2021届高考物理一轮复习7第2讲电场能的性质练习含解析.doc

15第2讲电场能的性质考点一电场线、电势、电势能和等势面1.(2019·海南高考)如图静电场中的一条电场线上有M、N两点箭头代表电场的方向则()A.M点的电势比N点的低B.M点的场强大小一定比N点的大C.电子在M点的电势能比在N点的低D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大【解析】选C。电势沿电场的方向降低A错误；负电荷从M点向N移动时克服电场力做功电势能增大故电子在M点的电势能比在N点的低选项C正确；因为由一条电场线不能判断M、N两点的电场强度的大小所以也不能判断电子在M点受到的电场力大小比在N点的大选项B、D错误。2.(多选)(2020·郑州模拟)离子陷阱是一种利用电场或磁场将离子俘获并囚禁在一定范围内的装置。如图为最常见的“四极离子陷阱”的俯视示意图a、b、c、d是四根平行杆他们与带有直流电压和叠加的射频电压相连相当于四个电极相对的电极带等量同种电荷相邻的电极带等量异种电荷。在纸面内四根杆的连线是一个正方形A、C是ac上的两点B、D是bd上的两点A、C、B、D到正方形中心O的距离相等。则()A.D点的电场强度为零电势最低B.A、B、C、D四点电场强度大小相等C.A点电势比B点电势高D.正点电荷沿直线从A经O运动到C电势能先减小后增大【解析】选B、C、D。根据电场的叠加原理可知D点的电场强度方向向右选项A错误。根据电场叠加原理利用对称性可知A、B、C、D四点电场强度大小相等方向不同选项B正确。分析电场可知φA>φOφB<φOφA>φBA点电势比B点电势高选项C正确。正点电荷沿直线从A经O运动到C电场力先做正功后做负功电势能先减小后增大选项D正确。1.电势高低判断方法：2.电势能大小的判断方法：【加固训练】如图所示P是一个带电体将原来不带电的导体球Q放入P激发的电场中并接地a、b、c、d是电场中的四个点。则静电平衡后()A.导体Q仍不带电B.a点的电势高于b点的电势C.检验电荷在a点所受电场力等于b点所受电场力D.带正电的检验电荷在c点的电势能大于d点的电势能【解析】选D。因为静电感应且Q接地所以Q将带上与P异号的电荷故A错误；由图可知电场线由b到a故a点的电势低于b点的电势故B错误；b点电场线较为密集故a点场强要小于b点场强故检验电荷在a点所受电场力小于b点所受电场力故C错误；由于Q接地d点电势接近0而c点电势肯定大于d点电势故带正电的检验电荷在c点的电势能大于d点的电势能故D正确。考点二电势差与电场强度的关系非匀强电场的定性分析【典例1】某电场中等势面分布如图所示图中虚线表示等势面过a、b两点的等势面电势分别为40V和10V则a、b连线的中点c处的电势应为()A.一定等于25VB.大于25VC.小于25VD.可能等于25V【通型通法】1.题型特征：非匀强电场中电势差与电场强度的定性分析。2.思维导引：【解析】选C。因为电场线与等势面垂直根据等势面的形状可知电场线从左向右由密变疏即从a到c电场强度逐渐减弱而且电场线方向从a→b。ac段电场线比bc段电场线密ac段场强较大根据公式U=Ed可知a、c间电势差Uac大于c、b间电势差Ucb即φa-φc>φc-φb得到：φc<=V=25V。匀强电场的定量计算【典例2】如图所示在平面直角坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场其中坐标原点O处的电势为零点A处的电势为6V点B处的电势为3V则电场强度的大小为()A.200V/mB.200V/mC.100V/mD.100V/m【通型通法】1.题型特征：匀强电场中电势差与电场强度的关系。2.思维导引：【解析】选A。匀强电场的电场线与等势面都是平行、等间距排列的且电场线与等势面处处垂直沿着电场线方向电势均匀降低取OA中点C则C点电势为φC==3V连接BC即为电场中的一条等势线作等势线的垂线即电场的电场线E===200V/m。1.2.【加固训练】(多选)(2017·全国卷Ⅲ)一匀强电场的方向平行于xOy平面平面内a、b、c三点的位置如图所示三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是()A.电场强度的大小为2.5V/cmB.坐标原点处的电势为1VC.电子在a点的电势能比在b点的低7eVD.电子从b点运动到c点电场力做功为9eV【解析】选A、B、D。如图所示设ac之间的d点电势与b点相同则==所以d点的坐标为(3.5cm6cm)过c点作等势线bd的垂线由几何关系可得cf的长度为3.6cm。电场强度的大小E===2.5V/cm故A正确；因为Oacb是矩形所以有Uac=UOb解得坐标原点O处的电势为1V故B正确；a点电势比b点电势低7V电子带负电所以电子在a点的电势能比在b点的高7eV故C错误；b点电势比c点电势低9V