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电场能的性质
1.(多选)(2024·昆明模拟)如图所示,实线为三个电荷量相同的带正电的点电荷Q1、Q2、Q3的电场线分布,虚线为某试探电荷从a点只受电场力作用运动到b点的轨迹,则下列说法正确的是 ( )
A.b点的电场强度比a点的电场强度大
B.该试探电荷从a点到b点的过程中电场力一直做负功 C.该试探电荷从a点到b点的过程中电势能先增加后减少 D.该试探电荷从a点到b点的过程中动能先增加后减少
【解析】选A、C。根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小可知,b点的电场强度比a点的电场强度大,故A正确;该试探电荷从a点到b点的过程中,电场力提供其做曲线运动的合外力,且电场力方向指向曲线凹处,与速度方向的夹角先是钝角后变成锐角,即电场力先做负功后做正功,试探电荷的电势能先增加后减少,根据功能关系可知,试探电荷的动能先减少后增加,故C正确,B、D错误。故选A、C。
2.(多选)(2024·淮北模拟)如图所示,整个空间充满竖直向下的匀强电场,一带正电的小球自A点由静止开始自由下落,到达B点时与绝缘弹簧接触,到达C点时弹簧被压缩至最短,然后被弹回。若不计弹簧质量和空气阻力,在带电小球(小球带电量不变)下降运动过程中,下列判断中正确的是
( )
A.运动过程中小球所受重力和弹力做功之和等于小球动能增加量 B.小球由B到C动能先增大后减小 C.小球在C点时加速度最大
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D.小球由B到C的过程中,动能和弹簧弹性势能之和增大
【解析】选B、C、D。运动过程中小球所受重力、弹力和电场力做功之和等于小球动能增加量,选项A错误;在B点时电场力和重力之和大于弹力,小球的加速度向下,随小球的下降,弹力增大,则加速度减小,直到重力和电场力的合力等于弹力时,加速度为零,速度最大;小球继续下降,弹力大于重力和电场力的合力,则加速度向上,做减速运动直到最低点C时速度为零,则小球由B到C动能先增大后减小,选项B正确;小球下落与弹簧接触的运动具有对称性,当压缩弹簧的速度等于刚接触弹簧时的速度时,加速度大小相等,再往下压缩加速度变大,则在C点时加速度最大,选项C正确;小球由B到C的过程中,重力势能减小,由系统的机械能守恒可知,动能和弹簧弹性势能之和增大,选项D正确;故选B、C、D。
3.(多选)如图,在斜面上方某位置Q固定一带正电的点电荷,A、B、C是斜面上间距相等的三个点,Q、B连线垂直于斜面,在A点无初速度释放一带有恒定电荷的小物块,已知物块沿绝缘的斜面运动到C点时停下。下列说法正确的是
( )
A.小物块一定带负电
B.小物块运动过程,电势能可能先增大后减小 C.小物块运动过程经过B点时的滑动摩擦力最小 D.小物块从B点运动到C点过程中机械能不断减少
【解析】选A、C、D。物块在C点停下,由受力分析可知,电场力为从C到Q斜向上,则物块一定带负电,选项A正确;小物块运动过程,电场力先做正功,后做负功,则电势能先减小后增大,选项B错误;小物块运动过程经过B点时,物块所受库仑力吸引最大,物块对斜面的压力最小,则所受的滑动摩擦力最小,选项C正确;小物块从B点运动到C点过程中库仑力和摩擦力均做负功,则物块的机械能不断减少,选项D正确。故选A、C、D。
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2024版高考物理一轮复习第七章电场2电场能的性质训练3(含解析)
