专题强化训练(十二) 静电场性质的综合应用-【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）

专题强化训练(十二)　静电场性质的综合应用 一、单项选择题 1.某静电场中的一条电场线与x轴重合,其电势的变化规律如图所示。在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则在-x0~x0区间内 (　　) A.该静电场是匀强电场 B.该静电场是非匀强电场 C.电子将沿x轴负方向运动,加速度逐渐减小 D.电子将沿x轴正方向运动,加速度逐渐增大 解析　φ-x图像的斜率表示电场强度,由图像可知,该静电场一定是非匀强电场,且O点电场强度最大,-x0和x0处电场强度最小,A项错误,B项正确;沿电场线方向,电势降低,所以电场线方向指向x轴负方向,在O点由静止释放一电子,电子所受电场力的方向指向x轴正方向,电子将沿x轴正方向运动,由于电场强度减小,所以加速度逐渐减小,C、D两项错误。 答案　B 2.如图所示为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点,在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J,静电力做的功为1.5 J。下列说法中正确的是 (　　) A.粒子带负电 B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5 J C.粒子在A点的动能比在B点少0.5 J D.粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J 解析　由粒子运动的轨迹可知粒子带正电,A项错误;粒子从A到B的过程中静电力做正功,所以电势能减小,B项错误;根据动能定理得W+WG=ΔEk=-0.5 J,所以粒子在A点的动能比在B点多0.5 J,C项错误;静电力做正功,机械能增加,所以粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J,D项正确。 答案　D 3.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中0~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,则下列说法正确的是 (　　) A.x1处电场强度最小,但不为零 B.粒子在0~x2段做匀变速运动,x2~x3段做匀速直线运动 C.若x1、x3处电势为φ1、φ3,则φ1<φ3 D.x2~x3段的电场强度大小、方向均不变 解析　根据电场力做功与电势能变化的关系得FΔx=-ΔEp,解得-F=。Ep-x图像切线斜率的绝对值表示电场力的大小,由题图知,带电粒子在x1处所受电场力为零,电场强度为零,A项错误;粒子在0~x2段所受的电场力是变力,做非匀变速运动,x2~x3段是直线,斜率一定,则粒子所受的电场力一定,做匀变速运动,B项错误;根据Ep=qφ,粒子带负电,可知φ3<φ1,C项错误;图像在x2~x3段是直线,斜率一定,粒子所受的电场力不变,所以x2~x3段的电场强度大小和方向均不变,D项正确。 答案　D 4.在某直线电场线上有O、A、B、C四个点,相邻两点间距离均为d。以O点为坐标原点,沿电场线建立Ox坐标轴,该电场线上各点电场强度E随x变化的关系图像如图所示。一质量为m、带电量为+q的粒子静止在原点O处,由于受到微小的扰动,仅在电场力作用下沿x轴运动,下列说法正确的是 (　　) A.若取O点电势为零,则A点的电势为φA= B.粒子从A到B做匀速直线运动 C.粒子运动到B点时的动量大小为 D.粒子在OA段的电势能变化量等于在BC段的电势能变化量 解析　E-x图像所包围的面积表示两点间的电势差大小,有UOA=φO-φA=S1=,由于φO=0,所以φA=-,A项错误;粒子由A到B过程电场力一直做正功,则带正电粒子一直加速运动,B项错误;从O到B过程,由动能定理得W电=qUOB=EkB-0,而UOB=+E0d=,动量pB=,联立解得pB=,C项正确;从OA段和BC段图像包围的面积分析可知UOA>UBC,根据电场力做功公式W=qU和W=ΔE电,可知粒子在OA段电势能的变化量大于BC段电势能变化量,故D项错误。 答案　C 5.空间存在沿x轴方向的电场,x轴上各点电势φ随坐标x变化的关系如图所示,则下列判断正确的是 (　　) A.在x1处电场强度最大 B.在0~x1间只有一点电场强度的大小为E0= C.将电子由x1处移到x3处的过程中,电场力做正功 D.质子在x2处电势能为零,受到的电场力也为零 解析　在x1处,图线切线的斜率为0,故该电场强度最小,为0,A项错误;根据φ-x图像切线斜率的大小表示电场强度的大小可知,在0~x1间有一点切线方向与x1处的割线平行,即有一点电场强度的大小为E0=,B项正确;将电子由x1处移到x3处的过程中,电势降低,电势能增加,电场力做负功,C项错误;质子在x2处电势为零,电势能为零,但是该位置电场强度不为零,故受到的电场力不为零,D项错误。 答案　B 6.如图所示,不带电物体A和带电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,A、B的质量分别为2m和m,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在水平面上,另一端与物体A相连,倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中,整个系统不计一切摩擦。开始时,物体B在一沿斜面向