2020届高考物理复习静电场核心素养提升练二十一7.2电容器与电容带电粒子在电场中的运动（含解析）

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1、电场能的性质(45分钟　100分)(20分钟　50分)一、选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分，1～4题为单选题，5题为多选题)1.在真空中A、B两点分别放有异种点电荷-Q和+2Q，以A、B连线中点O为圆心作一圆形路径acbd，如图所示，则下列说法正确的是(　　)A.场强大小关系有Ea=Eb、Ec=EdB.电势高低关系有φa>φb、φc>φdC.将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功D.将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变【解析】选C。对比等量异种点电荷的电场分

2、布可知，题图中场强大小关系有Eb>Ea，Ec=Ed，故A错误；因沿着电场线方向电势逐渐降低可知，φa<φb，再由对称性可知φc=φd，故B错误；由于a点电势低于b点电势，将负点电荷由a沿圆弧运动到b，电场力做正功，故C正确；因沿直线由c到d过程中电势先升高再降低，所以将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能先增大再减小，故D错误。2.(2019·濮阳模拟)如图，匀强电场中的点A、B、C、D、E、F、G、H为立方体的8个顶点。已知G、F、B、D点的电势分别为5V、1V、2V、4V，则A点的电势

3、为(　　)A.0VB.1VC.2VD.3V【解析】选A。在匀强电场中，由公式U=Ed知，沿着任意方向前进相同距离，电势差必定相等，由于GF∥CB，且GF=CB，则有φG-φF=φC-φB，代入数据解得φC=φG-φF+φB=5V-1V+2V=6V，同理φA-φB=φD-φC，解得φA=φB+φD-φC=2V+4V-6V=0V，故A正确，B、C、D错误。3.如图所示，虚线表示某电场的等势面。一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示。粒子在A点的加速度为aA、电势能为EA；在B点的

4、加速度为aB、电势能为EB。则下列结论正确的是(　　)A.粒子带正电，aA>aB，EA>EBB.粒子带负电，aA>aB，EA>EBC.粒子带正电，aA

5、，故B错误，D正确。【加固训练】(2018·临汾模拟)(多选)图中K、L、M为静电场中的3个相距很近的等势面(K、M之间无电荷)。一带电粒子射入此静电场后，依abcde轨迹运动。已知电势φK<φL<φM，ULK=UML，且粒子在ab段做减速运动。下列说法中正确的是(不计重力)(　　)A.粒子带正电B.粒子在a点的加速度小于在c点的加速度C.粒子在a点的动能大于在e点的动能D.粒子在c点的电势能大于在d点的电势能【解析】选A、B、D。由于φK<φL<φM，所以电场线的方向向左，由轨迹的弯曲方向判断

6、出带电粒子所受电场力大体向左，画出电场线的分布，如图所示。粒子受到的电场力的方向向左，电场线的方向向左，即粒子受到的电场力的方向与电场线的方向相同，所以粒子带正电，故A正确；等差等势面的疏密表示电场的强弱，由图可知，c点的电场大，所以粒子在c点受到的电场力大，由牛顿第二定律可知，粒子在a点的加速度小于在c点的加速度，故B正确；a和e在同一条等势面上，所以粒子在a点的电势能等于在e点的电势能，在a点的动能等于在e点的动能，故C错误；由轨迹的弯曲方向判断出带电粒子所受电场力大体向左，粒子从c到d的过

7、程中电场力做正功，所以在c点的电势能大于在d点的电势能，故D正确。4.(2019·张家界模拟)空间存在一静电场，电场中的电势φ随x的变化规律如图所示，下列说法正确的是(　　)A.x=4m处电场强度可能为零B.x=4m处电场方向一定沿x轴正方向C.电荷量为e的负电荷沿x轴从O点移动到x=6m处，电势能增大8eVD.沿x轴正方向，电场强度先增大后减小【解析】选C。φ-x图象的斜率等于电场强度，则知x=4m处的电场强度不为零，故A错误；从O到x=4m处电势不断降低，但x=4m点的电场方向不一定沿x轴正

8、方向，故B错误；负电荷沿x轴正方向移动，沿x轴正方向电势降低，负电荷在电势高的地方电势能小，所以电势能增大，增大了8eV，故C正确；由斜率看出，从O到x=6m，图象的斜率先减小后增大，则电场强度沿x轴正方向先减小后增大，故D错误。5.如图所示，实线为某电场中未知方向的三条电场线，a、b两个带电粒子从电场中M点以相同初速度v0飞出，且初速度方向竖直向上，两粒子在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，不计两带电粒子之间的相互作用力和粒子的重力，则(　　)A.a一定带正电，b一定带负电B.a的速度将减