2021-2022新教材鲁科版物理必修第三册课后练习：2.素养培优课2　电场能的性质含解析

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素养培优集训(二)　电场能的性质
(建议用时：40 分钟)
一、选择题
1．(多选)如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c
为ab 中点。a、b电势分别为 φa＝5 V，φb＝3 V，下列叙述中正确的是(　　)
A．a点处的场强 Ea一定大于 b点处的场强 Eb
B．一正电荷运动到 c点时受到的电场力由 a指向 c
C．一负电荷在 a点的电势能一定大于在 c点的电势能
D．一正电荷从 c点运动到 b点电势能一定减少
BD　[一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则 a
点处的场强 Ea不一定大于 b点处的场强 Eb，故 A错误；由题意可判断电场线方
向从 a指向 b，正电荷运动到 c点时受到的电场力由 a指向 c，故 B正确；由题
意知 φa＞φc＞φb＞0，Ep＝qφ，所以负电荷在 a点的电势能小于在 c点的电势能，
正电荷从 c点运动到 b点电势能一定减少，故 C错误，D正确。]
2．如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小
物块。由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。在物块的运动
过程中，下列表述正确的是(　　)
A．两个物块的电势能逐渐减少
B．物块受的库仑力不做功
C．两个物块的机械能守恒
D．物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力
A　[由于两物块之间的库仑力等大反向，因此在远离过程中，电场力(库仑
力)做正功，电势能逐渐减少，A正确，B错误；物块运动过程中，有电场力和
摩擦力做功，故机械能不守恒，C错误；在远离过程中，开始电场力大于摩擦
力，后来电场力小于摩擦力，静止后，电场力等于摩擦力，D错误。]
3．两个不规则带电导体间的电场线分布如图所示，已知导体附近的电场线
均与导体表面垂直，a、b、c、d为电场中四个点，并且 a、d为紧靠导体表面的
两点，选无穷远处为电势零点，则(　　)
A．场强大小关系有 Eb>Ec
B．电势大小关系有 φb<φd
C．将一负电荷放在 d点时其电势能为负值
D．将一正电荷由 a点移到 d点的过程中电场力做正功
D　[根据电场中电场线的疏密代表电场强度的大小，可知 Eb＜Ec，A错误；
根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可知 φb＞φd，B错误；利用电势能公式 Ep
＝φq，又知 φd＜0，则将负电荷放在 d点时其电势能为正值，C错误；由题图知
a点电势高于 d点电势，则将一正电荷由 a点移到 d点的过程中电场力做正功，
D正确。]
4．(多选)一个电子在电场中的 A点具有 80 eV 的电势能，在由 A点移到 B
点的过程中，电子克服静电力做功 30 eV，则(　　)
A．电子在 B点的电势能为 110 eV
B．电子的电势能增加了 30 eV
C．A、B两点间的电势差为 110 V
D．A、B两点间的电势差为－30 V
AB　[由于 WAB＝EpA－EpB，所以 EpB＝EpA－WAB＝80 eV－(－30)eV＝110
eV，A正确；电子克服静电力做功，电子电势能增加，增加量等于克服静电力
做的功 30 eV，B正确；A、B两点间的电势差 UAB＝＝＝30 V，C、D错误。]
5．如图所示，虚线 a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的
粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三
点，由此可知(　　)
A．带电粒子在 R点时的速度大小大于在 Q点时的速度大小
B．带电粒子在 P点时的电势能比在 Q点时的电势能大
C．带电粒子在 R点时的动能与电势能之和比在 Q点时的小，比在 P点时
的大
D．带电粒子在 R点时的加速度大小小于在 Q点时的加速度大小
A　[根据物体做曲线运动的轨迹与速度、合外力的关系可知，带电粒子在
R处所受电场力的方向为沿电场线向右。假设粒子从 Q向P运动，则电场力做
正功，所以电势能减小，动能增大，速度增大；假设粒子从 P向Q运动，则电
场力做负功，所以电势能增大，动能减小，速度减小，故 A正确，B错误；由
于带电粒子在运动过程中只受电场力作用，只有动能与电势能之间的相互转化，
则带电粒子的动能与电势能之和不变，故 C错误；根据牛顿第二定律可得 qE＝
ma，又根据电场线的疏密程度可以得出 Q、R两点处的电场强度的大小关系为
ER>EQ，则带电粒子在 R、Q两点处的加速度的大小关系为 aR>aQ，故 D错误。]
6．(多选)在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形 abcd，顶点 a、c分别固
定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于 b点由
静止自由释放，粒子将沿着对角线 bd 往复运动。粒子从 b点运动到 d点的过程
中(　　)
A．先做匀加速运动，后做匀减速运动
B．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势
C．电势能与机械能之和保持不变
D．电势能先减小，后增大
CD　[a、c两点固定相同的正点电荷，则 bd 为等量正点电荷连线的中垂线，
由电场线分布情况可知带电粒子不可能做匀加速或匀减速运动，故 A错误；等
量正点电荷连线的中垂线的中点电势最高，带负电的粒子从 b点运动到 d点的
过程中，先从低电势到高电势，再从高电势到低电势，故 B错误；带负电粒子
从b点运动到 d点的过程中所受电场力先由 b指向 d，后由 d指向 b，所以电场
力先做正功后做负功，因此电势能先减小，后增大，故 D正确；只有电场力做
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