2020年物理高考大一輪復(fù)習(xí) 第7章 靜電場(chǎng) 第21講 電場(chǎng)能的性質(zhì)練習(xí)（含解析）

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1、第21講 電場(chǎng)能的性質(zhì) [解密考綱]主要考查電勢(shì)差、電勢(shì)、電勢(shì)能的理解和計(jì)算，以及v -t圖象、φ -x圖象、E -x圖象在電場(chǎng)中的應(yīng)用． 1．(2019·荊州高三一模)關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電勢(shì)為零的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度也為零 B．電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)也為零 C．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低 D．沿電場(chǎng)線方向電場(chǎng)強(qiáng)度減小 C　解析 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)沒(méi)有直接關(guān)系，電場(chǎng)強(qiáng)度為零時(shí)，電勢(shì)不一定為零，電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，但是場(chǎng)強(qiáng)不一定減小，場(chǎng)強(qiáng)的大小是由電場(chǎng)線的疏密來(lái)反映的，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤． 2．(2019·

2、滄州模擬)(多選)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示，c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，d點(diǎn)在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則 (　　) A．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大 B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高 C．c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大 D．c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低 ACD　解析 由題圖看出，a點(diǎn)處電場(chǎng)線比b點(diǎn)處電場(chǎng)線密，則a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，所以選項(xiàng)A正確；電場(chǎng)線從正電荷到負(fù)電荷，沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，所以b點(diǎn)的電勢(shì)比a點(diǎn)的高，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；負(fù)電荷在c點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，c點(diǎn)只有正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，在d點(diǎn)正電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)向上，兩個(gè)負(fù)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)向下，合場(chǎng)強(qiáng)是它們的差值，所以

3、c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大，所以選項(xiàng)C正確；正電荷到c點(diǎn)的平均場(chǎng)強(qiáng)大于正電荷到d點(diǎn)的平均場(chǎng)強(qiáng)，根據(jù)U＝Ed可知，正電荷到c點(diǎn)電勢(shì)降低的多，所以c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低(也可以根據(jù)電勢(shì)這樣理解：正電荷在d、c兩點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)相等，但兩個(gè)負(fù)電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)高于c點(diǎn)，所以c點(diǎn)的總電勢(shì)低于d點(diǎn))，所以選項(xiàng)D正確． 3．(2019·全國(guó)統(tǒng)一考試仿真卷)如圖所示，豎直固定的光滑絕緣細(xì)桿上O點(diǎn)套有一個(gè)電荷量為－q的小環(huán)，在桿的左側(cè)固定一個(gè)電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，桿上a、b兩點(diǎn)與Q正好構(gòu)成等邊三角形，c是ab的中點(diǎn)．使小環(huán)從O點(diǎn)無(wú)初速度釋放，小環(huán)通過(guò)a點(diǎn)的速率為v.若已知ab＝Oa＝l，靜電常量為k，重力加速度為

4、g.則(　　) A．在a點(diǎn)，小環(huán)所受彈力大小為 B．在c點(diǎn)，小環(huán)的動(dòng)能最大 C．在c點(diǎn)，小環(huán)的電勢(shì)能最大 D．在b點(diǎn)，小環(huán)的速率為 D　解析 在a點(diǎn)，小環(huán)所受的庫(kù)侖力沿aQ方向，大小為k，水平方向小球受力平衡，所以小球受到向右的彈力大小等于庫(kù)侖力沿水平方向的分力ksin 600＝k，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從c點(diǎn)到b點(diǎn)，小環(huán)所受重力做正功，庫(kù)侖力做負(fù)功，由于重力和庫(kù)侖力大小關(guān)系未知，在c點(diǎn)，小環(huán)的動(dòng)能不一定最大，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；c點(diǎn)距離正點(diǎn)電荷Q最近，對(duì)應(yīng)電勢(shì)最高，帶負(fù)電荷的小環(huán)在c點(diǎn)電勢(shì)能最小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從a點(diǎn)到b點(diǎn)，由點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布特點(diǎn)及幾何關(guān)系知，a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等，則電場(chǎng)力不做功，

5、應(yīng)用動(dòng)能定理mgl＝mv－mv2，解得v2＝，故選項(xiàng)D正確． 4．(2019·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)模擬)如圖所示，水平面內(nèi)有A、B、C、D、M、N六個(gè)點(diǎn)，它們均勻分布在半徑為R＝2 cm的同一圓周上，空間有一方向與圓平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)．已知A、C、M三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA＝(2－) V、φC＝2 V、φM＝(2＋) V，下列判斷正確的是　(　　) A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由A指向D B．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為1 V/m C．該圓周上的點(diǎn)電勢(shì)最高為4 V D．沿圓周將電子從D點(diǎn)經(jīng)M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功 C　解析 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中AM連線的中點(diǎn)G的電勢(shì)φG＝(φA＋φM)＝2 V＝φC，所以直

6、線COGN為等勢(shì)線，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)線相互平行，電場(chǎng)線與等勢(shì)線相互垂直，且由電勢(shì)高的等勢(shì)線指向電勢(shì)低的等勢(shì)線，可知直線AB、直線DM分別為等勢(shì)線，直線DB、直線MA分別為電場(chǎng)線，可知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由M指向A(或由D指向B)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；MA兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMA＝φM－φA＝2 V，沿電場(chǎng)方向的距離d＝R＝ m，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝＝100 V/m，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；過(guò)圓心O作MA的平行線，與圓的交點(diǎn)H處電勢(shì)最高，UHO＝E·R＝2 V，由UHO＝φH－φO可得最高電勢(shì)φH＝UHO＋φ0＝4 V，故選項(xiàng)C正確；沿圓周將電子從D點(diǎn)經(jīng)M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5．(2019·江南

7、十校聯(lián)考)如果空氣中的電場(chǎng)很強(qiáng)，使得氣體分子中帶正、負(fù)電荷的微粒所受的相反的靜電力很大，以至于分子破碎，于是空氣中出現(xiàn)了可以自由移動(dòng)的電荷，那么空氣變成了導(dǎo)體，這種現(xiàn)象叫做空氣的“擊穿”．已知高鐵上方的高壓電接觸網(wǎng)的電壓為27.5 kV.陰雨天時(shí)當(dāng)雨傘傘尖周?chē)碾妶?chǎng)強(qiáng)度達(dá)到2.5×104 V/m時(shí)空氣就有可能被擊穿．因此乘客陰雨天打傘站在站臺(tái)上時(shí)，傘尖與高壓電接觸網(wǎng)的安全距離至少為(　　) A．0.6 m B．1.1m C．1.6 m D．2.1 m B　解析 由題知U＝27.5×103 V，E＝2.5×104 V/m，則由U＝Ed得d＝＝1.1 m，故選項(xiàng)B正確． 6．(

8、2019·江西上饒高三二模)某區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖所示，其中間一根電場(chǎng)線是直線，一帶正電的粒子從直線上的O點(diǎn)由靜止開(kāi)始在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)．取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)沿直線向右為x軸正方向，粒子的重力忽略不計(jì)．在O點(diǎn)到A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)速度和加速度a隨時(shí)間t的變化、粒子的動(dòng)能Ek和運(yùn)動(dòng)徑跡上的電勢(shì)φ隨位移x的變化圖線可能正確的是(　　) B　解析 由圖可知，從O到A點(diǎn)，電場(chǎng)線由疏到密，電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大，方向不變，因此電荷受到的電場(chǎng)力先減小后增大，則加速度先減小后增大，v-t圖象的斜率表示加速度的大小，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，而電勢(shì)與位移的圖象的斜率表示

9、電場(chǎng)強(qiáng)度，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電荷在電場(chǎng)力作用下做正功，導(dǎo)致電勢(shì)能減小，則動(dòng)能增加，由動(dòng)能定理可得動(dòng)能與位移的斜率表示電場(chǎng)力的大小，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 7.(2018·全國(guó)卷Ⅱ)(多選)如圖所示，同一平面內(nèi)的a、b、c、d四點(diǎn)處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與此平面平行，M為a、c連線的中點(diǎn)，N為b、d連線的中點(diǎn)．一電荷量為q(q>0)的粒子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，其電勢(shì)能減小W1：若該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，其電勢(shì)能減小W2，下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．此勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定與a、b兩點(diǎn)連線平行 B．若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功一定為 C．若c、d之間的距離為L(zhǎng)，則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定為

10、D．若W1＝W2，則a、M兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差一定等于b、N兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差 BD　解析 根據(jù)題意無(wú)法判斷場(chǎng)強(qiáng)方向，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，M為a、c連線的中點(diǎn)，N為b、d連線的中點(diǎn)，所以φM＝φc－＝ ，φN＝φd－＝，若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功一定為W＝qUMN＝q(φM－φN)＝q－q＝＝，故選項(xiàng)B正確；因?yàn)椴恢绖驈?qiáng)電場(chǎng)方向，所以場(chǎng)強(qiáng)大小不一定是，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若W1＝W2，說(shuō)明Ucd＝Uab，UaM－UbN＝(φa－φM)－(φb－φN)，又因?yàn)棣誐＝φc－＝；φN＝φd－＝，解得UaM－UbN＝0，故選項(xiàng)D正確． 8．(2019·湛江四校聯(lián)考)如圖所示，一圓環(huán)

11、上均勻分布著負(fù)電荷，x軸垂直于環(huán)面且過(guò)圓心O.下列關(guān)于x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說(shuō)法正確的是 (　　) A．從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，電勢(shì)一直降低 B．從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，電勢(shì)先降低后升高 C．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最低 D．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，電勢(shì)最高 C　解析 圓環(huán)上均勻分布著負(fù)電荷，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，圓環(huán)上各電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)相互抵消，合場(chǎng)強(qiáng)為零．圓環(huán)上各電荷在x軸產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度有水平向左的分量，根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理可知，x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左，根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，可知，從O點(diǎn)沿x軸正方向，電勢(shì)升高．O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，無(wú)窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)也為

12、零，所以從O點(diǎn)沿x軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)先增大后減?。C上分析可知，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤． 9．(2019·河北定州中學(xué)模擬)A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出)如圖所示，圖中C點(diǎn)為兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，MN為兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的中垂線，D為中垂線上的一點(diǎn)，電場(chǎng)線的分布關(guān)于MN左右對(duì)稱(chēng)．則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．這兩個(gè)點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷 B．這兩個(gè)點(diǎn)電荷一定是等量同種電荷 C．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小 D．C點(diǎn)的電勢(shì)比D點(diǎn)的電勢(shì)高 A　解析 根據(jù)電場(chǎng)線的特點(diǎn)，從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止可以判斷，這兩點(diǎn)電荷是兩個(gè)等量異種電荷，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；

13、在兩等量異種電荷連線的中垂線上，中間點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大，也可以從電場(chǎng)線的疏密判斷，所以C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；中垂線和電場(chǎng)線垂直，所以中垂線為等勢(shì)線，所以C點(diǎn)的電勢(shì)等于D點(diǎn)的電勢(shì)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 10．(2019·福建高三質(zhì)量檢查)(多選)如圖所示，M、N兩點(diǎn)處于同一水平面，O為M、N連線的中點(diǎn)，過(guò)O點(diǎn)的豎直線上固定一根絕緣光滑細(xì)桿，桿上A、B兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)．第一種情況，在M、N兩點(diǎn)分別放置電量為＋Q和－Q的等量異種點(diǎn)電荷，套在桿上帶正電的小金屬環(huán)從A點(diǎn)無(wú)初速釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)；第二種情況，在M、N兩點(diǎn)分別放置電量為＋Q的等量同種點(diǎn)電荷，該金屬環(huán)仍從A點(diǎn)無(wú)初速釋放，運(yùn)動(dòng)到

14、B點(diǎn)．則兩種情況中(　　) A．金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度第一種情況較大 B．金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間第一種情況較短 C．金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能與重力勢(shì)能之和均保持不變 D．金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中(不含A、B兩點(diǎn))，在桿上相同位置的速度第一種情況較大 BD　解析 等量異種電荷連線的中垂線是等勢(shì)線，帶電金屬環(huán)沿桿運(yùn)動(dòng)時(shí)電勢(shì)能不變，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，金屬環(huán)所受合力等于重力，做加速度等于重力加速度的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；等量同種正電荷連線中垂線的中點(diǎn)電勢(shì)O最高，與中點(diǎn)O距離越遠(yuǎn)，電勢(shì)越低，A、B兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，電勢(shì)相等，金屬環(huán)電勢(shì)能相等，重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，第一

15、種情況與第二種情況在B點(diǎn)的速度相等，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于到B點(diǎn)前第二種情況的速度均比較小，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間比較長(zhǎng)，故選項(xiàng)B正確；等高處重力勢(shì)能相等，但到B點(diǎn)前第二種情況的速度均較小，所以動(dòng)能與重力勢(shì)能之和第二種情況均較小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；第二種情況中金屬環(huán)電場(chǎng)力先是阻力后是動(dòng)力，結(jié)合到B點(diǎn)時(shí)與第一種情況速度相等，故選項(xiàng)D正確． 11．(2019·牡丹江一中月考)(多選)如圖所示，紙面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶正電的小球(重力不計(jì))在恒力F的作用下沿圖中虛線由A勻速運(yùn)動(dòng)至B，已知力F和AB間夾角為θ，AB間距離為d，小球帶電量為q，則下列結(jié)論正確的是(　　) A．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E＝ B．AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差

16、為UAB＝ C．帶電小球由A運(yùn)動(dòng)至B過(guò)程中電勢(shì)能增加了Fdcos θ D．帶電小球若由B勻速運(yùn)動(dòng)至A，則恒力F必須反向 BC　解析 由題意，小球的重力不計(jì)，只受到電場(chǎng)力與恒力F而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有qE＝F，則得場(chǎng)強(qiáng)E＝，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤．A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為UAB＝－Edcos θ＝－，故選項(xiàng)B正確．帶電小球由A運(yùn)動(dòng)至B過(guò)程中恒力做功為W＝Fdcos θ，根據(jù)功能關(guān)系可知，電勢(shì)能增加了Fdcos θ，故選項(xiàng)C正確．小球所受的電場(chǎng)力恒定不變，若帶電小球由B向A做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)大小、方向均不變，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 12．(2019·泰安一模)(多選)如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一豎直絕緣

17、輕彈簧的下端固定在地面上，上端連接一帶正電小球，小球靜止時(shí)位于N點(diǎn)，彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)．保持小球的帶電量不變，現(xiàn)將小球提高到M點(diǎn)由靜止釋放．則釋放后小球從M運(yùn)動(dòng)到N過(guò)程中(　　) A．小球的機(jī)械能與彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變 B．小球重力勢(shì)能的減少量等于小球電勢(shì)能的增加量 C．彈簧彈性勢(shì)能的減少量等于小球動(dòng)能的增加量 D．小球動(dòng)能的增加量等于電場(chǎng)力和重力做功的代數(shù)和 BC　解析 由于有電場(chǎng)力做功，故小球的機(jī)械能與彈簧的彈性勢(shì)能之和是改變的，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由題意，小球受到的電場(chǎng)力與重力大小相等，在小球從M運(yùn)動(dòng)到N過(guò)程中，重力做多少正功，重力勢(shì)能就減少多少，電場(chǎng)力做多少負(fù)功，電勢(shì)能就增

18、加多少，又兩力做功一樣多，故選項(xiàng)B正確；由動(dòng)能定理可知，彈力對(duì)小球做的功等于小球動(dòng)能的增加量，又彈力做的功等于彈性勢(shì)能的減少量，故選項(xiàng)C正確；顯然電場(chǎng)力和重力做功的代數(shù)和為零，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 13．(2019·湖南G10教育聯(lián)盟高三聯(lián)考)(多選)如圖甲所示，在絕緣水平面上方的MM′和PP′范圍內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小沿電場(chǎng)線方向的變化關(guān)系如圖乙所示．一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小物塊(可視為點(diǎn)電荷)從水平面上的A點(diǎn)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰好為零．若滑塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A、B兩點(diǎn)間的距離為l，重力加速度為g.則下列判斷正確的是(　　) A．

19、小物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的電場(chǎng)力一直小于滑動(dòng)摩擦力 B．此過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能大于 C．A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 D．小物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的中間時(shí)刻，速度大小等于 ABC　解析 滑塊所受的電場(chǎng)力水平向右，摩擦力水平向左，由圖象知，電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大，電場(chǎng)力逐漸增大，滑塊做減速運(yùn)動(dòng)，可知電場(chǎng)力一直小于滑動(dòng)摩擦力，故選項(xiàng)A正確；根據(jù)能量守恒知，電勢(shì)能減小、動(dòng)能減小，全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則產(chǎn)生的內(nèi)能大于mv，故選項(xiàng)B正確；根據(jù)動(dòng)能定理得，qU－μmgl＝0－mv，解得A、B點(diǎn)間的電勢(shì)差U＝，故選項(xiàng)C正確；因?yàn)殡妶?chǎng)力逐漸增大，所以小滑塊做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如圖所示，根據(jù)速度時(shí)間圖線可知，

20、若為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于，從圖中可知，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度小于，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 14．(2019·北京四中期末)如圖所示，在一足夠大的空間內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E＝3.0×104 N/C.有一個(gè)質(zhì)量m＝4.0×10－3 kg的帶電小球，用絕緣輕細(xì)線懸掛起來(lái)，靜止時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的夾角θ＝37°.取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，不計(jì)空氣阻力的作用． (1)求小球所帶的電荷量及電性； (2)如果將細(xì)線輕輕剪斷，求細(xì)線剪斷后，小球運(yùn)動(dòng)的加速度大??； (3)從剪斷細(xì)線開(kāi)始經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝0.20 s，求這一段時(shí)間內(nèi)小球電

21、勢(shì)能的變化量． 解析 (1)小球受到重力mg、電場(chǎng)力F和細(xì)線的拉力T的作用，如圖所示，由共點(diǎn)力平衡條件有 F＝qE＝mgtan θ，解得q＝＝1.0×10－6 C，電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同，故小球所帶電荷為正電荷． (2)剪斷細(xì)線后，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度為a，由牛頓第二定律有＝ma，解得a＝＝12.5 m/s2. (3)在t＝0.20 s的時(shí)間內(nèi)，小球的位移為l＝at2＝0.25 m．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功為 W＝qElsin θ＝mglsin θtan θ＝4.5×10－3 J，所以小球電勢(shì)能的變化量(減少量)為ΔEp＝4.5×10－3 J. 答案 (1)1.0×10－6 C　正電荷　(2)12.5 m/s2 (3)減少　4.5×10－3 J 8