课时分层作业18 电场能的性质(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(老高考)人教版

课时分层作业(十八) 1．(多选)(2019·全国Ⅱ卷)静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则(　　) A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小 B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能 D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 AC　[在两个同种点电荷的电场中，一带异种电荷的粒子在两电荷的中垂线上自M点静止开始运动，粒子的速度先增大后减小，选项A正确；带电粒子仅在电场力作用下运动，若运动到N点的动能为零，则带电粒子在N、M两点的电势能相等，仅在电场力作用下运动，带电粒子的动能和电势能之和保持不变，可知若粒子运动到N点时动能不为零，则粒子在N点的电势能小于在M点的电势能，即粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能，选项C正确；若静电场的电场线不是直线，带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹不会与电场线重合，选项B错误；若粒子运动轨迹为曲线，根据粒子做曲线运动的条件，可知粒子在N点所受电场力的方向一定不与粒子轨迹在该点的切线平行，选项D错误。] 2．(2023·四川资中县球溪中学高三模拟)避雷针是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。当雷云放电接近地面时，它使地面电场发生畸变，在避雷针的顶端形成局部电场集中的空间。图示为某次避雷针周围的等势面分布情况，电场中有M、N、P三点。下列说法正确的是(　　) A．P点的电势比N点的高 B．避雷针附近的电场是匀强电场 C．正电荷从M点移动到N点，电场力做正功 D．电子在P点的电势能大于其在M点的电势能 D　[由图中虚线为等势面知P点的电势为6 kV，N点的电势为8 kV，则N点电势高，A错误；匀强电场的等势线应是一簇等间距的平行线，由图可知避雷针附近的电场显然不是匀强电场，B错误；M、N两点在同一等势面上，电势相等，正电荷从M点移动到N点，电场力做功为零，C错误；由Ep＝qφ，电子在P点的电势能为Ep1＝－eφP＝－e·6 kV＝－6 keV，电子在M点的电势能为Ep2＝－eφM＝－e·8 kV＝－8 keV，故Ep1>Ep2，即电子在P点的电势能大于其在M点的电势能，D正确。故选D。] 3．(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 A　[由对称性与电场叠加原理可知，a、b、c、d处四根完全相同、均匀带正电绝缘长棒在O点的合电场强度为零，类比正点电荷电场可知，一根带正电绝缘长棒在空间某点的场强方向沿该棒所在直线的垂线指向该点，故撤去a处的绝缘棒后，O点的电场强度方向由O点垂直指向a，B、D项错误；设每根带正电绝缘长棒在O点产生的电势为φ0，且大于零，则根据电势的叠加原理知，四根完全相同、均匀带正电绝缘长棒在O点产生的电场的电势为4φ0，若撤去a处的绝缘棒，其他三棒在O点产生的电场的电势为3φ0，故撤去a处的绝缘棒后，O点的电势减小，A项正确，C项错误。] 4．(多选)(2022·四川德阳市第三次诊断)两个不规则带电导体间的电场线分布如图所示，已知导体附近的电场线均与导体表面垂直，a、b、c、d为电场中几个点，并且a、d为紧靠导体表面的两点，选无穷远处为电势零点，则(　　) A．场强大小关系有Eb>Ec B．电势大小关系有φb>φd C．将一负电荷放在d点时其电势能为负值 D．将一正电荷由a点移到d点电场力做正功 BD　[电场线越密的地方，电场强度越大，由题图可得c点的电场线比b点的电场线密，所以有Ec＞Eb，故A错误；沿着电场线，电势逐渐降低，可知b点电势高于d点的电势，故B正确；电势能的正负与电势零点的选取有关，以无穷远处为电势零点，所以负电荷放在d点时电势能为正值，故C错误；从题图中可以看出，a点的电势高于b点的电势，而b点的电势又高于d点的电势，所以a点的电势高于d点的电势，正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，故正电荷从a点移到d点电势能减小，则电场力做正功，故D正确。] 5．(2022·四川乐山模拟)把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，可以模拟出电场线的分布情况，如图甲是模拟孤立点电荷和金属板之间的电场照片，图乙为简化后的电场线分布情况，则(　　) 甲　　　　　　　　　　　乙 A．由图甲可知，电场线是真实存在的 B．图甲中，没有头发屑的地方没有电场 C．图乙中A点的电场强度小于B点的电场强度 D．图乙中电