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1、2022屆高考物理一輪復習 第七章 靜電場 第二節(jié) 電場能的性質隨堂檢測 新人教版
1.(多選)(2017·高考江蘇卷)在x軸上有兩個點電荷q1、q2,其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示.下列說法正確的有( )
A.q1和q2帶有異種電荷
B.x1處的電場強度為零
C.負電荷從x1移到x2,電勢能減小
D.負電荷從x1移到x2,受到的電場力增大
解析:選AC.由題圖可知,空間的電勢有正有負,且只有一個極值,則兩個點電荷必定為異種電荷,A項正確;由E=可知,φ-x圖象的切線斜率表示電場強度,因此x1處的電場強度不為零,B項錯誤;負電荷從x1移到x2的過程中,電勢升高,電場強度
2、減小,由Ep=qφ,F=qE可知,電勢能減小,受到的電場力減小,C項正確,D項錯誤.
2.(多選)(2015·高考四川卷)如圖所示,半圓槽光滑、絕緣、固定,圓心是O,最低點是P,直徑MN水平,a、b是兩個完全相同的帶正電小球(視為點電荷),b固定在M點,a從N點靜止釋放,沿半圓槽運動經過P點到達某點Q(圖中未畫出)時速度為零,則小球a( )
A.從N到Q的過程中,重力與庫侖力的合力先增大后減小
B.從N到P的過程中,速率先增大后減小
C.從N到Q的過程中,電勢能一直增加
D.從P到Q的過程中,動能減少量小于電勢能增加量
解析:選BC.小球a從N點釋放一直到達Q點的過程中,a、
3、b兩球的距離一直減小,庫侖力變大,a受重力不變,重力和庫侖力的夾角從90°一直減小,故合力變大,選項A錯誤;小球a從N到P的過程中,速度方向與重力和庫侖力的合力方向的夾角由小于90°到大于90°,故庫侖力與重力的合力先做正功后做負功,a球速率先增大后減小,選項B正確;小球a由N到Q的過程中庫侖力一直做負功,電勢能一直增加,選項C正確;小球a從P到Q的過程中,減少的動能轉化為重力勢能和電勢能之和,故動能的減少量大于電勢能的增加量,則選項D錯誤.
3.如圖所示,a、b、c、d、O五點均在勻強電場中,它們剛好是一個半徑為R=0.2 m的圓的四個等分點和圓心O,b、c、d三點的電勢如圖所示.已知電場
4、線與圓所在平面平行,關于電場強度的大小和方向,下列說法正確的是( )
A.電場強度的方向由O指向b點
B.電場強度的方向由O指向d點
C.電場強度的大小為10 V/m
D.電場強度的大小為10 V/m
解析:選D.由勻強電場中平行線上等間距點間的電勢差相等可得,O點的電勢為6 V,O、d連線的中點e處的電勢為8 V,連接c、e,過O作ce的垂線交ce于f,則ce為等勢線,電場線垂直于ce向下,即電場強度的方向由f指向O點,連接c、O,計算得Of長為R,O、f間的電勢差為2 V,則電場強度E==10 V/m,選項D正確.
4.
如圖所示,在空間中存在豎直向上的勻強電場
5、,質量為m、電荷量為+q的物塊從A點由靜止開始下落,加速度為g,下落高度H到B點后與一輕彈簧接觸,又下落h到達最低點C,整個過程中不計空氣阻力,且彈簧始終在彈性限度內,重力加速度為g,則帶電物塊在由A點運動到C點的過程中,下列說法正確的是( )
A.該勻強電場的電場強度大小為
B.帶電物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減小量為
C.帶電物塊電勢能的增加量為mg(H+h)
D.彈簧的彈性勢能的增加量為
解析:選D.剛開始物塊的加速度為g,由牛頓第二定律得mg-Eq=ma,則E=,選項A錯誤;帶電物塊在由A點運動到C點的過程中,電場力做功為-Eq(h+H)=-,帶電物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減少量為,帶電物塊電勢能的增加量為,選項B、C錯誤;由能量守恒知,彈簧的彈性勢能的增加量為mg(h+H)-=,選項D正確.