物理高考大一轮复习 第7章 静电场 第21讲 电场能的性质练习（含解析）-人教版教材高三全册物理测试.doc

第21讲电场能的性质
[解密考纲]主要考查电势差、电势、电势能的理解和计算，以及v­t图象、φ­x图象、E­x图象在电场中的应用．
1．(2019·荆州高三一模)关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是()
A．电势为零的地方，电场强度也为零
B．电场强度为零的地方，电势也为零
C．沿电场线方向电势降低
D．沿电场线方向电场强度减小
C解析电场强度与电势没有直接关系，电场强度为零时，电势不一定为零，电势为零，电场强度不一定为零，选项A、B错误；沿电场线方向电势降低，但是场强不一定减小，场强的大小是由电场线的疏密来反映的，选项C正确，D错误．
2．(2019·沧州模拟)(多选)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则()
A．a点的电场强度比b点的大
B．a点的电势比b点的高
C．c点的电场强度比d点的大
D．c点的电势比d点的低
ACD解析由题图看出，a点处电场线比b点处电场线密，则a点的场强大于b点的场强，所以选项A正确；电场线从正电荷到负电荷，沿着电场线电势降低，所以b点的电势比a点的高，所以选项B错误；负电荷在c点的合场强为零，c点只有正电荷产生的电场强度，在d点正电荷产生的场强向上，两个负电荷产生的场强向下，合场强是它们的差值，所以c点的电场强度比d点的大，所以选项C正确；正电荷到c点的平均场强大于正电荷到d点的平均场强，根据U＝Ed可知，正电荷到c点电势降低的多，所以c点的电势比d点的低(也可以根据电势这样理解：正电荷在d、c两点产生的电势相等，但两个负电荷在d点产生的电势高于c点，所以c点的总电势低于d点)，所以选项D正确．
3．(2019·全国统一考试仿真卷)如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为－q的小环，在杆的左侧固定一个电荷量为＋Q的点电荷，杆上a、b两点与Q正好构成等边三角形，c是ab的中点．使小环从O点无初速度释放，小环通过a点的速率为v.若已知ab＝Oa＝l，静电常量为k，重力加速度为g.则()
A．在a点，小环所受弹力大小为eq\f(kQq,l2)
B．在c点，小环的动能最大
C．在c点，小环的电势能最大
D．在b点，小环的速率为eq\r(v2＋2gl)
D解析在a点，小环所受的库仑力沿aQ方向，大小为keq\f(Qq,l2)，水平方向小球受力平衡，所以小球受到向右的弹力大小等于库仑力沿水平方向的分力keq\f(Qq,l2)sin600＝keq\f(\r(3)Qq,2l2)，故选项A错误；从c点到b点，小环所受重力做正功，库仑力做负功，由于重力和库仑力大小关系未知，在c点，小环的动能不一定最大，故选项B错误；c点距离正点电荷Q最近，对应电势最高，带负电荷的小环在c点电势能最小，故选项C错误；从a点到b点，由点电荷电场分布特点及几何关系知，a、b两点电势相等，则电场力不做功，应用动能定理mgl＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mv2，解得v2＝eq\r(v2＋2gl)，故选项D正确．
4．(2019·湖北部分重点中学模拟)如图所示，水平面内有A、B、C、D、M、N六个点，它们均匀分布在半径为R＝2cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场．已知A、C、M三点的电势分别为φA＝(2－eq\r(3))V、φC＝2V、φM＝(2＋eq\r(3))V，下列判断正确的是()
A．电场强度的方向由A指向D
B．电场强度的大小为1V/m
C．该圆周上的点电势最高为4V
D．沿圆周将电子从D点经M点移到N点，电场力先做负功后做正功
C解析在匀强电场中AM连线的中点G的电势φG＝eq\f(1,2)(φA＋φM)＝2V＝φC，所以直线COGN为等势线，在匀强电场中等势线相互平行，电场线与等势线相互垂直，且由电势高的等势线指向电势低的等势线，可知直线AB、直线DM分别为等势线，直线DB、直线MA分别为电场线，可知电场强度的方向由M指向A(或由D指向B)，故选项A错误；MA两点间的电势差UMA＝φM－φA＝2eq\r(3)V，沿电场方向的距离d＝eq\r(3)R＝eq\f(\r(3),50)m，电场强度E＝eq\f(UMA,d)＝100V/m，故选项B错误；过圆心O作MA的平行线，与圆的交点H处电势最高，UHO＝E·R＝2V，由UHO＝φH－φO可得最高电势φH＝UHO＋φ0＝4V，故选项C正确；沿圆周将电子从D点经M点移到N点，电场力先做正功再做负功，故选项D错误．
5．(2019·江南十校联考)如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于