(配套教参)高效作业19 电场的能的性质-【精彩三年·高考尖峰】2024高考总复习物理一轮复习基础拓展训练教师用书word+课件PPT（浙江专用）

高效作业19　电场的能的性质 (见学生用书P325) 微考点一　描述电场能的性质的物理量 1．某种气体—电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜构成，其上存在等间距小孔，其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示。下列说法正确的是(　C　) A．a点所在的线是等势线 B．b点的电场强度比c点的电场强度大 C．b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的电势差的值大 D．将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时静电力做功为零 【解析】 根据题意，平行金属膜中间夹着绝缘介质，所以其间的电场线沿竖直方向，等势线与电场线互相垂直，沿水平方向，所以a点所在的线是电场线，选项A错误；b点的电场线比c点的电场线要稀疏，故b点的电场强度比c点的电场强度小，选项B错误；可以根据电场线与等势线垂直，画出a点处的等势线，因此b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的电势差的值大，选项C正确；静电力做功与路径无关，取决于电势差，图中d、g两点并不在同一条等势线上，因此静电力做功肯定不为零，选项D错误。 2．2023·杭州二中模拟(多选)为了测定某平行于纸面的匀强电场的电场强度，某同学进行了如下操作：取电场内某一位置O点为坐标原点建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点，以O为圆心、r为半径作圆，如图甲所示；从P点起逆时针沿圆周测量圆上各点的电势φ和转过的角度θ；当半径r分别取r0、2r0、3r0时，绘制φ——θ图线如图乙所示。乙图中曲线①②③均在θ＝θ0时达到最大值，最大值分别为4φ0、3φ0、2φ0。下列说法正确的是(　BD　) 甲　　　　　　　　　　　　　乙 A．O点为电势零点 B．曲线①②③的交点M和N在同一等势线上 C．电场强度方向与x轴正方向的夹角为θ0 D．电场强度的大小为 【解析】 电场强度方向从电势最高点指向电势最低点，根据图像，电场方向与x轴负方向成θ0角，选项C错误；由图知曲线①②③的交点M和N电势相等，因为是匀强电场，所以交点M和N在同一等势线上，选项B正确；根据图像，曲线①的峰值最大，曲线①对应的r最大，取值为3r0，曲线③对应的半径为r0，电场强度的大小为E＝＝＝，选项D正确；根据曲线③的峰值为2φ0，最小值为0，因为是匀强电场，坐标原点O的电势为φ＝＝φ0，选项A错误。故选B、D。 3．真空中某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点关于点电荷q1水平对称。P、Q两点的电场强度大小分别为EP、EQ，电势分别为φP、φQ。一个带电粒子沿虚线轨迹从M移动至N。以下选项正确的是(　C　) A．φP<φQ B．EQ>EP C．此带电粒子带负电，它的电势能先变大后变小 D．此带电粒子带正电，它的电势能先变大后变小 【解析】 根据沿电场线的方向电势降低，P点的电场线密，等差等势面也密，可知φP>φQ，故A错误；根据电场线的疏密比较电场强度的大小，可知P点的电场线密，电场强度大，EP>EQ，故B错误；根据电场线的特点，可知此电场是由不等量的异种点电荷产生的，其中q1带负电，q2带正电，粒子从M点运动到N点，轨迹向左弯曲，受到了库仑斥力，所以此带电粒子带负电，电势先降低后升高，所以负电荷的电势能先变大后变小，故C正确，D错误。故选C。 微考点二　电势差与电场强度的关系 4．如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F位于边长L＝4 cm的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知A、B、C、D的电势分别为－4 V、0、8 V、12 V。下列说法正确的是(　D　) A.F点的电势φF＝－4 V B．D、F间的电势差UDF＝0 C．该匀强电场的电场线垂直于C、F连线，且指向A D．该匀强电场的电场强度大小E＝200 V/m 【解析】 由题意，根据几何关系可知，A、F、C、D四点刚好是矩形的四个顶点，所以有φA＋φD＝φC＋φF，解得φF＝0，故A错误；D、F间的电势差为UDF＝φD－φF＝12 V，故B错误；由前面分析可知，BF是一条等势线，由于电场强度的方向垂直于等势线且由高电势指向低电势，所以该匀强电场的电场线垂直于B、F连线，且指向A，故C错误；该匀强电场的电场强度大小为E＝＝200 V/m，故D正确。 5．2023·长兴中学月考如图所示，扇形OAB的圆心角∠AOB＝120°，半径OA为2 m，C点为AB弧的中点。已知匀强电场的电场线平行于扇形所在的平面，一个电荷量为1×10-7 C的正点电荷q1由O点移到无穷远处(电势为0)克服电场力做功为5×10-7 J。若将电荷量为2×10-7 C的负点电荷q2从O点移到A点电势能增加4×10-7 J；将此负点电荷沿圆弧从A点移到C点电场力做功8×10-7 J。则(　C　) A．O点的电势为5 V B．A点的电势高于O点的电势 C．电场强度大小为2 V/m