江苏版高考物理一轮复习课时分层作业21电场能的性质含答案

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2．C [本题考查电场强度、电势和电势能等。由于题中没有给出固定在O点的点电荷甲的电性，不能判断出M、S两点电势高低，选项A错误；根据点电荷乙在电场中运动轨迹可知，甲、乙为同种电荷，选项B错误；点电荷乙在电场中从M运动到N，电场力做正功，电势能减小，电势能EPM>EPN，选项C正确；根据点电荷电场强度公式可知，场强大小ES3．D [点电荷＋q受到的静电力为匀强电场给其向右的电场力qE以及点电荷－q所给其向右的库仑力keq \f(q2,4d2)，合力为F1＝qE＋keq \f(q2,4d2)，方向水平向右；点电荷－q受到的静电力为匀强电场给其向左的电场力qE以及点电荷＋q所给其向左的库仑力keq \f(q2,4d2)，合力为F2＝qE＋keq \f(q2,4d2)，方向水平向左，故A错误；将点电荷＋q沿MN连线向N点移动距离d，静电力做功既有电场力对点电荷＋q做功为qEd，又有点电荷－q库仑力对其做正功，故B错误；交换两个点电荷的位置，静电力对点电荷＋q做正功，对点电荷－q也做正功，代数和不为0，故C错误；将两点电荷沿MN连线移动距离d，保持两个点电荷的距离不变，此时库仑力做功相互抵消，电场力对两个点电荷所做功相互抵消，故静电力对两个点电荷做功之和为零，D正确。]
4．B [由几何关系知，AC＝20 cm，过B点作AC边上的高BO，BO＝0.8AB ＝9.6 cm，AO＝0.6AB＝7.2 cm，AC之间的电势差UAC＝φA－φC＝50 V，在匀强电场中，电势降落与距离成正比，eq \f(UAO,UAC)＝eq \f(AO,AC)，所以UAO＝eq \f(AO,AC)·UAC＝eq \f(7.2,20)·50 V ＝18 V，则φO＝－3 V，由此判断B、O两点等势，BO是等势线，电场强度方向与BO垂直，沿着AC方向，E＝eq \f(UAO,AO)＝eq \f(18,7.2×10－2) V/m＝250 V/m，选项B正确。]
5．D [根据曲线运动所受合力指向曲线的内侧且电场线与等势线垂直，所以粒子所受电场力竖直向上，由于粒子带正电，所以电场线竖直向上，故A错误；根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，b点的电势低于a点的电势，且正电荷在电势高处电势能大，故B、C错误；由于正电荷在匀强电场中运动，所以正电荷的加速度相同，电荷在相同时间内速度变化量为Δv＝aΔt相同，故D正确。]
6．C [根据曲线运动的特点，可知a粒子所受的静电力方向与电场方向一致，c粒子所受的静电力方向与电场方向相反，因此a粒子带正电，c粒子带负电，故A错误；由题图可知，静电力对c粒子做正功，电势能减少，故B错误；由题图可知，静电力对b、c两粒子做正功，由于只受静电力，则速度增加，故C正确；由于a粒子刚好做圆周运动，根据匀速圆周运动的特点，a粒子的加速度大小和动能均不变，加速度的方向是变化的，故D错误。]
7．A [计算x2处的电场强度时，可把带电球体等效为位于原点的点电荷，则x2处场强大小为E＝keq \f(Q,x\\al(2,2))，故A正确；由题图乙可知，球内部由O到球表面区间电场强度均匀增大，所以球内部不是匀强电场，B错误；在x轴上O点右侧的电场方向始终向右，沿电场方向电势逐渐减小，故有 φx1>φx2，C错误；由E-x 图像与x轴所围面积表示电势差，由题图乙可知，x1处与球表面、球表面与x2处，两过程对应的面积不相等，所以电势差不同，由W＝qU可知，将试探电荷沿x轴从x1移到R处和从R移到x2处电场力做功不相同，故D错误。]
8．D [此φ-x图像可视为在x轴上关于坐标原点对称的两个等量正点电荷形成的电场，在它们连线上电势随x坐标变化的图像。由于a、b两点等电势，该电荷一定带正电，由动能定理可知，将一电荷从x轴上的a点由静止释放后沿x轴运动到b点，电荷到b点时动能为零，选项A、B错误；电荷从O到b，电势升高，电荷的电势能增大，选项C错误；电荷从a到b，电势能先减小后增大，电场力对电荷先做正功，后做负功，选项D正确。]
9．C [由题图中电场线的方向可知φM>φO>φN，再作出此电场中过O的等势线，可知φO>φQ，A错误；且MO间的平均电场强度大于ON间的平均电场强度，故UMO>UON，B错误；因UMQ>0，负电荷从M到Q电场力做负功，电势能增加，C正确；正电荷在Q点所受的电场力方向沿电场线的切线方向而不是圆周的切线方向，D错误。]
10．B [电场线是从正电荷出发，终止于负电荷，由电场的叠加原理可知，在两点电荷之间的连线上不存在电场强度为零的点，故A正确；由于ab间的电场强度方向始终由a指向b，所以电子受到向右的电场力，所以在a处由静止释放电子，电子将向右运动，故B错误；正电荷与b点和c点的距离相等，由题图可知，正电荷与b点间的电场线比正电荷与c点间的电场线更密，由公式U＝Ed，所以电势降落更多，即b点电势比c点电势更低，故C正确；由题图可知，从a点到b点电势越来越低，根据负电荷在电势低处电势能大，所以负试探电荷在a点具有的电势能比在b点时具有的电势能小，故D正确。]
11．C [两等量正点电荷在连线的中垂线MN上的电场强度方向从O点向两侧沿中垂线指向无穷远处，场强大小从O点沿MN到无穷远处先变大后变小，因此q由静止释放后，在变化的电场力作用下做直线运动的加速度不断变化，A项错误；q由A点到O点电场力做正功，电势能减小，B项错误；在MN上O点电势最高，因此q在O点的电势能最小，由于只有电场力做功，因此电势能与动能的和是一定值，电势能最小时，动能最大，C项正确；O点的电势不为零，因此q在O点时的电势能不为零，D项错误。]
12．B [由E-x图像可知，x＝x1和x＝－x1两点电场强度大小相等、方向相反，故选项A错误；粒子在这两点所受电场力也大小相等、方向相反，由于粒子只在电场力作用下运动，根据牛顿第二定律可知，粒子在这两点的加速度大小相等、方向相反，故选项C错误；E-x图像中图线与横轴所围的面积表示电势差，因此粒子由x＝－x1运动到x＝0的过程和由x＝0运动到x＝x1的过程电场力分别做的功满足W1＝－W2，根据动能定理可知，粒子经过x＝x1和x＝－x1两点时速度一定相同，故选项B正确；题中未能说明粒子的电性或运动状态，因此粒子从x＝－x1点到x＝x1点的运动过程中电势能可能先增大后减小，也可能先减小后增大，故选项D错误。]
13．A [根据电场线和等势线互相垂直的特点可以大致确定电场线，如图。根据电场线的特点，电场线越密集处电场强度越强，所以EM＜EN，电荷在电场中所受的电场力F＝qE，可知对于同一个正试探电荷有FM＜FN，B、D错误；因为沿着电场线方向电势逐渐降低，可知φM＞φN，电荷在电场中的电势能Ep＝qφ，可知EpM＞EpN，A正确，C错误。]
14．B [两粒子碰撞过程动量守恒，则由题图可知，在t＝0时刻p0＝mBv0，在t＝t2时刻p2＝mAvA，则mBv0＝mAvA，因v0>vA，则mB