微练(二十一) 电场能的性质-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微练word（新教材新高考）

微练(二十一)　电场能的性质 一、单项选择题 1.(2021·浙江卷)如图所示,在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔,高塔的功能最有可能的是 (　　) A.探测发射台周围风力的大小 B.发射与航天器联系的电磁波 C.预防雷电击中待发射的火箭 D.测量火箭发射过程的速度和加速度 解析　四座高塔的作用是利用尖端放电,预防雷电击中待发射的火箭,C项正确。 答案　C 2.两点间的电势差为U,将电荷量为q的电荷在这两点间移动时,电场力做功W,若让电荷量为3q的电荷在这两点间移动,则根据公式U=或其变形式W=qU可知 (　　) A.两点间的电势差仍为U B.电场力做功仍为W C.两点间的电势差为 D.电场力做功为 解析　电势差是描述电场能的性质的物理量,由电场本身性质决定,只与初末位置有关,所以两点间的电势差仍为U,故A项正确,C项错误;根据W=qU可知W'=3qU=3W,B、D两项错误。 答案　A 3.如图所示,空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体。当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时,电荷将做 (　　) A.向上偏转的运动 B.向下偏转的运动 C.匀速直线运动 D.变速直线运动 解析　电荷如何运动,由电荷的受力决定,电荷的重力不计,则只需考虑电荷是否受静电力。空心导体处在带正电的带电体附近,根据电场中导体的电荷分布特点,空心导体起到了静电屏蔽的作用,使得内部电场强度为零,电荷不受静电力的作用,所以做匀速直线运动,C项正确。 答案　C 4.某电场等势面如图所示,图中a、b、c、d、e为电场中5个点,则: (　　) A.一电子从b点运动到e点,电场力做正功 B.一电子从d点运动到a点,电场力做功为4 eV C.b点电场强度垂直于该点所在等势面,方向向左 D.a、b、c、d、e五个点中,e点的电场强度大小最小 解析　由题图可知,b、e两点处于同一等势面上,则电子从b点运动到e点,电场力不做功,A项错误;由题图可知,d、a两点电势差为Uda=(7-3)V=4V,电子从d点运动到a点,电场力做功为Wda=-eUda=-4eV,B项错误;根据电场线垂直于等势面,且由电势高的等势面指向电势低的等势面,则b点电场强度垂直于该点所在等势面,方向向左,故C项正确;由题图可知,该等势面为等差等势面,等差等势面越密的地方,电场强度越大,则a、b、c、d、e五个点中,e点的电场强度大小最大,故D项错误。 答案　C 5.如图,在匀强电场中,A、B、C、D、E、F位于边长为L=2 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、D、E的电势分别为-2 V、0 V、6 V、4 V。则下列说法正确的是 (　　) A.C点的电势φC=2 V B.A、F间的电势差UAF=2 V C.C、F间的电势差UCF=4 V D.该匀强电场的场强大小E=20 V/m 解析　连接AD、BF、CE,AD与BF、CE的交点为M、N;设六边形的中心点为O,如图所示,由图可知,AD与BF、CE都垂直,由正六边形的特点可知,则有AM=MO=ON=ND。因为在匀强电场中将某一线段等分同时就将该两线段的电势差等分,可知M、O、N的电势分别是0 V、2 V、4 V,又E点电势为4 V,则C点的电势一定与N点相等,为4 V,故A项错误;M点电势为零,B点电势为零,则F点的电势也为零,所以有UAF=φA-φF=-2 V,B项错误;点C、F之间的电势差为UCF=φC-φF=4 V,C项正确;由几何关系可知AD=2L=4 cm,所以电场强度的大小为E== V/m=200 V/m,D项错误。 答案　C 6.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的电势差相等。一正电荷在φ3上时,具有动能20 J,它运动到等势线φ1上时,速度为0。令φ2=0,那么该电荷的电势能为4 J时,其动能大小为 (　　) A.16 J　 　B.10 J　 　C.6 J　 　D.4 J 解析　电荷在电场中运动,总能量守恒,动能和电势能相互转化。由题意知电荷运动至等势线φ2时,其动能与电势能之和为10 J,所以当它的电势能为4 J时,其动能大小为6 J,C项正确。 答案　C 7.(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　b、d两处带电绝缘棒在O点产生电场的合场强为零,c处带电绝缘棒在O点产生的电场方向垂直指向a, 四个长棒在O点的电势均为正值