2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：电势能

试卷更新日期：2022-11-05 类型：一轮复习

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一、单选题

1. 如图，A、B、C三点在匀强电场中， $A C ⊥ B C$ ， $∠ A B C = 60 °$ ， $\vec{B C} = 20 cm$ ，把一个电量 $q = 1 \times 10^{- 5} C$ 的正电荷从A移到B，电场力做功 $- 8 \times 10^{- 5} J$ ；从B移到C，电场力做功为 $2 \times 10^{- 5} J$ ，则该匀强电场的场强大小和方向是（）

A、20V/m，B指向A B、20V/m，A指向B C、10V/m，B指向C D、10V/m，C指向B

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2. 如图所示，a、b、c、d为圆周上的四个点， $a b 、 c d$ 为相互垂直的两条直径，M、N为 $c d$ 上关于圆心O对称的两个点，在a、b、c三点分别固定电荷量相等的点电荷，带电性质如图所示。有一带负电的试探电荷在外力作用下由M点沿直线匀速运动到N点，不计试探电荷重力。下列正确的是（　　）

A、M处的电场强度与N处的电场强度相同 B、试探电荷在运动过程中，电势能不变 C、试探电荷在运动过程中，外力始终做正功 D、试探电荷在运动过程中，电场力先做负功再做正功

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3. 如图，A、B、C为匀强电场中直角三角形的三个顶点，电场方向与 $△ A B C$ 所在平面平行，已知 $A B = 40 cm$ ， $A C = 50 cm$ ， $∠ B = \frac{π}{2}$ 。现将电荷量为 $- 6 \times 10^{- 6} C$ 的点电荷从A点移到B点，电场力做的功为 $- 2.4 \times 10^{- 5} J$ ，从A点移到C点，电场力做的功为 $- 6.0 \times 10^{- 5} J$ ，则（）

A、B点的电势低于C点的电势 B、电场强度的大小为 $10 \sqrt{5} V/m$ C、电场线的方向平行于AC D、将该点电荷从B点移到C点，电荷的电势能会减小 $3.6 \times 10^{- 5} J$

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4. 在点电荷Q的电场中的O点，由静止释放一个质量为m、带电荷量为＋q的试探电荷，试探电荷运动到a点时的速度大小为v。若该试探电荷从无穷远处运动到电场中的a点时，需克服电场力做功为W，试探电荷运动到a点时的速度大小仍为v，设无穷远处电势为零。则下列判断正确的是（）

A、电场中a点电势φa= $\frac{W}{q}$ B、电场中O点电势为φO= $\frac{W}{q}$ - $\frac{m v^{2}}{2 q}$ C、试探电荷的最大速度为v_m= $\sqrt{\frac{2 W}{m}}$ D、aO间电势差为UaO= $\frac{m v^{2}}{2 q}$

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5. 如图所示，一竖直绝缘足够长的光滑细杆，杆上套一带电圆环，圆环的带电量为q，质量为m，可视为点电荷，杆与两等量固定正点电荷连线的中垂线重合，与两电荷连线的交点为O，圆环从M点由静止释放，运动到N点的速度恰好为零， $O N > O M$ ，以下说法正确的是（）

A、小环运动到O点时速度还没达到最大 B、小环带负电，从M到N点所受的电场力先减小后增大 C、小环带正电，从M运动到N点加速度先增大后减小 D、小环不能回到M点

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6. 如图甲，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的 $v - t$ 图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A、该电场一定是负点电荷形成的电场 B、A点的电场强度比B点的电场强度小 C、A点的电势比B点的电势高 D、该负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大

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二、多选题

7. 在如图所示的匀强电场中，一带电微粒自A点由静止释放，微粒沿直线运动到B点，在此过程中（）

A、微粒做匀变速直线运动 B、微粒所受的电场力小于微粒所受的重力 C、微粒从A点到B点的过程中，电势能的减少量大于重力势能的减少量 D、微粒从A点到B点的过程中，电势能和重力势能减少的总和等于微粒增加的动能

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8. 如图所示，虚线A、B、C表示某电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，一电子从右侧垂直等势面A向左进入电场，运动轨迹与等势面分别交于a、b、c三点，则可以判断（）

A、三个等势面的电势大小为φ_A>φ_B>φ_C B、三个等势面的电势大小为φ_C>φ_B>φ_A C、电子由a到c电势能不断减小 D、电子由a到c动能不断减小

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9. 在等量异种点电荷+Q、-Q的电场中，O为两点电荷连线的中点，P为两电荷连线中垂线上的一点。现将一试探电荷从P点沿PO方向射出，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，交两电荷的连线于N点。下列关于该试探电荷的说法，正确的是（）

A、可能带正电 B、过N点时的加速度比在P点时大 C、从P点到N点的过程中，电势能增大 D、过N点时的速度比在P点时大

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10. 如图所示，真空中O点固定有带正电的点电荷，电子甲、乙、丙以不同的初动能自a点垂直Oa连线射入，其中动能为 $E_{ka}$ 的电子甲的运动轨迹为圆，动能为 $E_{kb}$ 的电子乙可通过b点，动能为 $E_{kc}$ 的电子丙可通过c点，已知a、O、c、 $a^{'}$ 、b共线，且 $O a = O a^{'} = R$ ， $a^{'} b = a^{'} c$ ；电子乙、丙自a点分别运动至b、c点过程中电场力对其做功的绝对值分别为 $W_{b}$ 和 $W_{c}$ ，忽略电子之间的相互作用，电子电荷量为e，则下列说法正确的是（）

A、 $E_{ka} > E_{kb}$ B、 $E_{kb} > E_{kc}$ C、 $W_{b} > W_{c}$ D、a点的电场强度大小为 $\frac{2 E_{ka}}{e R}$

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11. 如图所示，匀强电场平行于直角坐标系平面，坐标系上有四个点 $a (R ， 0)$ 、 $b (- R ， 0)$ 、 $c (- \frac{R}{2} ， \frac{\sqrt{3}}{2} R)$ ， $d (\frac{R}{2} ， - \frac{\sqrt{3}}{2} R)$ 。电荷量为 $+ q$ 的粒子从O点到 $a$ 点电场力做功为 $\frac{W}{2} (W > 0)$ 、从O点到b点电场力做功为 $- \frac{W}{2}$ 、从c点到O点电场力做功为W。下列说法正确的是（）

A、该匀强电场的场强方向平行于x轴 B、将该粒子从a点移动到d点，电场力做功为 $\frac{W}{2}$ C、a点电势低于c点电势 D、该匀强电场的电场强度大小为 $\frac{W}{q R}$

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12. 如图所示，一带电的粒子P以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点，其中a点的电场强度大小为 $E_{a}$ ，方向与ab连线成37°角；b点的电场强度大小为 $E_{b}$ ，方向与ab连线成53°角，粒子P只受电场力的作用。下列说法正确的是（）

A、粒子P带负电 B、a点的电势高于b点的电势 C、从a到b，粒子P的动能增加 D、粒子P在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力

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13. 如图所示，匀强电场中有A、B、C三点，AC⊥BC， $∠ B = 53 °$ ， $B C = 6 m$ ，一个带电荷量为 $1.5 \times 10^{- 6} C$ 的负电荷由A点移到B点，电势能增加 $1.2 \times 10^{- 5} J$ ，由B点移到C点，电场力做功 $W_{B C} = 0$ 。下列说法正确的是（）

A、该电场的电场强度大小为1V/m B、电场强度方向沿着BC方向，由B指向C C、B点的电势比A点的电势低8V D、带电荷量为 $4 \times 10^{- 6} C$ 的正电荷由A点移到C点，电势能减少 $8 \times 10^{- 6} J$

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三、填空题

14. 如图所示，把电荷量为-5×10^-9 C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能（选填“增大”或“减小”）。若A点的电势为φ_A=15 V，B点的电势为φ_B=10 V，则电荷在A点和B点具有的电势能分别为Ep_A= J，Ep_B= J，此过程静电力所做的功W_AB= J。

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四、综合题

15. 如图所示，空间存在水平方向的匀强电场 $E = 2.0 \times 10^{4} N/C$ ，在A处有一个质量 $m = 0.3 kg$ 的质点，所带电荷量为 $q = + 2.0 \times 10^{- 4} C$ ，用一不可伸长的绝缘细线将质点与固定点O连接（ $A O$ 与电场线平行），此时细线恰好伸直，已知细线长 $L = 0.6 m$ 。现让该质点在A处静止释放，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)、质点第一次到达O点正下方时，电场力做的功；

(2)、质点第一次到达O点正下方时的速度大小 $v_{1}$ ；

(3)、质点第一次到达O点左方水平等高处时，绝缘细线的拉力大小。

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