熱點(diǎn)8　電場(chǎng)中力和能的性質(zhì)(建議用時(shí)：20分鐘)1.如圖，有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷置于正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)上，正點(diǎn)電荷置于a點(diǎn)，負(fù)點(diǎn)電荷置于c點(diǎn)，則(　　)A．b、d、h、f點(diǎn)電勢(shì)相等B．e、f、g、h點(diǎn)電勢(shì)相等C．bd連線中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零D．bd連線中點(diǎn)與fh連線中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同2．(多選)(2019·聊城模擬)如圖所示，有四個(gè)等量異種電荷，放在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)處，a、b、c、d為正方形四個(gè)邊的中點(diǎn)，O為正方形的中心，e、f為正方形外接圓與bd中垂線的兩個(gè)交點(diǎn)．取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0，下列說(shuō)法中正確的是(　　)A．a、b、c、d電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都相同B．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均為零C．將一帶正電的試探電荷從e點(diǎn)沿直線移動(dòng)到f點(diǎn)過(guò)程中電勢(shì)能不變D．過(guò)e點(diǎn)垂直于紙面的直線上，各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)為零3.真空中，兩個(gè)相距L的固定點(diǎn)電荷P、Q所帶的電荷量的絕對(duì)值分別為QP和QQ，在它們共同形成的電場(chǎng)中，有一條電場(chǎng)線如圖中實(shí)線所示，實(shí)線上的箭頭表示電場(chǎng)線的方向，電場(chǎng)線上標(biāo)出了M、N兩點(diǎn)，其中過(guò)N點(diǎn)的切線與P、Q連線平行，且∠NPQ>∠NQP，則(　　)A．P帶負(fù)電，Q帶正電，且QP<QQB．P、Q連線的中垂面不是等勢(shì)面C．在M點(diǎn)由靜止釋放一帶正電的檢驗(yàn)電荷，該電荷有可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)D．帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能 4．(多選)如圖所示是某空間部分電場(chǎng)線分布圖，在電場(chǎng)中取一點(diǎn)O，以O為圓心的圓周上有M、Q、N三個(gè)點(diǎn)，連線MON與直電場(chǎng)線重合，連線OQ垂直于MON.下列說(shuō)法正確的是(　　)A．M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B．O點(diǎn)的電勢(shì)等于Q點(diǎn)的電勢(shì)C．將一負(fù)點(diǎn)電荷由M點(diǎn)移到Q點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能增加D．一正點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力作用能從Q點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)至N點(diǎn)5.圖示為5個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布情況，曲線cd是一帶電粒子(不計(jì)重力)運(yùn)動(dòng)的軌跡，則下列判斷正確的是(　　)A．a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B．a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)可能相等C．該粒子帶正電D．一電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能6．(多選)(2019·安徽蚌埠高三質(zhì)量檢測(cè))如圖，充電后的平行板電容器水平放置(與電源斷開(kāi))，電容為C，板間距離為d，上極板正中央有一小孔．質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球從小孔正上方高h處由靜止開(kāi)始下落，穿過(guò)小孔到達(dá)下極板處的P點(diǎn)時(shí)速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，重力加速度為g)．下列說(shuō)法正確的是(　　)A．電容器所帶電荷量Q＝B．電容器板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝C．若下板下移的距離，小球到達(dá)P點(diǎn)(原下板處)時(shí)速度恰為零D．若下板水平右移一小段距離，小球到達(dá)下板處時(shí)速度恰為零  7．(多選)(2019·青島二中高三模擬)如圖所示，平行板電容器A、B兩極板水平放置，A在上方，B在下方，現(xiàn)將其和二極管串聯(lián)接在電源上，已知A和電源正極相連，二極管具有單向?qū)щ娦?/span>，一帶電小球沿A、B中心水平射入，打在B極板上的N點(diǎn)，小球的重力不能忽略，現(xiàn)通過(guò)上下移動(dòng)A極板來(lái)改變兩極板A、B間距(兩極板仍平行)，則下列說(shuō)法正確的是(　　)A．若小球帶正電，當(dāng)A、B間距增大時(shí)，小球打在N點(diǎn)的右側(cè)B．若小球帶正電，當(dāng)A、B間距減小時(shí)，小球打在N點(diǎn)的左側(cè)　C．若小球帶負(fù)電，當(dāng)A、B間距減小時(shí)，小球可能打在N點(diǎn)的右側(cè)D．若小球帶負(fù)電，當(dāng)A、B間距增大時(shí)，小球可能打在N點(diǎn)的左側(cè) 8．(多選)(2019·湖南四校聯(lián)考)如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場(chǎng)強(qiáng)度為E、區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．ON與水平面的夾角為30°，重力加速度為g，且mg＝qE，則(　　)A．電場(chǎng)方向豎直向上B．小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為gC．小球上升的最大高度為D．若小球在初始位置的電勢(shì)能為零，則小球電勢(shì)能的最大值為熱點(diǎn)8　電場(chǎng)中力和能的性質(zhì)1．解析：選A.由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布可知，ac連線的垂直等分面為等勢(shì)面，b、d、h、f點(diǎn)處于這個(gè)等勢(shì)面上，這四點(diǎn)電勢(shì)相等，選項(xiàng)A正確； e點(diǎn)電勢(shì)高于h點(diǎn)電勢(shì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；bd連線中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；bd連線中點(diǎn)與fh連線中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，但大小不相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2．解析：選BC.把其中相鄰的兩個(gè)正負(fù)電荷看成一組，另外兩個(gè)正負(fù)電荷看成一組，中垂線就是一條零勢(shì)線，a、b、c、d、O點(diǎn)的電勢(shì)為零，根據(jù)對(duì)稱性可知，a、b、c、d電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；ef是一條等勢(shì)線，沿ef移動(dòng)電荷，電荷的電勢(shì)能不變，選項(xiàng)C正確；過(guò)e點(diǎn)垂直于紙面的直線上，各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，電勢(shì)為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．3．解析：選B.由電場(chǎng)線方向可知，P帶正電，Q帶負(fù)電，如圖所示，兩點(diǎn)電荷在N點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)方向與P、Q連線平行，由平行四邊形定則和點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可知，QP<QQ，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在P、Q連線的中垂面上(除連線中點(diǎn))，放置一帶正電的檢驗(yàn)電荷，其受力方向不與該中垂面垂直，故中垂面不是等勢(shì)面，選項(xiàng)B正確；因圖中所畫的電場(chǎng)線是曲線，從M點(diǎn)釋放的帶正電的檢驗(yàn)電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)跟這條電場(chǎng)線重合，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能反而小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．4．解析：選AC.電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱，故M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，A正確；根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直的特點(diǎn)，在O點(diǎn)所在電場(chǎng)線上找到Q點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知，O點(diǎn)的電勢(shì)比Q點(diǎn)的電勢(shì)高，故B錯(cuò)誤；將一負(fù)點(diǎn)電荷由M點(diǎn)移到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，故C正確；一正點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力作用不可能沿圓周運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．5．解析：選D.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小可知，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，A錯(cuò)誤；根據(jù)等勢(shì)線與電場(chǎng)線垂直，畫出a點(diǎn)的等勢(shì)線如圖所示，則a′點(diǎn)的電勢(shì)與a點(diǎn)的電勢(shì)相等，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低知，b點(diǎn)的電勢(shì)高于a′點(diǎn)的電勢(shì)，即高于a點(diǎn)的電勢(shì)，B錯(cuò)誤；根據(jù)粒子所受的合力指向軌跡凹處知，該粒子帶負(fù)電，C錯(cuò)誤；若電子從a′點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能與在a′點(diǎn)的電勢(shì)能相等，則電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，D正確．6．解析：選BC.對(duì)小球從釋放到到達(dá)下極板處過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得：mg(h＋d)－qEd＝0，解得：E＝，電容器兩極板間的電壓為：U＝Ed＝，電容器的帶電荷量為：Q＝CU＝，故A錯(cuò)誤，B正確；由題意知，電容器的電荷量不變，根據(jù)C＝、C＝和E＝，得E＝，當(dāng)下極板向下移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度不變，根據(jù)動(dòng)能定理可知，小球從相同高度處釋放，到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，故C正確；當(dāng)下極板水平右移一小段距離時(shí)，面積S減小，故電場(chǎng)強(qiáng)度增大，下落相同的距離，電場(chǎng)力做的負(fù)功更多，故小球在到達(dá)下板前速度已經(jīng)為零，故D錯(cuò)誤．7．解析：選BC.若小球帶正電，當(dāng)d增大時(shí)，電容減小，但Q不可能減小，所以Q不變，根據(jù)E＝＝＝，E不變所以電場(chǎng)力不變，小球仍然打在N點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；若小球帶正電，當(dāng)d減小時(shí)，電容增大，Q增大，根據(jù)E＝＝＝，所以d減小時(shí)E增大，所以電場(chǎng)力變大，方向豎直向下，小球做平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向加速度增大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短，打在N點(diǎn)左側(cè)，故B正確；若小球帶負(fù)電，當(dāng)A、B間距d減小時(shí)，電容增大，則Q增大，E增大，所以電場(chǎng)力變大，方向豎直向上，若電場(chǎng)力小于重力，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上的加速度減小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)，小球?qū)⒋蛟?/span>N點(diǎn)的右側(cè)，故C正確；若小球帶負(fù)電，當(dāng)A、B間距增大時(shí)，E不變，所以電場(chǎng)力大小不變，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上的加速度不變，運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變，小球仍落在N點(diǎn)，故D錯(cuò)誤．8.解析：選BD.如圖所示，由于帶電小球在豎直面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其合力沿ON或NO方向，而mg＝qE，由平行四邊形定則，可知電場(chǎng)方向與ON方向成120°角，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖中幾何關(guān)系可知，小球所受合力為mg，由牛頓第二定律可知a＝g，方向與初速度方向相反，B項(xiàng)正確；設(shè)帶電小球上升的最大高度為h，由動(dòng)能定理可得－mg·2h＝0－mv，解得h＝，C項(xiàng)錯(cuò)誤；小球上升過(guò)程中，當(dāng)帶電小球速度為零時(shí)，其電勢(shì)能最大，則Ep＝－qE·2hcos 120°＝，D項(xiàng)正確．    

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