資源簡介

INCLUDEPICTURE"分層演練素養達標LLL.TIF"
(限時：35分鐘)
【合格考練】
1．某靜電場的電場線分布如圖所示，圖中P、Q兩點的電場強度的大小分別為EP和EQ，電勢分別為φP和φQ，則(　　)
A．EP＜EQ，φP＞φQ 　 B．EP＞EQ，φP＜φQ
C．EP＞EQ，φP＞φQ D．EP＜EQ，φP＜φQ
解析：選A。由題圖知Q點電場線密，電場強度大，EQ＞EP，P、Q在同一條電場線上，沿電場線的方向電勢降低，φP＞φQ。
2．在靜電場中，將一正電荷從a點移到b點，電場力做了負功，則(　　)
A．該電荷的電勢能一定減小
B．b點的電勢一定比a點高
C．電場線方向一定從b指向a
D．b點的電場強度一定比a點大
解析：選B。電場力做負功，電勢能一定增加，A錯誤；由φ＝知，正電荷在電勢越高處電勢能越大，B正確；b點電勢高于a點，但電場線方向不一定從b指向a，C錯誤；電場強度大小與電勢高低無關，D錯誤。
3．(多選)如圖所示的電場中有A、B兩點，下列判斷正確的是(　　)
A．電勢φA<φB，電場強度EA>EB
B．電勢φA>φB，電場強度EAC．將電荷量為q的正電荷從A點移到B點，電場力做正功，電勢能減少
D．將電荷量為q的負電荷分別放在A、B兩點，電荷具有的電勢能EpA解析：選BCD。沿電場線方向電勢降低，則電勢φA>φB，電場線越密集電場強度越大，則電場強度EA4．將一電荷量為－q的試探電荷從無窮遠處移到電場中的A點，該過程中電場力做功為W，若規定無窮遠處的電勢為零，則試探電荷在A點的電勢能及電場中A點的電勢分別為(　　)
A．－W，　　　　　　　 B．W，－
C．W， D．－W，－
解析：選A。依題意，電荷量為－q的試探電荷從無窮遠處被移到電場中的A點時，電場力做的功為W，則試探電荷的電勢能減少W，無窮遠處該試探電荷的電勢能為零，則該試探電荷在A點的電勢能為Ep＝－W，A點的電勢φA＝＝＝，A正確。
5．(2023·遼寧沈陽統考)如圖為電子束焊接機示意圖，圖中帶箭頭的虛線代表電場線，B、C是電場中兩點。K為陰極，A為陽極，下列說法正確的是(　　)
A．B點電勢高于C點電勢
B．B點電勢低于C點電勢
C．B點電場強度大于C點電場強度
D．B點電場強度等于C點電場強度
答案：B
【等級考練】
6．(多選)如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三條電場線，實線為一帶負電的粒子僅在電場力作用下通過該區域時的運動軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點，由此可知(　　)
A．帶電粒子在R點時的速度大于在Q點時的速度大小
B．帶電粒子在P點時的電勢能比在Q點時的電勢能大
C．帶電粒子在R點時的動能與電勢能之和比在Q點時的小，比在P點時的大
D．帶電粒子在R點時的加速度大于在Q點時的加速度大小
解析：選AD。粒子僅在電場力的作用下運動，電勢能Ep和動能Ek總和保持不變，相互轉化，因為負電荷做曲線運動所受電場力指向曲線軌跡凹側且沿電場線反方向，所以電場線方向向左，沿電場線方向電勢降低可知φP>φR>φQ，又因為負電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，則EpPEkR>EkQ。所以同一粒子在R點時的速度大于在Q點時的速度，A正確，B、C錯誤；電場線密集的地方場強大，所以ER>EQ，粒子僅受電場力的作用，由牛頓第二定律得qE＝ma，所以粒子在R點時的加速度大小大于在Q點時的加速度大小，D正確。
7．(多選)如圖，在空間固定有兩個等量正點電荷，MN為它們連線的中垂線，O點為連線與中垂線的交點。另一帶負電的點電荷，僅在電場力作用下由MN上A處靜止釋放，在運動過程中負點電荷漏失了一部分電荷，但質量保持不變，負點電荷達B處(圖中未畫出)時速度變為零，則下列說法正確的是(　　)
A．OA的距離大于OB的距離
B．A處場強可能大于B處場強
C．A處電勢必高于B處電勢
D．負電荷在A處電勢能大于在B處電勢能
解析：選BC。如果沒有漏失部分電荷，B點與A點關于O點對稱，電荷在AB間振動；如果點電荷漏失一部分電荷，會導致所受電場力減小，OB間距增加，故A錯誤；由于OB大于OA，且中垂直線上有電場強度最大的位置，故A處場強可能大于B處場強，故B正確；由于OB大于OA，故A處電勢高于B處電勢，故C正確；根據Ep＝qφ，A處電勢高于B處電勢，故負電荷在A處電勢能小于在B處電勢能，故D錯誤。
8．如圖所示的勻強電場中，有A、B、C三點，＝5 cm，＝12 cm，其中AB沿電場方向，BC和電場方向夾角為60°。一個電荷量為q＝4×10－8 C的正電荷從A移到B，電場力做功為W1＝1.2×10－7 J。
(1)求勻強電場的電場強度E的大小。
(2)該電荷從B到C，電荷的電勢能改變多少？
解析：(1)由W1＝qE得，該電場的電場強度大小為：
E＝eq \f(W1,q)＝ N/C＝60 N/C。
(2)該電荷從B到C，電場力做功為：
W2＝Fcos 60°＝qEcos 60°＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J＝1.44×10－7 J
所以，該過程電荷的電勢能減少1.44×10－7 J。
答案：(1)60 N/C　(2)減少1.44×10－7 J
9．如圖所示，在電場強度為E＝1×104 N/C、方向水平向右的勻強電場中，用一根長L＝1 m的絕緣細桿(質量不計)固定一個質量為m＝0.2 kg、電荷量為q＝5×10－6 C、帶正電的小球，g取10 m/s2。細桿可繞O在豎直平面內自由轉動。現將桿由水平位置A輕輕釋放，在小球運動到最低點B的過程中。問：
(1)電場力對小球做功W電為多少？小球電勢能如何變化？
(2)小球在最低點的動能EkB為多少？
解析：(1)電場力做功僅與初、末位置有關，
W電＝qEL＝5×10－6×1×104×1 J＝5×10－2 J
電場力做正功，小球電勢能減小。
(2)對轉動過程由動能定理得mgL＋W電＝EkB－0
所以EkB＝0.2×10×1 J＋5×10－2 J＝2.05 J。
答案：(1)5×10－2 J　減小　(2)2.05 J
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第十章　靜電場中的能量
第1節　電勢能和電勢
起始位置
終止位置
路徑
電場
電場
減少量
EpA－EpB
增加
零勢能位置
為0
無限遠處
大地表面上
×
√
伏特
標量
降低
×
√
×
√
√
√
√
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√
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