第三部分 高频考点9 电场力的性质与能的性质（教参word）-（word书稿）2023大二轮【导学教程】新教材新高考物理专题辅导与训练

高频考点9　电场力的性质与能的性质 [对应学生用书P133] 1．(2022·湖南卷)如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是(　　) A．电场强度方向垂直指向a，电势减小 B．电场强度方向垂直指向c，电势减小 C．电场强度方向垂直指向a，电势增大 D．电场强度方向垂直指向c，电势增大 解析　根据对称性可知，移去a处的绝缘棒后，电场强度方向垂直指向a，再根据电势的叠加原理，单个点电荷在距其r处的电势为φ＝k(取无穷远处电势为零)现在撤去a处的绝缘棒后，q减小，则O点的电势减小。故选A。 答案　A 2.如图所示，在真空中某点电荷电场中有一条虚线，该虚线上电场强度的最大值为E，P点的电场强度方向与虚线夹角为30°，则P点的场强大小为(　　) A．E　　　　　　　　 B．E C.E D．E 解析　由点电荷电场线分布特点可知， 电场强度最大的点的电场方向必然与虚线垂直，如图由几何关系得E＝k，Ep＝k，联立解得Ep＝，故A、B、C错误，D正确。 答案　D 3．(多选)如图所示，在匀强电场中有边长为5 cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。O点为该三角形的中心，D、E、F分别为AB、BC和AC边的中点。三角形各顶点的电势分别为φA＝4 V、φD＝6 V、φC＝12 V，下列说法正确的是(　　) A．O点电势为10 V B．匀强电场的场强大小为160 V/m，方向由C指向A C．将电子由E点移到C点，电子的电势能减少了2 eV D．在三角形ABC内切圆的圆周上，D点电势最低 解析　三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，D为AB边的中点，则有φD＝，可得φB＝8 V，同理F为AC的中点，可得φF＝8 V，故BOF为等势线，φO＝8 V，A错误；场强方向垂直于BF斜向左上，由电场强度与电势差关系公式可得场强E＝＝＝160 V/m，方向从C到A，B正确；因为φE＝＝10 V，将电子由E点移到C点，电场力做功为WEC＝eUEC＝2 eV，ΔEp＝－W，电子由E点移到C点，电场力做正功，电子的电势能减少了2 eV，C正确；过圆心O作AC的平行线，在圆上的交点不为D点，由题图可知，D点电势高于圆的上交点电势，D错误。 答案　BC 4．(2022·济南二模)如图所示，真空中两个等量带正电的点电荷分别固定P、Q两点，O为P、Q的中点，MO垂直P、Q连线上，a点位于P、Q连线上，b点位于连线的中垂线MO上，下列说法正确的是(　　) A．若将一电子从a点由静止释放，则电子做往复运动 B．若将一电子从b点由静止释放，则电子做往复运动 C．若一质子从O点以某一初速度沿OM运动，质子可能回到原处 D．若一质子从b点以某一初速度垂直纸面向里运动，质子可能回到原处 解析　等量同种电荷连线的中点电场为0，向两边逐渐增大，中垂线上的电场由O点向外，先增大后减小，若将一电子从a点由静止释放，电子受力指向P，向P点运动，A错误；若将一电子从b点由静止释放，电子受力指向O点，电子先做加速运动，过O点后做减速运动，电子终将做往复运动，B正确；若一质子从O点以某一初速度沿OM运动，质子受力向外，不可能回到原处，C错误；若一质子从b点以某一初速度垂直纸面向里运动，质子速度增大的曲线运动，回不到原点，D错误。 答案　B 5．(2022·重庆高三阶段练习)如图所示，虚线框存在匀强电场，一带正电的粒子经过电场的轨迹如图，M、N是轨迹上的两点，φM、φN表示M、N两点的电势，EpM、EpN表示粒子在M、N两点的电势能，已知粒子在N点的速度大于在M点的速度，粒子所受重力不计，则(　　) A．EpM<EpN B．φM>φN C．电场方向一定平行于ad向下 D．电场方向可能平行于ab向右 解析　由于正电粒子从M到N向下偏转，可知过程中电场力做正功，电势能减小，即EpM>EpN，A错误；根据EP＝φq可知φM>φN，B正确；根据轨迹只能判断力指向轨迹的凹侧，不可能是水平向右的，但不能确定具体是哪个方向，C、D均错误。 答案　B 6．(多选)(2022·全国甲卷)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中P点水平向左射击。小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在P点。则射出后(　　) A．小球的动能最小时，其电势能最大 B．小球的动能等于初始动能时，其电势能最大 C．小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大 D．从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量 解析　A．如图所示Eq＝mg 故等效重力G′的方向与水平成45°。 当vy＝0