课时跟踪检测(二十四) 电场能的性质[来
高考常考题型：选择题＋计算题
1．(2012·九江市七校联考)如图1所示a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc＝120°。现将三个等量的正点电荷＋Q固定在a、b、c三个顶点上，将一个电量为＋q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点处，两点相比( ) 图1
A．＋q在d点所受的电场力较大
B．＋q在d点所具有的电势能较大
C．d点的电势低于O点的电势
D．d点的电场强度大于O点的电场强度
2．(2012·山东高考)图中2虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子( ) 图2
A．带负电[ ]
B．在c点受力最大
C．在b点的电势能大于在c点的电势能
D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化
3．(2012·海南高考)如图3所示，直线上有O、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等。在O点处有固定点电荷，已知b点电势高于c点电势。若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点， 图3
再从b点运动到a点，则( )
A．两过程中电场力做的功相等
B．前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功
C．前一过程中，粒子电势能不断减小
D．后一过程中，粒子动能不断减小
4．(2012·安徽高考)如图4所示，在平面直角中，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0，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为( )
A．200 V/m B．200 V/m 图4[中&国教&育出&版网]
C．100 V/m D．100 V/m
5．一正电荷仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图象如图5所示。下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势φ的高低的判断，正确的是( )
A．EA>EB，φA>φB 图5
B．EA＝EB，φA＝φB
C．EAφB
D．EAUbc，所以选项D正确。
3．选C 根据题述，ab之间电场强度大于bc之间电场强度，前一过程中电场力做的功小于后一过程中电场力做的功，选项AB错误；前一过程中，电场力做正功，粒子电势能不断减小，动能不断增大；后一过程中，电场力做正功，粒子动能不断增大，选项C正确，D错误。
4．选A 在x轴上x＝3 cm处电势为3 V，与B点等电势。该点与B点连线为等势线，过O点作等势线的垂线即为电场线，该垂线长度为3sin 30° cm＝1.5 cm，电场强度的大小为E＝＝200 V/m，选项A正确。
5．选B 物体仅受电场力作用，合力不会为零，由运动图象可知速度的大小又没有变化，故物体只能做匀速圆周运动，故选B。
6．选C A点和D点的电势相同，B点电势低于D点电势，故选项A错误；C点和D点的电场强度大小相等，方向不相同，选项B错误；正电荷从A点移至B点，即从高电势点移到低电势点，电势能减小，电场力做正功，选项C正确；C、D两点处在同一等势面上，故负电荷从C点移至D点，电势能不变，选项D错误。
7．选AB 由图知粒子在A处的加速度大于在B处的加速度，因a＝，所以EA>EB，A对；粒子从A到B动能增加，由动能定理知电场力必做正功，电势能必减小，B对；同理由动能定理可知A、C两点的电势相等，UAB＝UCB，D错；仅受电场力作用的粒子在CD间做匀速运动，所以CD间各点电场强度均为零，但电势是相对于零势点而言的，可以不为零，C错。
8.选A 等量异种电荷的电场线分布如图所示，正、负电荷在连线中点处产生的电势一正一负，故此处即坐标原点处的总电势为零。顺电场线方向电势逐渐降低，因此，在坐标原点左侧，各点的电势都大于零；在坐标原点右侧，各点的电势都小于零，正电荷处电势最高，负电荷处电势最低，无穷远处的电势为零，因此选项A正确。
9．选A O点的场强是圆周上正、负点电荷在O点产生的电场叠加，大小为2cos 60°＝，选项A正确B错误；B、D两点的电势关系是φB>φD选项C错误；AC处于同一等势面上，电荷量为q的正电荷在A点的电势能等于在C点的电势能，选项D错误。
10．选D A、N点的电势等于零，电场强度大小不为零，选项AB错误；从N到C电势升高，NC间场强方向指向x轴负方向，选项C错误；从N到C电势升高，从C到N电势降低，将一负点电荷从N点移到C点，电场力做正功，从C点到D点，电场力做负功，选项D正确。
11．解析：(1)0～2 s内小物块加速度
a1＝＝2 m/s2
位移 x1＝a1t12＝4 m
2 s末的速度为 v2＝a1t1＝4 m/s
2～4 s内小物块加速度
a2＝＝－2 m/s2
位移 x2＝v2t2＋a2t22＝4 m
4秒内的位移
x＝x1＋x2＝8 m。
(2)v4＝v2＋a2t2＝0，即4 s末小物块处于静止状态
设电场力对小物块所做的功为W，由动能定理有：
W－μmgx＝0
解得W＝1.6 J[ ]
答案：(1)8 m (2)1.6 J
12．解析：(1)带电小球在A点时：mgsin 30°－k＝maA
带电小球在B点时：－mgsin 30°＝maB
且aA＝，可解得：aB＝
(2)由A点到B点应用动能定理得：
mgsin 30°·－UBA·q＝0
由mgsin 30°－k＝m·aA＝m
可得：mg＝k
可求得：UBA＝
答案：(1) (2)
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