場(chǎng)的能的性質(zhì)（含解析） 1．xx廣州模擬在圖K22－1中，實(shí)線和虛線分別表示等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)線，則下列有關(guān)P、Q兩點(diǎn)的相關(guān)說法中正確的是(　　) 圖K22－1 A．兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等大、反向　　B．P點(diǎn)電場(chǎng)更強(qiáng) C．兩點(diǎn)電勢(shì)一樣高 D．Q點(diǎn)的電勢(shì)較低 2．關(guān)于靜電場(chǎng)，下列結(jié)論普遍成立的是(　　) A．電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差只與這兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)有關(guān) B．電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)高，電場(chǎng)強(qiáng)度小的地方電勢(shì)低 C．在正電荷或負(fù)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向都指向電勢(shì)降低最快的方向 D．將正點(diǎn)電荷從場(chǎng)強(qiáng)為零的一點(diǎn)移動(dòng)到場(chǎng)強(qiáng)為零的另一點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零 3．一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電荷量q＝2.010－9 C，在靜電場(chǎng)中由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，除電場(chǎng)力外，其他力做的功為6.010－5 J，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.010－5 J，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB為(　　) A．3104 V B．1104 V C．4104 V D．7104 V 4．xx蘇北四市調(diào)研某導(dǎo)體置于電場(chǎng)后周圍的電場(chǎng)分布情況如圖K22－2所示，圖中虛線表示電 圖K22－2 場(chǎng)線，實(shí)線表示等勢(shì)面，A、B、C為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)．下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 B．A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì) C．將負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功 D．將正電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零 5．xx?重慶部分縣區(qū)聯(lián)考如圖K22－3所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上有D、E、F三點(diǎn)，且DE＝EF.k、m、l分別為過D、E、F三點(diǎn)的等勢(shì)面．不計(jì)重力的帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)射入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，以|WAB|表示該粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值，以|WBC|表示該粒子從B點(diǎn)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值，則(　　) 圖K22－3 A．|WAB|＝|WBC| B．|WAB|＜|WBC| C．粒子由A點(diǎn)到B點(diǎn)，動(dòng)能減少 D．A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)低 6．xx泰安模擬如圖K22－4所示，Q1、Q2為兩個(gè)等量同種正點(diǎn)電荷，在Q1、Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)中有M、N和O三點(diǎn)，其中M和O在Q1、Q2的連線上(O為連線的中點(diǎn))，N為兩電荷連線中垂線上的一點(diǎn)．則下列說法中不正確的是(　　) 圖K22－4 A．O點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì) B．O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定小于M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) C．將一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功 D．若將一個(gè)正點(diǎn)電荷分別放在M、N和O三點(diǎn)，則該點(diǎn)電荷在O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大 7．兩個(gè)小球分別帶有電荷量＋2Q和－Q，相距12 cm，兩球連線上各點(diǎn)的電勢(shì)與距正電荷的距離x之間的函數(shù)關(guān)系可以由圖K22－5中的哪一個(gè)最合適地表示出來(　　) 圖K22－5 8.xx?成都聯(lián)考如圖K22－6所示，絕緣輕桿兩端固定帶電小球A和B，輕桿處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，不考慮兩球之間的相互作用．初始時(shí)輕桿與電場(chǎng)線垂直(如圖中實(shí)線位置)，將桿向右平移的同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)過90(如圖中虛線位置)，發(fā)現(xiàn)A、B兩球電勢(shì)能之和不變．根據(jù)圖中給出的位置關(guān)系，可判斷下列說法中正確的是(　　) 圖K22－6 A．A球一定帶正電荷，B球一定帶負(fù)電荷 B．A、B兩球帶電量的絕對(duì)值之比qA∶qB＝1∶2 C．A球電勢(shì)能一定增加 D．電場(chǎng)力對(duì)A球和B球都不做功 圖K22－7 9．如圖K22－7所示，在等量異種電荷形成的電場(chǎng)中，畫一正方形ABCD，對(duì)角線AC與兩點(diǎn)電荷連線重合，兩對(duì)角線交點(diǎn)O恰為電荷連線的中點(diǎn)．下列說法中正確的是 A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度且兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同 B．B、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度及電勢(shì)均相同 C．一電子由B點(diǎn)沿B→C→D路徑移至D點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大 D．一質(zhì)子由C點(diǎn)沿C→O→A路徑移至A點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)其先做負(fù)功后做正功 10．xx臨沂模擬如圖K22－8所示，在豎直平面內(nèi)，光滑的絕緣細(xì)桿AC與半徑為R的圓交于B、C兩點(diǎn)，B恰為AC的中點(diǎn)，C恰位于圓周的最低點(diǎn)，在圓心O處固定一正電荷．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為－q、套在桿上的帶負(fù)電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑．已知重力加速度為g，A、C兩點(diǎn)間的豎直距離為3R，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為2.求： (1)小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度大?。? (2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB. 圖K22－8 11．xx?常州模擬如圖K22－9所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，M點(diǎn)為斜面上的最低點(diǎn)，N點(diǎn)為斜面上的另一點(diǎn)，D點(diǎn)為O點(diǎn)在斜面上的垂足，且OM＝ON，帶負(fù)電的小物體以初速度5 m/s從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，然后又滑回到M點(diǎn)，速度大小變?yōu)? m/s.小物體在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變，可視為點(diǎn)電荷． (1)小物體從M向N運(yùn)動(dòng)的過程中電勢(shì)能如何變化，電場(chǎng)力共做多少功？ (2)N點(diǎn)的高度為多少？ (3)若小物體第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度為4 m/s，求小物體第二次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度． 圖K22－9 課時(shí)作業(yè)(二十二) 1．C　[解析] 由兩點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)線知，P、Q在同一等勢(shì)面上，故電勢(shì)相等，C正確，D錯(cuò)誤；由電場(chǎng)線的疏密知，Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，A、B錯(cuò)誤． 2．C　[解析] 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度沒有必然聯(lián)系，A錯(cuò)誤；在負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，越靠近負(fù)點(diǎn)電荷，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，電勢(shì)越低，B錯(cuò)誤；沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，C正確；在兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，將正點(diǎn)電荷從中點(diǎn)位置移到無窮遠(yuǎn)處，電場(chǎng)力做功不為零，D錯(cuò)誤． 3．B　[解析] 質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理，有qUAB＋W＝ΔEk，即UAB＝＝ V＝1104 V，答案為B. 4．C　[解析] 由電場(chǎng)線的疏密程度，EB>EA，A正確；電場(chǎng)線由高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面，則φA＝φC>φB，將正電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零，將負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，B、D正確，C錯(cuò)誤． 5．C　[解析] 由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線的特點(diǎn)可知靠近電荷處電場(chǎng)強(qiáng)度大，類比公式U＝Ed知|UAB|＞|UBC|，而W＝qU，所以|WAB|＞|WBC|，A、B錯(cuò)誤；從粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知該粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)受到大體向左的作用力，左側(cè)為正電荷，從左向右電勢(shì)降低，D錯(cuò)誤；粒子由A點(diǎn)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，動(dòng)能減少，C正確． 6．D　[解析] 在中垂線上，電場(chǎng)線方向遠(yuǎn)離O點(diǎn)指向兩側(cè)，因?yàn)檠刂妶?chǎng)線方向電勢(shì)逐漸減小，所以O(shè)點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì)，選項(xiàng)A正確；O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，而M點(diǎn)不為零，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定小于M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)B正確；因?yàn)閷⒁粋€(gè)負(fù)點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到O點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，再接著移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力仍做負(fù)功，所以在整個(gè)過程中，該負(fù)電荷的電場(chǎng)力做負(fù)功，即需克服電場(chǎng)力做功，選項(xiàng)C正確；若將一個(gè)正點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到O點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故該點(diǎn)電荷在M點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 7．C　[解析] 沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，B、D錯(cuò)誤，考慮到異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，A錯(cuò)誤，C正確． 8．B　[解析] 兩球一定帶異種電荷，但哪個(gè)球帶正電不能確定，哪個(gè)球電勢(shì)能增加不能確定，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；A、B兩球電勢(shì)能之和不變，電場(chǎng)力對(duì)A、B兩球做功為零，由于A球沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)的位移是B球的2倍，則A、B兩球帶電荷量的絕對(duì)值之比qA∶qB＝1∶2，選項(xiàng)B正確；電場(chǎng)力對(duì)其中一球做正功，對(duì)另一球做負(fù)功，二者代數(shù)和為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 9. B　[解析] 由電場(chǎng)的疊加原理，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，但兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度及電勢(shì)均相同，選項(xiàng)B正確；B、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等，C點(diǎn)電勢(shì)小于B、D兩點(diǎn)，故電子由B點(diǎn)沿B→C→D路徑移至D點(diǎn)，電勢(shì)能先增大后減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；A、C之間的電場(chǎng)線由A指向C，質(zhì)子由C點(diǎn)沿C→O→A路徑移至A點(diǎn)，電場(chǎng)力一直做負(fù)功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 10．(1)　(2)－ [解析] (1)小球由B滑至C點(diǎn)，由動(dòng)能定理，有 mg＝mv－mv 解得vC＝. (2)小球由A點(diǎn)滑至B點(diǎn)，由動(dòng)能定理，有 mg－qUAB＝mv 解得UAB＝－. 11．(1)先減少后增加　0　(2)0.85 m　(3)2 m/s [解析] (1)電勢(shì)能先減少后增加， 由于M、N為等勢(shì)點(diǎn)，所以帶電體在兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功為0. (2)從M點(diǎn)到N點(diǎn)，由動(dòng)能定理，有 －mgh－Wf＝0－mv 從N點(diǎn)到M點(diǎn)，由動(dòng)能定理，有 mgh－Wf＝mv－0 解得h＝＝0.85 m. (3) 由對(duì)稱性可知物體從M到D點(diǎn)以及從N點(diǎn)到D點(diǎn)克服摩擦力做功相等，都為. 由M點(diǎn)到D點(diǎn)，由動(dòng)能定理，有 －mg－＋W電＝mv2－mv N點(diǎn)到D點(diǎn)，由動(dòng)能定理，有 mg－＋W電＝mv′2－0 解得v′＝＝2 m/s.