专题强化练(十)电场的性质及带电粒子在电场中的运动(满分:100分时间:50分钟)一、选择题(共7小题,每小题8分,共56分)1.(考点1)(多选)(2019重庆九校联盟联考)如图所示,关于x轴对称的三条等势线为正点电荷形成的电场中的等差(Uab=Ubc)等势线,等势线与x轴的交点分别为a、b、c,下列说法正确的是()A.b点的电场强度方向与x轴垂直B.a、b、c三点中c点的电场强度最大C.a、b、c三点中c点的电势最高D.把一电子从a点移到b点,电子的电势能减小解析由于三条等势线为正点电荷形成的电场中的等差等势线,所以正点电荷位于c点的右侧,a、b、c三点中c点离正点电荷最近,根据点电荷产生电场的电场强度E=kQr2,c点的电场强度最大;根据等势面与电场线垂直,电场强度方向从c指向a,b点处的电场强度方向与x轴平行,水平向左,选项A错误、B正确;电场强度方向与等势线电势降低的方向一致,a、b、c三点中c点的电势最高,选项C正确;电子放在该电场中从a到b电场力做正功,电势能减小,选项D正确。答案BCD2.(考点2)(2019湖北重点中学模拟)如图所示,A、B、C为放置在光滑绝缘水平面上的三个带电小球,球A固定且带电荷量为+Q;小球B和C带电荷量分别为-q和+2q,由长为L绝缘细杆相连,静止在水平面上。若A与B相距d,A、B和C视为点电荷,且三者在同一直线上,下列说法正确的是()A.其他条件不变,将A释放后不能保持静止B.绝缘细杆长L=(❑√2-1)dC.A在B、C处产生的电场强度关系为EB=❑√2ECD.其他条件不变,小球A的电荷量增加为+2Q,B、C及细杆组成的系统所受合外力不为零解析三个在同一直线上的自由电荷,只要满足“两大夹一小”“两同夹一异”“近小远大”的条件,它们均能静止,选项A错误;对B电荷由平衡条件得kQqd2=2kq2L2,对C电荷同理得kQ×2q(d+L)2=2kq2L2,解以上两式得B与C之间的距离为L=(❑√2-1)d,选项B正确;由点电荷的电场强度公式得EB=kQd2,EC=kQ(d+L)2,则EB=2EC,选项C错误;A的电荷量增加为+2Q,A在B、C两点产生的电场强度大小关系应满足EB=2EC,则A对B、C及细杆组成的系统所受的合外力仍为零,选项D错误。答案B3.(考点1)(多选)(2019安徽阜阳第二次调研)如图所示,匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,∠ABC=∠CAB=30°,BC=2❑√3m,已知电场线平行于三角形ABC所在的平面,一个电荷量q=-2×10-6C的点电荷由A点移到B点的过程中,电势能增加了1.2×10-5J,由B点移到C点的过程中电场力做功6×10-6J,为方便计算,设B点电势为0,下列说法正确的是()A.B、C两点的电势差UBC=3VB.A点的电势低于B点的电势C.负电荷由C点移到A点的过程中,电势能减少D.该电场的电场强度为1V/m解析由B移到C的过程中电场力做功WBC=6×10-6J,则B、C两点的电势差为UBC=WBCq=6×10-6-2×10-6V=-3V,选项A错误;点电荷由A移到B的过程中,电势能增加1.2×10-5J,知电场力做功-1.2×10-5J,A、B两点的电势差:UAB=WABq=6V,所以A点的电势高于B点的电势,选项B错误;UCA=-UBC-UAB=-3V,根据W=Uq得,负电荷由C移到A的过程中,电场力做正功,所以电势能减小,选项C正确;三角形ABC为等腰三角形,所以电场强度方向沿着AB方向,由A指向B。因为BC=2❑√3m,所以E=UAB2×2❑√3cos30°=1V/m,所以该电场的电场强度为1V/m,选项D正确。答案CD4.(考点4)一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示。在该匀强电场中,有一个带电粒子于t=0时刻由静止释放,若带电粒子只受电场力作用,则下列说法中正确的是()A.带电粒子只向一个方向运动B.0~2s内,电场力所做的功等于零C.4s末带电粒子回到原出发点D.2.5~4s内,电场力的冲量等于零解析由牛顿第二定律可知,带电粒子在第1s内的加速度大小a1=qE0m,第2s内加速度大小a2=2qE0m,因此粒子先加速1s再减速0.5s速度变为零,接下来的0.5s将反向加速运动,v-t图象如图所示,选项A错误;0~2s内,带电粒子的初速度为零,但末速度不为零,由动能定理可知电场力所做的功不为零,选项B错误;由v-t图象中图线与时间轴围成的图形的面积为物体的位移,由图可以看出,前4s内的位移不为零,所以带电粒子不会回到原出发点,选项C错误;2.5~4s内,电场力的冲量为I=2qE0×0.5+(-qE0)×1=0,选项D正确。答案D5.(考点2、3)(多选)(2019山东临沂高三第三次模拟考试)在竖直向上的匀强电场中,有两个质量相等、带异种...
