2011-2020年高考物理试卷分类汇编之037b.电场力做功和电势能（下）（含答案及解析）

中小学教育资源及组卷应用平台 第37b节 电场力做功和电势能(下) 1.2019年浙江选考卷10. 当今医学上对某些肿瘤采用质子疗法进行治疗，该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞。现用一直线加速器来加速质子，使其从静止开始被加速到1.0×107m/s。已知加速电场的场强为1.3×105N/C，质子的质量为1.67×10-27kg，电荷量为1.6×10-19C，则下列说法正确的是（ ） A.加速过程中质子电势能增加 B.质子所受到的电场力约为2×10-15N C.质子加速需要的时间约为8×10-6 D.加速器加速的直线长度约为4m 答案：D 解析：加速过程中，电场力对质子做正功，质子电势能减小，A错误； 质子受到的电场力F=Eq=1.3×105×1.6×10-19=2.08×10-14N，B错误； 质子加速度a=F/m=（2.08×10-14）/（1.67×10-27）=1.25×1013m/s2，根据v=v0+at，加速时间t=8×10-7s，C错误；根据v2-0=2ax，直线长度x=4m，选项D正确。 2.2019年江苏卷9.如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为+q的点电荷固定在A点．先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为-W．再将Q1从C点沿CB移到B点并固定．最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点．下列说法正确的有 A. Q1移入之前，C点的电势为 B. Q1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0 C. Q2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2W D. Q2在移到C点后的电势能为-4W 答案：ABD 解析：电场力做功为，由题意可知，，则 C点的电势为，故A正确；由于B、C两点到A点(+q)的距离相等，所以B、C两点的电势相等，所以Q1从C点移到B点的过程中，电场力做功为0，故B正确；由于B、C两点的电势相等，所以当在B点固定Q1后，C点的电势为,所以Q2 从无穷远移到C点过程中，电场力做功为：，故C错误； 由于C点的电势为，所以电势能为，故D正确。 3.2020年山东卷10.真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，如图所示。以下说法正确的是（　　） A. a点电势低于O点 B. b点电势低于c点 C. 该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 D. 该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能 【答案】BD 【解析】A．由题意可知O点合场强为零，根据同种电荷之间电场线的分布可知aO之间电场线由a到O，故a点电势高于O点电势，故A错误； B．同理根据同种电荷电场线分布可知b点电视低于c点电势，故B正确； C．根据电场线分布可知负电荷从a到b电场力做负功，电势能增加，即该试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能，故C错误； D．同理根据电场线分布可知负电荷从c点到d点电场力做负功，电势能增加，即该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能，故D正确。 故选BD。 4.2020年江苏卷9.如图所示，绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球（不计重力）。开始时，两小球分别静止在A、B位置。现外加一匀强电场E，在静电力作用下，小球绕轻杆中点O转到水平位置。取O点的电势为0。下列说法正确的有（　　） A. 电场E中A点电势低于B点 B. 转动中两小球的电势能始终相等 C. 该过程静电力对两小球均做负功 D. 该过程两小球的总电势能增加 【答案】AB 【解析】A．沿着电场线方向，电势降低，A正确； B．由于O点的电势为0，根据匀强电场的对称性 又，，所以 ，B正确； CD．A、B位置的小球受到的静电力分别水平向右、水平向左，绝缘轻杆逆时针旋转，两小球静电力对两小球均做正功，电场力做正功，电势能减少，CD错误； 故选AB。 5.2014年理综山东卷 19、如图，半径为R的均匀带正电的薄球壳，其上有一小孔A。已知壳内的场强处处为零；壳外空间 ... ...