2019届高考物理专题冲刺卷：电场线性质与电势能的变化及判别

电场线性质与电势能的变化及判别专题

1、(多选)某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则()

A．在O～x1之间不存在沿x方向的电场

B．在O～x1之间存在着沿x方向的匀强电场

C．在x1～x2之间存在着沿x方向的匀强电场

D．在x1～x2之间存在着沿x方向的非匀强电场

【答案】AC

2、如图所示,三条虚线表示某电场中的三个等势面,其电势分别为、、.一个带电粒子只受电场力作用,按图中实线轨迹从A点运动到B点,则以下说法错误的是( )

A、粒子带负电

B、粒子在A点的速度大于在B点的速度

C、粒子在A点的加速度大于在B点的加速度

D、粒子在A点的电势能大于在B点的电势能

【答案】B

3、某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点.以下说法正确的是（）

A． M、N点的场强EM＞EN

B．粒子在M、N点的加速度aM＞aN

C．粒子在M、N点的速度vM＞vN

D．粒子带正电

【答案】D

4、真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x1＝0和x2＝3a的两点上，在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示，以下判断中正确的是()

A．x＝a点的电势高于x＝2a点的电势学//科/*-网

B．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4∶1

C．点电荷M、N一定为异种电荷

D．x＝2a处的电势一定为零

【答案】B

5、(多选)如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心．已知电场线与圆所在平面平行．下列有关圆心O和等分点a的电势、电场强度的相关描述正确的是()

A．a点的电势为6 V

B．a点的电势为－2 V

C．O点的场强方向指向a点

D．O点的场强方向指向电势为2 V的点

【答案】AD

6、如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示．则()

A． a一定带正电，b一定带负电

B． a的速度将减小，b的速度将增加C． a的加速度将减小，b的加速度将增加

D．两个粒子的动能，一个增加一个减小学/*科+-*网

【答案】C

7、(多选)如图所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，A、B是轨迹上两点．若带电粒子运动中只受静电力作用，根据此图可以作出的判断是()

A．带电粒子所带电荷的符号

B．带电粒子在A、B两点的受力方向

C．带电粒子在A、B两点的加速度何处大

D．带电粒子在A、B两点的加速度方向

【答案】BCD

8、(多选)空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，带电粒子在此空间只受电场力作用．下列说法中正确的是()

A．在－x1处释放一带负电的粒子，它将沿x轴在－x1与x1之间做往返运动

B．带负电的粒子以一定的速度由－x1处沿x轴正方向运动到x1处，它在x1处的速度等于在－x1处的速度C．带正电的粒子以一定的速度由－x1处沿x轴正方向运动的过程中，它的动能先增大后减小

D．带正电的粒子在x1处的电势能比在x2处的电势能小、与在x3处的电势能相等

【答案】AB

9、真空中相距为3L的两个点电荷A、B分别固定于x轴上x1＝0和x2＝3L的两点处，其连线上各点场强随x变化关系如图所示(x正方向为场强的正方向)，以下判断中正确的是()

A．点电荷A、B一定为异种电荷

B．点电荷A、B所带电荷量的绝对值之比为1∶2

C．x＝L处的电势一定为零

D．把一个负电荷沿x轴从x＝L/2移至x＝5/2L的过程中，电势能先减小后增大

【答案】D

10、(多选)某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则()

A．粒子经过P点和Q点时，加速度大小相等、方向相反

B．粒子经过P点与Q点时，动能相等

C．粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等

D．粒子在P点的电势能为正值

【答案】B

11、下图中A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点．已知A、B、C三点的电势分别为φA＝15 V，φB ＝3 V，φC＝－3 V，求：

(1)AC的三等分点F点电势φF；

(2)D点电势φD.

【答案】(1)3 V(2)9V

12、如图所示，EF与GH间为一无场区．无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A为正极板．无场区右侧为一点电荷Q形成的电场，点电荷的位置O为圆弧形细圆管CD的圆心，圆弧半径为R，圆心角为120°，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上．一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动．(已知静电力常量为k，不计粒子的重力、管的粗细)求：

(1)O处点电荷Q的电性和电荷量；

(2)两金属板间所加的电压．

【答案】(1)负电(2)

13、在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有位于O点且电荷量为Q的点电荷产生的电场E1，第二象限内有水平向右的匀强电场E2，第四象限内有方向水平、大小按图乙所示规律变化的电场E3，E3

以水平向右为正方向，变化周期T＝.一质量为m、电荷量为＋q的离子从(－x0，x0)点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做圆周运动．以离子经过x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力．求：

(1)离子刚进入第四象限时的速度大小；

(2)E2的大小；

(3)当t＝时，离子的速度；

(4)当t＝nT时，离子的坐标．

【答案】(1) (2) (3) ，方向与水平方向成45°角斜向右下(4)[(n＋1)x0，－2nx0]

14、如图，一质量m＝1×10－6 kg、带电量q＝－2×10－8 C的微粒以初速度v0竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场，当微粒运动到比A高2 cm的B点时速度大小也是v0，但方向水平，且AB两点的连线与水平方向的夹角为45°，g取10 m/s2，求：

(1)A、B两点间的电势差UAB；

(2)匀强电场的场强E的大小．

【答案】(1)－10 V(2)500 V/m

15、如图所示，一根长为L＝1.5 m的光滑绝缘细直杆MN竖直固定在电场强度大小为E＝1.0×105 N/C、与水平方向成θ＝30°角的斜向上的匀强电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，带电荷量为Q＝＋4.5×10－6 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，带电荷量为q＝＋1.0×10－6 C，质量为m＝1.0×10－2 kg.现将小球B从杆的N端由静止释放，小球B开始运动．(静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，g＝10 m/s2)

(1)求小球B开始运动时的加速度a的大小；

(2)当小球B的速度最大时，求小球距M端的高度h1；

(3)若小球B从N端运动到距M端的高度为h2＝0.61 m时，速度v＝1.0 m/s，求此过程中小球B电势能的改变量ΔEp.

【答案】(1)3.2 m/s2(2)0.9 m(3)8.4×10－2 J

16、如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，一个带负电的小球从斜轨上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m，电荷量为－q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为α，圆轨道半径为R，小球的重力大于所受的电场力．学/*科+-*网

(1)求小球沿轨道滑下的加速度的大小；

(2)若使小球通过圆轨道顶端的B点，求A点距水平地面的高度h1至少为多大；

(3)若小球从斜轨道h2＝5R处由静止释放．假设其能通过B点．求在此过程中小球机械能的改变量．

【答案】(1) (2) 5/2 R(3)3qER

17、如图所示，两平行金属板A、B长为L＝8 cm，两板间距离d＝8 cm，A板比B板电势高300 V，一带正电的粒子电荷量为q＝1.0×10－10 C，质量为m＝1.0×10－20 kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v0＝2.0×106 m/s，粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域，然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS

右侧点电荷的电场分布不受界面的影响)．已知两界面MN、PS相距为12 cm，D是中心线RO与界面PS的交点，

O点在中心线上，距离界面PS为9 cm，粒子穿过界面PS做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光

屏bc上．(静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，粒子的重力不计)

(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达PS界面时离D点多远？

(2)在图上粗略画出粒子的运动轨迹．

(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小．

【答案】(1)3 cm12 cm(2)第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧(图略)

(3)负电 1.04×10－8 C