高中人教物理3 第二节　电场能的性质　新题培优练.doc

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一、单项选择题
1.(2019·江西吉安质检)如图所示为某静电场中x轴上各点电势φ的分布图，一个带电粒子在坐标原点O由静止释放，仅在静电力作用下沿x轴正方向运动，则(　　)
A．粒子带正电
B．粒子带负电
C．粒子从x1运动到x3，加速度先增大后减小
D．粒子从x1运动到x3，加速度一直减小
解析：选B.由φ－x图象知O～x2范围电势升高，则该范围内电场方向沿x轴负方向，而在x2～x3范围内电势降低，则该范围内电场方向沿x轴正方向，由题知，粒子从坐标原点由静止释放且沿x轴正方向运动，则开始时电场力沿x轴正方向，与电场强强度方向相反，故粒子带负电，选项B正确，A错误；φ－x图象的斜率表示电场强度，仅在电场力作用下，由牛顿第二定律知a＝，则粒子从x1运动到x3，加速度先减小后增大，选项C、D错误．
2．已知电荷均匀分布的绝缘球，球壳对壳内点电荷的作用力为零，对球壳外点电荷的作用力等于将所有电荷量全部集中在球心的点电荷对球外点电荷的作用力．若真空中有一半径为R的均匀带正电的绝缘球，通过其球心作一条直线，用r表示该直线上某点到球心的距离，则该直线上各点的电场强度E随r变化的图象正确的是(　　)
解析：选A.该球的电荷密度ρ＝，球内某点的电场强度等于以距球心的距离r为半径的球体所产生的电场强度，大小E＝k＝，球外某点的电场强度E＝k，只有选项A正确．
3．如图所示，匀强电场中有a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，∠a＝30°，∠c＝90°.电场方向与三角形所在平面平行．已知a、b和c点的电势分别为(2－) V、(2＋) V和2 V．该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为(　　)
A．(2－) V、(2＋) V
B．0、4 V
C． V、 V
D．0、2 V
解析：选B.
如图所示，圆心O是ab的中点，所以圆心O点的电势为2 V，所以Oc是等势线，则电场线如图中MN所示，方向由M指向N.沿电场线方向电势均匀降低，过圆心的电势为2 V，作aP⊥MN，则aP为等势线，则UOP＝φO－φa＝ V，UON∶UOP＝ON∶OP＝1∶cos 30°，解得UON＝2 V，则圆周上电势最低为0，最高为4 V，选B.
4. (2019·长沙模拟)有一半径为R的均匀带电薄球壳，在通过球心的直线上，各点的场强E随与球心的距离x变化的关系如图所示；在球壳外空间，电场分布与电荷量全部集中在球心时相同，已知静电常量为k，半径为R的球面面积为S＝4πR2，则下列说法正确的是(　　)
A．均匀带电球壳带电密度为
B．图中r＝1.5R
C．在x轴上各点中有且只有x＝R处电势最高
D．球面与球心间电势差为E0R
解析：选A.由图线可知，距离球心R处的场强为E0，则根据点电荷场强公式可知：E0＝，解得球壳带电荷量为Q＝，则均匀带电球壳带电密度为＝，选项A正确；根据点电荷场强公式E0＝，解得r＝R，选项B错误；由题意可知在x轴上各点中，在0～R范围内各点的电势均相同，球面与球心间的电势差为零，选项C、D错误．
5. 一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中平行实线可能是电场线也可能是等势线，则以下说法正确的是(　　)
A．无论图中的实线