第十章 静电场中的能量 （B卷）
一、单选题
1．（2020·全国高二专题练习）某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则（ ）
A．EP＜EQ，φP＞φQ C．EP＞EQ，φP＞φQ 【答案】A
B．EP＞EQ，φP＜φQ D．EP＜EQ，φP＜φQ
【详解】由图Q点电场线密，电场强度大，EQ＞EP，PQ在同一条电场线上，沿电场线的方向电势降低，φP＞φQ． 故选A
2．（2020·全国高二课时练习）下列说法正确的是（ ）
A．电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，静电力做功的大小就可能不同 B．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则静电力做功为零
C．正电荷沿着电场线运动，静电力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，静电力对负电荷做负功 D．电荷在电场中运动，因为静电力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立 【答案】B
【详解】AB．静电力做功与电荷运动路径无关，只与初、末位置有关，电荷从某点出发又回到了该点，静电力做功为零，故A错误，B正确；
C．正电荷沿电场线的方向运动，由于受力的方向与运动方向相同，故静电力做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，静电力方向与位移方向相同，对负电荷也做正功，C错误；
D．电荷在电场中虽然有静电力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化仍满足能量守恒定律，D错误。 故选B。
3．（2020·全国高二专题练习）设电子在运动过程中只受电场力作用，则在下列哪个电场中，只要给电子一
个适当的初速度它就能自始至终沿一条电场线运动；而给电子一个适当的初速度它就能始终沿某个等势面运动（ ） A．匀强电场
C．负点电荷产生的电场 【答案】B
【详解】电子能沿着电场线运动，电场线必须是直线，而给电子一个适当的初速度它就能始终沿某个等势面运动，说明电场力提供向心力而做匀速圆周运动，这样的电场只有点电荷的电场。电子带负电，所以正点电荷对电子的吸引力提供向心力。 故选B。
4．（2020·全国高二课时练习）空气中的负离子对人的健康极为有益，人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法。如图4所示，在一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电，电压达5 000 V左右，使空气发生电离，从而产生负氧离子（负氧离子为－1价离子），使空气清新化。针状负极与环形正极间距为5 mm，且视为匀强电场，电场强度为E，电场对负氧离子的作用力为F，则（ ）
B．正点电荷产生的电场 D．以上都不可能
A．E＝103 N/C，F＝1.6×10－16 N C．E＝103 N/C，F＝1.6×10－13 N 【答案】D
B．E＝106 N/C，F＝1.6×10－16 N D．E＝106 N/C，F＝1.6×10－13 N
【详解】针状负极与环形正极间的电场为匀强电场，所以
E?负氧离子受力
U5000?V/m?106V/m?106N/C ?3d5?10F?qE?1.6?10－19?106N?1.6?10－13N
故选D。
5．（2020·全国高二专题练习）下列说法正确的是（ ） A．最早发现电荷间相互作用规律的科学家是牛顿 B．公式E?U是用比值定义的方法定义电场强度的 dC．“这车什么时候开？”中的“什么时候”指的是时刻
D．两物体接触面间的静摩擦力大小与彼此间的弹力大小成正比 【答案】C
【详解】A．最早发现电荷间相互作用规律的科学家是库仑，选项A错误； B．公式E?F是用比值定义的方法定义电场强度的，选项B错误； qC．“这车什么时候开？”中的“什么时候”指的是时刻，选项C正确；
D．滑动摩擦力与接触面间的弹力成正比，最大静摩擦力与弹力有关，静摩擦力与弹力无关，选项D错误。 故选C。
6．（2020·全国高二课时练习）某空间存在一条沿x轴方向的电场线，电场强度E随x变化的规律如图所示，图线关于坐标原点对称，A、B是x轴上关于原点O对称的两点，C点是OB的中点则下列说法正确的是（ ）
A．电势差UOC?UCB B．电势差UOC?UCB
C．取无穷远处电势为零，则O点处电势也为零 D．电子从A点由静止释放后的运动轨迹在一条直线上 【答案】D
【详解】AB．由题图可知，OC与图像围成的面积小于CB与图像围成的面积，故电势差UCB?UOC，A、B错误；
C．若把一个正点电荷从O点沿x轴正方向移到无穷远处，电场力一直在做功，所以O点电势与无穷远处电势不相等，C错误；
D．电子从A点由静止释放后一直受到沿x轴方向的力作用，即力与运动方向一直在同一条直线上，故电子的轨迹在一条直线上，D正确； 故选D。 二、多选题
7．（2020·全国高二月考）沿平行于均匀带正电的导体球的一条直径建立r轴，r轴上各点电势?随r的变化规律如图所示，则下列关于该电场的论述正确的是（ ）
A．从?R0到R0各点电势为0 B．从x2到坐标原点电场强度逐渐增大 C．负电荷在x1处的电势能低于x2处的电势能 D．?R0到R0各点电场强度为0 【答案】CD
【详解】A．从?R0到R0各点电势恒定不变，是正值不为0，故A错误； B．从x2到坐标原点电场强度先逐渐增大后等于0不变，故B错误；
C．负电荷在电势高的地方电势能反而小，故负电荷在x1处的电势能低于x2处的电势能，故C正确； D．从?R0到R0各点，电势?随r的变化斜率为0，电场强度为0，故D正确。 故选CD。
8．（2020·全国高二期末）均匀带电球壳，其内部电场强度处处为零。若选无穷远处的电势为零，则孤立的均匀带电球壳外某点的电势为φ＝
kQ，其中Q为球壳的带电荷量、r为球壳外的某点到球心的距离。如r图所示，固定的半径为R、带电荷量为＋Q的均匀带电球壳的球心处，有质量为m、初动能为Ek0、带电荷量为－q的带电粒子，初速度方向指向球壳上的A点。若粒子穿过球壳时无能量损失，且不与球壳发生电荷交换，在仅考虑静电力的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．粒子向A点运动的过程中，其动能不变 B．粒子向A点运动的过程中，其动能变大
C．粒子运动的最大位移为
kQq Ek0kRQqD．粒子运动的最大位移为
kQq?REk0【答案】AD
【详解】AB．球壳内电场强度为零，粒子在球壳内运动不受电场力，动能不变，A正确，B错误； CD．根据能量守恒定律得
?k解得
QqQq ?Ek0??kRss?C错误，D正确。 故选AD。
kRQq
kQq?REk09．（2020·全国高二专题练习）如图所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管（正向电阻为0，反向电阻为?）连接，电源负极接地．开始时电容器不带电，闭合开关S，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中P点。在开关S保持接通的状态下，下列说法正确的是（ ）
A．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向上运动 B．当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向下运动 C．当电容器的下极板向下移动时，P点的电势不变 D．当电容器的下极板向左移动时，P点的电势会升高 【答案】AD
【详解】A．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，变阻器有效阻值增大，R的电压增大，则电容器板间电压增大，场强增大，油滴所受的电场力增大，所以带电油滴会向上运动，故A正确； B．当电容器的上极板向上移动时，由电容的决定式
C?知电容减小，而电容器的电压不变，由
?S 4?kd
专题02 静电场中的能量(单元检测B) - 图文
