2016高考物理总复习 第7章 第3课时 电场的能的性质分组训练(含解析)

性质分组训练

A组　电势高低及电势能大小的判断

1. (2013·天津)如图11所示，两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点，一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则(　　)

图11

A．q由A向O的运动是匀加速直线运动B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C．q运动到O点时的动能最大

D．q运动到O点时电势能为零【答案】BC

【解析】本题考查等量同种正电荷电场线的分布及电场力做功与电势能的关系．难度中等．P、Q两点在O点的合场强为零，在线段OA上，电场线方向由O→A，又射线OA上无穷远处场强为零，所以沿OA方向电场强度先增大后减小，q由A向O的运动不是匀加速直线运动，A错误；q带负电，从A→O逆着电场线方向运动，电场力对q做正功，电势能逐渐减小，动能始终在增大，在O点q具有最大动能，BC正确；从O点沿OA方向运动，q克服电场力做功，电势能增大，q在无穷远处电势能为零，则其在O点电势能小于零，D错误．

2．如图12所示，真空中有两个等量异种点电荷A、B，M、N、O是AB连线的垂线上的点，且AO>BO.一带负电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，设M、N两点的场强大小分别为EM、EN，电势分别为φM、φN.下列判断中正确的是(　　)

图12

A．B点电荷一定带正电

B．EM小于ENC．φM大于φN

D．此试探电荷在M处的电势能小于在N处的电势能【答案】AB

【解析】由负电荷运动轨迹的弯曲方向可知，电荷A带负电，电荷B带正电，A正确；根据等量异种电荷电场线的特点，可得EM小于EN，B正

确；根据等量异种电荷等势线的特点，可得φM小于φN，由于试探电荷是负电荷，所以试探电荷在M处的电势能大于在N处的电势能，C、D错误．

B组　带电粒子在电场中的曲线运动

3．某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线的分布情况、粒子在A点的初速度方向及运动轨迹如图13所示，可以判断(　　)

图13

A．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B．粒子在A点的动能小于它在B点的动能

C．粒子在A点的电势能小于在B点的电势能D．A点的电势低于B点的电势【答案】B

【解析】由电场线分布情况可判断B点的场强大于A点的场强，故粒子在A点的加速度小于在B点的加速度，选项A错误；又由电场线分布可判断出A点的电势高于B点的电势，

由运动轨迹和电场线方向可判断粒子带正电且由A运动到B，电场力做正功，故粒子的动能增加而电势能减小．

4.一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点，轨迹如图14中虚线所示，图中的一组等距平行实线表示的可能是电场线也可能是等差等势面，则以下说法正确的是(　　)

图14

A．无论图中的实线是电场线还是等势面，a点的场强都比b点的场强小

B．无论图中的实线是电场线还是等势面，a点的电势都比b点的电势高

C．无论图中的实线是电场线还是等势面，电子在a点的电势能都比在b点的电势能小

D．如果图中的实线是等势面，电子在a点的速率一定大于在b点的速率

【答案】D【解析】根据运动轨迹可以判断电子所受电场力方向指向曲线内侧，如果平行实线是电场线，电场方向向左，则从a到b电场力做正功，动能增大、电势能减小，C错；如果平行实线是等势面，电场方向向上，则从a到b电场力做负功，动能减小、电势能增大，D正确；不管平行实线是电场线还是等势面都表示匀强电场，a、b两点的场强相等，A错；电势高低则要根据具体情况而确定，B错．

C组　功能关系在电场中的应用

5.如图15所示，在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动．已知金属块在移动的过程中，力F做功32 J，金属块克服电场力做功8 J，金属块克服摩擦力做功16 J，重力势能增加18 J，则在此过程中金属块的(　　)

图15

A．动能减少10 J　　　 B．电势能增加24 JC．机械能减少24 J　　　 D．内能增加16 J【答案】AD

【解析】由动能定理可知ΔEk＝32 J－8 J－16 J－18 J＝－10J，A正确；克服电场力做功为8 J，则电势能增加8 J，B错误；机械能的改变量等于除重力以外的其他力所做的总功，故应为ΔE＝32 J－8 J－16 J＝8 J，C错误；物体内能的增加量等于克服摩擦力所做的功，D正确．