高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量试卷（Word版 含解析）
一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优（难）
1．如图所示，分别在M、N两点固定放置两个点电荷+Q和-2Q，以MN连线的中点O为圆心的圆周上有A、B、C、D四点，COD与MN垂直，规定无穷远处电势为零，下列说法正确的是( )
A．A点场强与B点场强相等 B．C点场强与D点场强相等 C．O点电势等于零 D．C点和D点电势相等 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A、由于2Q＞Q，A点处电场线比B点处电场线疏，A点场强小于B点场强；故A错误． B、由于电场线关于MN对称，C、D两点电场线疏密程度相同，则C点场强等于D点场强，但方向与两个电荷的连线不平行，故电场强度的方向不同，故电场强度大小相等，但方向不相同；故B错误．
C、根据等量异种电荷的对称性可知过O点的中垂线与电场线垂直，中垂线为等势线，O点的电势为零，现在是不等量的异种电荷，过O点中垂线不再是等势线，O点电势不为零，由U?E?d可知左侧的平均场强小，电势降低的慢，则零电势点在O点右侧；C错误．
D、沿着电场线电势逐渐降低，结合电场分布的上下对称可知?C??D?0；D正确． 故选D． 【点睛】
本题考查判断电势、场强大小的能力，往往画出电场线，抓住电场线分布的特点进行判断．
2．一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动，取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep与位移x的关系如图所示，下列图象中合理的是( )
A． B．
C． D．
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动，电场力做功等于电势能的减小量，故：
F??EP ?x即Ep?x图象上某点的切线的斜率表示电场力；
A.Ep?x 图象上某点的切线的斜率表示电场力，故电场力逐渐减小，根据
E?故电场强度也逐渐减小，故A错误； B.根据动能定理，有：
F qF??x??Ek
故Ek?x图线上某点切线的斜率表示电场力；由于电场力逐渐减小，与B图矛盾，故B错误；
C.按照C图，速度随着位移均匀增加，根据公式
2v2?v0?2ax
匀变速直线运动的v2﹣x图象是直线，题图v?x图象是直线；相同位移速度增加量相等，又是加速运动，故增加相等的速度需要的时间逐渐减小，故加速度逐渐增加；而电场力减小导致加速度减小；故矛盾，故C错误； D.粒子做加速度减小的加速运动，故D正确．
3．空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、Ecx，下列说法中正确的有
A．B、C两点的电场强度大小EBx＜Ecx B．EBx的方向沿x轴正方向
C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大
D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功 【答案】D 【解析】 【分析】
本题的入手点在于如何判断EBx和ECx的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法． 【详解】
A、在B点和C点附近分别取很小的一段d，由题图得，B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差，将电场看做匀强电场，有E???，可见EBx>ECx，A项错误．C、同理可知Od点的斜率最小，即场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C项错误．B、沿电场线方向电势降低，在O点左侧，EBx的方向沿x轴负方向，在O点右侧，ECx的方向沿x轴正方向，B项错误．D、负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先向右后向左，电场力先做正功，后做负功，D项正确．故选D． 【点睛】 挖掘出φ?x图象两大重要性质：图象的斜率反映电场强度的大小，图象中?降低的方向
反映场强沿x轴的方向．
4．如图所示，在纸面内有一直角三角形ABC，P1为AB的中点， P2为AP1的中点，BC=2 cm，∠A = 30°．纸面内有一匀强电场，电子在A点的电势能为-5 eV，在C点的电势能为19 eV，在P2点的电势能为3 eV．下列说法正确的是
A．A点的电势为-5 V B．B点的电势为-19 V
C．该电场的电场强度方向由B点指向A点
高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量试卷(Word版 含解析)
