（浙江選考）2021版新高考物理一輪復(fù)習(xí) 8 第六章 靜電場(chǎng) 2 第2節(jié) 電場(chǎng)能的性質(zhì)教學(xué)案

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1、第2節(jié)　電場(chǎng)能的性質(zhì) 【基礎(chǔ)梳理】 提示：路徑　初末位置　勻強(qiáng)　任何　零勢(shì)能 EpA－EpB　零電勢(shì)　電勢(shì)相等　φA－φB 　E 【自我診斷】 判一判 (1)電場(chǎng)力做功與重力做功相似，均與路徑無關(guān)．(　　) (2)電勢(shì)差是一個(gè)矢量，有正值和負(fù)值之分．(　　) (3)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)一定為零．(　　) (4)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低，電場(chǎng)強(qiáng)度越來越小．(　　) (5)電場(chǎng)力與速度方向夾角小于90°時(shí)，電場(chǎng)力做正功．(　　) (6)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于將正電荷從A移到B點(diǎn)時(shí)靜電力所做的功．(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√

2、　(6)× 做一做 關(guān)于靜電場(chǎng)的等勢(shì)面，下列說法正確的是(　　) A．兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面可能相交 B．電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處相互垂直 C．同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等 D．將一負(fù)的試探電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面，電場(chǎng)力做正功 提示：選B.電場(chǎng)中等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等，故電勢(shì)不同的等勢(shì)面不可能相交，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直，B項(xiàng)正確；電場(chǎng)強(qiáng)度與等勢(shì)面的疏密程度有關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電勢(shì)較高點(diǎn)與電勢(shì)較低點(diǎn)的電勢(shì)差大于0，由W＝qU知，負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力做負(fù)功，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 　電勢(shì)高低及電勢(shì)能大小的判斷 【題組過關(guān)】 1．(2016·10月浙江選考)如圖為某一

3、電場(chǎng)的電場(chǎng)線，M、N、P為電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，M、N是同一電場(chǎng)線上兩點(diǎn)．下列判斷正確的是(　　) A．M、N、P三點(diǎn)中N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大 B．M、N、P三點(diǎn)中N點(diǎn)的電勢(shì)最高 C．負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能 D．正電荷從M點(diǎn)自由釋放，電荷將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn) 解析：選A.電場(chǎng)線的疏密反映了場(chǎng)的強(qiáng)弱，所以N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，選項(xiàng)A正確．順著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低，M點(diǎn)的電勢(shì)最高，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．根據(jù)Ep＝qφ，φM>φP>φN可知，負(fù)電荷在M點(diǎn)電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．在M點(diǎn)靜止釋放，正電荷在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，但是運(yùn)動(dòng)軌跡并不是電場(chǎng)線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 2．(多選)(2020

4、·溫州高三月考)如圖所示，三條平行等距的直虛線表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，電勢(shì)分別為10V、20V、30V，實(shí)線是一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，對(duì)于這條軌跡上的a、b、c三點(diǎn)來說，下列選項(xiàng)說法正確的是(　　) A．粒子必先過a，再到b，然后到c B．粒子在三點(diǎn)所受的合力關(guān)系為Fa＝Fb＝Fc C．粒子在三點(diǎn)的動(dòng)能大小關(guān)系為Ekb>Eka>Ekc D．粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系為Epb>Epa>Epc 解析：選BD.因等勢(shì)面為等間距的平面，所以該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向與等勢(shì)面垂直，故Fa＝Fb＝Fc，選項(xiàng)B正確；由做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，電場(chǎng)力方向向下，又因粒子帶負(fù)電

5、，所以電場(chǎng)方向向上，a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為φc>φa>φb，粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能關(guān)系為Epb>Epa>Epc，又因在只有電場(chǎng)力做功的條件下電勢(shì)能和動(dòng)能之和守恒，所以Ekb

6、電荷處電勢(shì)高，靠近負(fù)電荷處電勢(shì)低 依據(jù)電勢(shì) 能的高低 正電荷在電勢(shì)較高處電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)較低處電勢(shì)能大 2.電勢(shì)能大小的判斷 判斷角度 判斷方法 做功 判斷法 電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小； 電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加 電荷 電勢(shì)法 正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大 公式法 由Ep＝qφp將q、φp的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式，Ep的正值越大，電勢(shì)能越大；Ep的負(fù)值越小，電勢(shì)能越大 能量 守恒法 在電場(chǎng)中，若只有電場(chǎng)力做功時(shí)，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小，反之，電勢(shì)能增加 　電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 【題組過

7、關(guān)】 1．(2018·11月浙江選考)等量異種電荷的電場(chǎng)線如圖所示，下列表述正確的是(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì) B．a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，方向相同 C．將一負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功 D．負(fù)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能 答案：C 2．如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E＝1.2×102N/C，方向水平向右，一點(diǎn)電荷q＝4×10－8C沿半徑為R＝20cm的圓周，從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，已知∠AOB＝90°，求： (1)這一過程中電場(chǎng)力做多少功？是正功還是負(fù)功？ (2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB為多大？ 解析：(1)電場(chǎng)力F＝qE＝4.8×10－6N，方向

8、向右．由A到B的過程中，電場(chǎng)力做功WAB＝－FR＝－9.6×10－7J，即電場(chǎng)力做負(fù)功． (2)UAB＝＝V＝－24V. 答案：(1)9.6×10－7J　負(fù)功　(2)－24V (1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的四個(gè)特點(diǎn) ①電場(chǎng)線為平行等間距的直線． ②沿任意方向每經(jīng)過相同距離時(shí)電勢(shì)變化相等． ③沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降落得最快． ④在同一直線上或相互平行的兩條直線上距離相等的兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等． (2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中U＝Ed，即在沿電場(chǎng)線方向上，U∝d. (3)推論 ①如圖甲，C點(diǎn)為線段AB的中點(diǎn)，則有φC＝. ②如圖乙，AB∥CD，且AB＝CD，則UAB＝UCD. (4)在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，

9、U＝Ed雖不能直接應(yīng)用，但可以用作定性判斷．　 　靜電場(chǎng)的圖象問題 【題組過關(guān)】 1.(多選)a、b是x軸上兩個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量分別為q1和q2，沿x軸a、b之間各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)高低如圖中曲線所示，a、p間距離大于p、b間距離．從圖中可以判斷以下說法正確的是(　　) A．a(chǎn)和b均為負(fù)電荷且q1一定大于q2 B．電勢(shì)最低的p點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零 C．將一負(fù)的檢驗(yàn)電荷從b處移到p處，電荷電勢(shì)能增加 D．a(chǎn)、p間的電場(chǎng)方向都指向a點(diǎn) 解析：選BC.由于從a到b，電勢(shì)φ先減小再增加，所以a、b應(yīng)均為正電荷；從b處φ－x圖象的斜率大于a處的φ－x圖象斜率，可確定Eb＞Ea，即qb＞qa，所以A錯(cuò)

10、誤；由φ－x圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度E知，B正確；由Ep＝qφ，知C正確；a、p間的電場(chǎng)方向應(yīng)都指向p點(diǎn)，D錯(cuò)誤． 2．如圖甲所示，A、B為某電場(chǎng)中一條直線上的兩個(gè)點(diǎn)，現(xiàn)將正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)一段距離到達(dá)B點(diǎn)，其電勢(shì)能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖乙所示．從A到B過程中，下列說法正確的是(　　) A．電場(chǎng)力對(duì)電荷一直做正功 B．電勢(shì)一直升高 C．電荷所受電場(chǎng)力先減小后增大 D．電荷所受電場(chǎng)力先增大后減小 解析：選C.電勢(shì)能先減小后增大，則電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；正電荷從A到B電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，則說明電場(chǎng)力方向變化，即電場(chǎng)線方向先向右，后向左，

11、所以電勢(shì)先降低后升高，故B錯(cuò)誤；電勢(shì)能Ep隨位移x的變化關(guān)系圖象的斜率表示電場(chǎng)力的大小，因此電場(chǎng)力先減小后增大，故C正確，D錯(cuò)誤． 靜電場(chǎng)中圖象問題的三種主要命題形式 (1)v－t圖象 根據(jù)v－t圖象中的速度變化、斜率變化(即加速度大小的變化)，確定電荷所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)力的大小變化情況，進(jìn)而確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向、電勢(shì)的高低及電勢(shì)能的變化． (2)φ－x圖象 ①電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于φ－x圖線的斜率大小，電場(chǎng)強(qiáng)度為零處，φ－x圖線存在極值，其切線的斜率為零． ②在φ－x圖象中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的大小，并可根據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向． ③在φ－x圖象中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)

12、能的變化，可用WAB＝qUAB，進(jìn)而分析WAB的正負(fù)，然后作出判斷． (3)E－x圖象 ①圖象反映了電場(chǎng)強(qiáng)度隨位置變化的規(guī)律． ②圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢(shì)差，“面積”大小表示電勢(shì)差大小，兩點(diǎn)的電勢(shì)高低根據(jù)電場(chǎng)方向判定．　 [隨堂檢測(cè)] 1.(2016·4月浙江選考)如圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1＝＋9.0×10－8C和Q2＝－1.0×10－8C，分別固定在x坐標(biāo)軸上，其中Q1位于x＝0處，Q2位于x＝6cm處．在x軸上(　　) A．場(chǎng)強(qiáng)為0的點(diǎn)有兩處 B．在x>6cm區(qū)域，電勢(shì)沿x軸正方向降低 C．質(zhì)子從x＝1cm運(yùn)動(dòng)到x＝5cm處，電勢(shì)能升高 D．在0

13、6cm和x>9cm的區(qū)域，場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向 答案：D 2．(2019·4月浙江選考)當(dāng)今醫(yī)學(xué)上對(duì)某些腫瘤采用質(zhì)子療法進(jìn)行治療，該療法用一定能量的質(zhì)子束照射腫瘤殺死癌細(xì)胞．現(xiàn)用一直線加速器來加速質(zhì)子，使其從靜止開始被加速到1.0×107m/s.已知加速電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為1.3×105N/C，質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10－27kg，電荷量為1.6×10－19C，則下列說法正確的是(　　) A．加速過程中質(zhì)子電勢(shì)能增加 B．質(zhì)子所受到的電場(chǎng)力約為2×10－15N C．質(zhì)子加速需要的時(shí)間約為8×10－6s D．加速器加速的直線長(zhǎng)度約為4m 解析：選D.電場(chǎng)力對(duì)質(zhì)子做正功，質(zhì)子的電勢(shì)能減少，A錯(cuò)誤

14、；質(zhì)子受到的電場(chǎng)力大小F＝qE≈2×10－14N，B錯(cuò)誤；質(zhì)子的加速度a＝≈1.2×1013m/s2，加速時(shí)間t＝≈8×10－7s，C錯(cuò)誤；加速器加速的直線長(zhǎng)度x＝≈4m，D正確． 3.如圖所示，帶箭頭的線表示某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線．在電場(chǎng)力作用下，一帶電粒子(不計(jì)重力)經(jīng)A點(diǎn)飛向B點(diǎn)，徑跡如圖中虛線所示，下列說法正確的是(　　) A．粒子帶正電 B．粒子在A點(diǎn)加速度大 C．粒子在B點(diǎn)動(dòng)能大 D．A、B兩點(diǎn)相比，B點(diǎn)電勢(shì)較低 解析：選D.由題圖分析可知，帶電粒子所受電場(chǎng)力指向其軌跡內(nèi)側(cè)，因此電場(chǎng)力方向和電場(chǎng)線方向相反，故粒子帶負(fù)電，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B點(diǎn)處電場(chǎng)線密，電場(chǎng)強(qiáng)度較大，故電場(chǎng)力較大

15、，因此粒子在B點(diǎn)加速度比A點(diǎn)要大，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從A到B過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，因此粒子在A點(diǎn)動(dòng)能大于B點(diǎn)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，因此A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)，故選項(xiàng)D正確． 4．(2020·杭州調(diào)研)如圖甲所示，直線MN表示某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，a、b是線上的兩點(diǎn)，將一帶負(fù)電荷的粒子從a點(diǎn)處由靜止釋放，粒子從a運(yùn)動(dòng)到b過程中的v－t圖線如圖乙所示，設(shè)a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa、φb，場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為Wa、Wb，不計(jì)重力，則有(　　) A．φa>φb　 B．Ea>Eb　　 C．Ea

16、象的斜率漸小可知由a到b的過程中，粒子的加速度逐漸減小，所以場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小，Ea>Eb；根據(jù)動(dòng)能定理，速度增大，可知?jiǎng)菽軠p小，Wa>Wb，可得選項(xiàng)B正確． [課后達(dá)標(biāo)] 一、選擇題 1．(2020·嘉興高三檢測(cè))下列說法中正確的是(　　) A．由庫侖定律F＝可知，r→0時(shí)，F(xiàn)→∞ B．由電場(chǎng)強(qiáng)度E＝可知，電場(chǎng)強(qiáng)度E與電荷量q成反比 C．由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E＝可知，r一定時(shí)，電荷量Q越大，場(chǎng)強(qiáng)E越大 D．由電勢(shì)差U＝Ed可知，電場(chǎng)強(qiáng)度一定時(shí)，兩點(diǎn)間距離越大，這兩點(diǎn)間電勢(shì)差越大 答案：C 2．(多選)靜電場(chǎng)中，一帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下自M點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，N為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的另

17、外一點(diǎn)，則(　　) A．運(yùn)動(dòng)過程中，粒子的速度大小可能先增大后減小 B．在M、N兩點(diǎn)間，粒子的軌跡一定與某條電場(chǎng)線重合 C．粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能不低于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能 D．粒子在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向一定與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行 解析：選AC.在兩個(gè)同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，一帶同種電荷的粒子在兩電荷的連線上自M點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，粒子的速度先增大后減小，A正確；帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的動(dòng)能為零，則帶電粒子在N、M兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等；僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，帶電粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變，所以M點(diǎn)的電勢(shì)能只能高于或等于N點(diǎn)的電勢(shì)能，不可能不低于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能，C正確；若靜

18、電場(chǎng)的電場(chǎng)線不是直線，帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合，B錯(cuò)誤；若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線，根據(jù)粒子做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，可知粒子在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向一定不與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行，D錯(cuò)誤． 3．靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線，圖中φ0和d為已知量．一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以x＝0為中心、沿x軸方向做周期性運(yùn)動(dòng)．已知該粒子質(zhì)量為m、電量為－q，忽略重力．規(guī)定x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度E、加速度a、速度v的正方向，如圖分別表示x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E，小球的加速度a、速度v和動(dòng)能Ek隨x的變化圖象，其中正確的是(　　) 答案：D 4.兩個(gè)帶等量正電

19、的點(diǎn)電荷，固定在圖中P、Q兩點(diǎn)，MN為PQ連線的中垂線，交PQ于O點(diǎn)，A為MN上的一點(diǎn)．一帶負(fù)電的試探電荷q，從A點(diǎn)由靜止釋放，只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，取無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則(　　) A．q由A向O的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng) B．q由A向O運(yùn)動(dòng)的過程電勢(shì)能逐漸減小 C．q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最小 D．q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零 答案：B 5．(2020·臺(tái)州質(zhì)檢)如圖所示，固定在Q點(diǎn)的正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中有M、N兩點(diǎn)，已知rM＜rN.下列敘述正確的是(　　) A．若把一正的試探電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則靜電力對(duì)該電荷做正功，電勢(shì)能增加 B．若把一正的試探電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則該電荷

20、克服靜電力做功，電勢(shì)能增加 C．若把一負(fù)的試探電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則靜電力對(duì)該電荷做正功，電勢(shì)能減少 D．若把一負(fù)的試探電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，再從N點(diǎn)沿不同路徑移回到M點(diǎn)，電勢(shì)能不變 答案：D 6．如圖所示，M、N是兩個(gè)帶有等量異種電荷的點(diǎn)電荷，ABCD是一個(gè)正方形，MACN共線且MA＝CN，則下列說法正確的是(　　) A．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)與B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同 B．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) C．B點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì) D．A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差大于D、C兩點(diǎn)電勢(shì)差 解析：選A.根據(jù)電場(chǎng)疊加原理知A、B兩點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向都向右，故A正確．根據(jù)電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)知A、C兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同

21、，故B錯(cuò)誤．等量異種電荷連線的垂直平分線是等勢(shì)線，B、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等，故C錯(cuò)誤．由B、D連線左右兩側(cè)電場(chǎng)線疏密程度相同，可知A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差等于D、C兩點(diǎn)電勢(shì)差，故D錯(cuò)誤． 7.如圖所示，相距為d的平行板A和B之間有電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)．電場(chǎng)中C點(diǎn)距B板的距離為0.3d，D點(diǎn)距A板的距離為0.2d，有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電微粒沿圖中虛線所示的直線從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)，若重力加速度為g，則下列說法正確的是(　　) A．該微粒在D點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)時(shí)的大 B．該微粒做勻變速直線運(yùn)動(dòng) C．在此過程中電場(chǎng)力對(duì)微粒做的功為0.5mgd D．該微粒帶正電，所帶電荷量大小為q＝ 答案：

22、C 8．(2020·溫州適應(yīng)性檢測(cè))在兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷的連線上，有與連線中點(diǎn)O等距的兩點(diǎn)a、b，則下列說法不正確的是(　　) A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相同 B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同 C．a(chǎn)、O兩點(diǎn)間與b、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等 D．同一試探電荷放在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等 解析：選B.將電荷從O移到a或b電場(chǎng)力做功相等，則a、O兩點(diǎn)間與b、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相同，所以a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，故A、C正確．場(chǎng)強(qiáng)既包含大小也包含方向，ab兩點(diǎn)大小相同，方向相反，故B錯(cuò)誤．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，根據(jù)Ep＝qφ，同一電荷在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能相同，故D正確． 9．空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng)，其

23、電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示．下列說法中正確的是(　　) A．O點(diǎn)的電勢(shì)最低 B．x2點(diǎn)的電勢(shì)最高 C．x1和－x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 D．x1和x3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 解析：選C.題圖中從O點(diǎn)沿＋x軸方向，場(chǎng)強(qiáng)為正值，位移為正值，所以圖線與x軸包圍的面積表示的電勢(shì)差為正，表示沿＋x軸方向的電勢(shì)逐漸降低，即O點(diǎn)電勢(shì)依次大于x1點(diǎn)、x2點(diǎn)、x3點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤．而圖中沿－x軸方向，場(chǎng)強(qiáng)為負(fù)值、位移為負(fù)值，所以圖線與x軸包圍的面積表示的電勢(shì)差也為正，即沿－x軸方向的電勢(shì)也逐漸降低．因從－x1點(diǎn)移到x1點(diǎn)，E－x圖線在O點(diǎn)兩側(cè)所包圍的面積相等，表示這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零，所以－x

24、1和x1兩點(diǎn)電勢(shì)相等，選項(xiàng)C正確．此電場(chǎng)實(shí)際上是等量同種正電荷，從兩電荷連線的中點(diǎn)沿中垂線向兩側(cè)外移動(dòng)的電場(chǎng)模型．故選C. 10．(2020·寧波六校聯(lián)考)如圖所示，O為兩個(gè)等量同種正點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，a、b、c、d是以O(shè)為圓心的圓周上的四個(gè)點(diǎn)，設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)、c電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B．b、O、d三點(diǎn)電勢(shì)相等 C．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)均為零 D．把電子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電子的電勢(shì)能增大 解析：選D.a、c電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，A錯(cuò)誤；b、d電勢(shì)相等，O點(diǎn)電勢(shì)高于b、d，B錯(cuò)誤；O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，但電勢(shì)大于零，C錯(cuò)誤；把電子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，

25、電勢(shì)變低，電勢(shì)能變大，D正確． 11．(2020·金華月考)某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，M、N、P、Q是以O(shè)為圓心的一個(gè)圓周上的四點(diǎn)，其中MN為圓的直徑，則(　　) A．一正電荷在O點(diǎn)的電勢(shì)能大于在Q點(diǎn)的電勢(shì)能 B．將一個(gè)負(fù)電荷由P點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到N點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力不做功 C．M點(diǎn)的電勢(shì)與Q點(diǎn)的電勢(shì)一樣高 D．O、M間的電勢(shì)差等于N、O間的電勢(shì)差 解析：選A.正電荷從O點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，正電荷在O點(diǎn)的電勢(shì)能大于在Q點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)A正確；等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直，分別過四點(diǎn)大致作出等勢(shì)面可看出，P、N不在同一等勢(shì)面上，M、Q也不在同一等勢(shì)面上，則負(fù)電荷由P點(diǎn)移動(dòng)到N

26、點(diǎn)電場(chǎng)力做功不為零，所以B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤；O、M間的電勢(shì)差和N、O間的電勢(shì)差U＝Ed，雖然沿電場(chǎng)方向距離相等，但不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 12．(多選)靜電現(xiàn)象在技術(shù)中有很多應(yīng)用，圖中四張圖片反映的是靜電技術(shù)在生活中的應(yīng)用，下列說法正確的是(　　) A．圖甲為超高壓帶電作業(yè)的工作人員，為了保證他們的安全，他們必須穿上橡膠制成的絕緣衣服 B．圖乙為家用煤氣灶的點(diǎn)火裝置，它是根據(jù)尖端放電的原理而制成的 C．圖丙為避雷針的示意圖，只要在高大建筑物屋頂插入一根尖銳的導(dǎo)體棒即可防止建筑物被雷擊 D．圖丁為靜電噴漆的示意圖，靜電噴漆時(shí)使被噴的金屬件與油漆霧滴帶相反的電荷，這樣使油漆與金屬表面

27、結(jié)合得更牢固，這個(gè)過程中帶電油漆霧滴的電勢(shì)能減小 解析：選BD.由靜電屏蔽原理可知，金屬殼或金屬網(wǎng)內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)處處為零，因此超高壓帶電作業(yè)的工作人員，為了保證他們的安全，必須穿上摻入金屬絲的衣服，A錯(cuò)誤；家用煤氣灶的點(diǎn)火裝置，它是根據(jù)尖端放電的原理而制成的，B正確；避雷針通過接地引線與接地裝置連接，有雷電時(shí)可以把電荷及時(shí)導(dǎo)入大地，因此只在高大建筑物屋頂插入一根尖銳的導(dǎo)體棒，不能把電荷及時(shí)導(dǎo)入大地，不能防止建筑物被雷擊，C錯(cuò)誤；靜電噴漆時(shí)使被噴的金屬件與油漆霧滴帶相反的電荷，這樣使油漆與金屬表面結(jié)合得更牢固，這個(gè)過程中電場(chǎng)力對(duì)帶電油漆霧滴做正功，其電勢(shì)能減小，D正確． 13．(多選)(2020·

28、溫州聯(lián)考選考科目)空間中存在著沿x軸方向的靜電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的關(guān)系圖象如圖所示，圖象關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱，A、B是x軸上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)，對(duì)于下列說法中正確的是(　　) A．電子在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能不相等 B．電子在A、B兩點(diǎn)的加速度方向相反 C．電子從A點(diǎn)由靜止釋放后的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是曲線 D．若取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則O點(diǎn)處電勢(shì)一定為正 解析：選BD.電子從A移動(dòng)到B，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，總功為零，故A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等，故A錯(cuò)誤；電子在A、B兩點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向相反，大小相等，故加速度方向相反，大小相等，故B正確；由于電場(chǎng)力方向與x軸平行，速度方向與合力方向始終共線，

29、故一定做直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；電勢(shì)高低與場(chǎng)強(qiáng)大小無關(guān)，場(chǎng)強(qiáng)為零，電勢(shì)不一定為零；本題中，將一個(gè)正的試探電荷從O點(diǎn)移動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處，電場(chǎng)力做正功，說明電勢(shì)是降低的，若取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則O點(diǎn)處電勢(shì)一定為正，故D正確． 14.(多選)(2020·杭州質(zhì)檢)如圖所示，A、B、C、D是圓周上的四個(gè)點(diǎn)，四個(gè)點(diǎn)上放著兩對(duì)等量的異種點(diǎn)電荷，AC⊥BD且相交于圓心O，BD上的M、N兩點(diǎn)關(guān)于圓心O對(duì)稱．下列說法正確的是(　　) A．M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不相同 B．M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)不相同 C．一個(gè)電子沿直線從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做的總功為零 D．一個(gè)電子沿直線從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電勢(shì)能一直減少 解析：選

30、AC.根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E＝和電場(chǎng)的疊加原理可知，M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，則電場(chǎng)強(qiáng)度不同，故A正確．等量異號(hào)電荷連線的中垂線是等勢(shì)面，M、N兩點(diǎn)對(duì)AB兩個(gè)電荷的電場(chǎng)來說電勢(shì)不等，是M點(diǎn)的電勢(shì)低；對(duì)CD兩個(gè)電荷的電場(chǎng)來說M點(diǎn)的電勢(shì)高，由對(duì)稱性可知，M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)相同，故B錯(cuò)誤．M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零，根據(jù)W＝qU，知電子沿直線從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做的總功為零，故C正確．電子沿直線從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增大，故D錯(cuò)誤． 15．(多選)如圖，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

31、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 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 解析：選BD.利用電場(chǎng)力做功W＝qU，可以找到兩點(diǎn)之間電勢(shì)差的關(guān)系，要知道中點(diǎn)電勢(shì)和兩端點(diǎn)電勢(shì)之間的關(guān)系． A選項(xiàng)根據(jù)題意無法判斷，故A項(xiàng)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

32、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C錯(cuò)誤； 若W1＝W2，說明Ucd＝Uab UaM－UbN＝(φa－φM)－(φb－φN) 又因?yàn)棣誐＝φc－＝，φN＝φd－＝ 解得：UaM－UbN＝0，故D正確． 二、非選擇題 16．(2020·浙江9＋1聯(lián)盟聯(lián)考)有一個(gè)帶電荷量q＝3×10－6C的點(diǎn)電荷，從某電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做6×10－4J的功，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力對(duì)電荷做功9×10－4J，求： (1)A、B

33、兩點(diǎn)間電勢(shì)差； (2)A、C兩點(diǎn)間電勢(shì)差，并說明A、C兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)較高． 解析：(1)A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差為 UAB＝＝V＝－200V. (2)B、C兩點(diǎn)間電勢(shì)差為 UBC＝＝V＝300V； 故A、C兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAC＝UAB＋UBC＝－200V＋300V＝100V 因?yàn)閁AC＞0，所以A點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)電勢(shì)高100V. 答案：(1)－200V　(2)100V　A點(diǎn)電勢(shì)較高 17．(2020·舟山階段性檢測(cè))如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線拴住質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，線的上端O固定，開始時(shí)將線和球拉成水平，松開后，小球由靜止開始向下擺動(dòng)，當(dāng)擺過60°角時(shí)，速度又變?yōu)?.求： (1)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB； (2)電場(chǎng)強(qiáng)度E. 解析：(1)小球在A、B間擺動(dòng)，根據(jù)能量守恒定律有EpA＝EpB.取A點(diǎn)為零勢(shì)能的參考點(diǎn)，即EpA＝0，則EpB＝－mglsin60°＋qUBA＝0，所以UBA＝，UAB＝－. (2)方法一：由E＝ d＝l·cos60°＝ 則E＝mg. 方法二：小球在平衡位置的受力如圖，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件有qE＝mgtan60°， 解得電場(chǎng)強(qiáng)度E＝. 答案：(1)－　(2) 15