2011-2018年高考物理试卷分类汇编037.电场力做功和电势能.docVIP

第37节 电场力做功和电势能.吕叔湘中学庞留根 1. 2013年上海卷 aABb10．两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A点电势高于B点电势。若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和 a A B b A．a处为正电荷，qa＜qb B．a处为正电荷，qa＞qb C．a处为负电荷，qa＜qb D．a处为负电荷，qa＞qb 答案：B 解析：根据A点电势高于B点电势可知，a处为正电荷，qa＞qb，选项B正确。 2. 2013年天津卷 6．两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点。一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动。取无限远处的电势为零，则 MNOQPAA．q M N O Q P A B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小 C．q运动到O点时的动能最大 D．q运动到O点时电势能为零 【答案】BC 【解析】本题考查静电场的基本概念。 MNOQPA∞∞6解图两等量正电荷周围部分电场线如6解图所示，其中P、Q连线的中垂线MN上，从O点指向M点到无穷远的方向与从O点指向N点到无穷远的方向的电场线分布情况关于PQ连线对称。电荷仅受电场力作用，而在A向O的过程中电场强度并非恒定不变，故一定不是匀变速直线运动，所以A选项错误； 电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小，所以B选项正确；由动能定理易知C选项正确； M N O Q P A ∞ ∞ 6解图 3. 2016年新课标Ⅱ卷15．如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则 PabcA．aaabac，vavcvb B．aaabac，vbv P a b c C．abacaa，vbvcva D．abacaa，vavcvb 【答案】D 【解析】在点电荷的电场中，场强大小，由图可知，可得，而带电粒子运动的加速度，则，而由动能定理可知电场力做负功，动能减小，由图，则，故选D。 4. 2016年江苏卷3．一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是 (　　) BAA．A点的电场强度比B B A B．小球表面的电势比容器内表面的低 C．B点的电场强度方向与该处内表面垂直 D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同 【答案】C 【解析】电场线的疏密反映电场的强弱，电场线越密，电场越强，据图可知，B点的电场强度比A点大，选项A错误；沿电场线电势降低，小球表面的电势比容器内表面的高，选项B错误；容器内表面为等势面，而电场线总与等势面垂直，故B点的电场强度方向与该处内表面垂直，选项C正确；A、B两点等势，将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力做功均为零，选项D错误。 5. 2016年上海卷aAO24.如图，质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，处于静止状态。施加一水平向右的匀强电场后，A向右摆动，摆动的最大角度为60°，则A受到的电场力大小为 。 在改变电场强度的大小和方向后，小球A的平衡位置在a=60°处，然后再将A的质量改变为2m，其新的平衡位置在a=30°处，A受到的电场力大小为 a A O 【答案】； mg 【解析】根据题意，带电小球受到电场力后摆动的最大角度为60°，末速度为0，此过程中电场力F对小球做正功，重力G做负功，细线拉力T不做功，根据动能定理有：，计算电场力为：；改变电场强度的大小和方向后，平衡在α=60°处时，根据正弦定理有：，平衡在α=30°处时，由正弦定理有：，经过计算得到：，。 6. 2016年海南卷abcdeOMN10．如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b a b c d e O M N A．M带负电荷，N带正电荷 B．M在b点的动能小于它在a点的动能 C．N在d点的电势能等于它在e点的电势能 D．N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功 【答案】ABC 【解析】如图所示，M粒子的轨迹向左弯曲，则带电粒子所受的电场力方向向左，可知M带电粒子受到的引力作用，故M带负电，而N粒子的轨迹向下弯曲，则带电粒子所受到的电场力方向向下，说明N粒子受到斥力作用，故N粒子带正电荷，故选项A正确；由于虚线是等势面，故M粒子从ａ到b电场力对其做负功，故动能减小，故选项B正确；对于N粒子，由于d和e在同一等势面上，故从