《2020高考物理一輪總復習 第七章 靜電場 基礎課2 電場能的性質練習(含解析)新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2020高考物理一輪總復習 第七章 靜電場 基礎課2 電場能的性質練習(含解析)新人教版(7頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、基礎課 2 電場能的性質一、選擇題1關于靜電場的等勢面,下列說法正確的是()A兩個電勢不同的等勢面可能相交B電場線與等勢面處處相互垂直C同一等勢面上各點電場強度一定相等D將一負的試探電荷從電勢較高的等勢面移至電勢較低的等勢面,電場力做正功解析:選B在靜電場中,兩個電勢不同的等勢面不會相交,選項A錯誤;電場線與等勢面一定相互垂直,選項B正確;同一等勢面上的電場強度可能相等,也可能不相等,選項C錯誤;電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面,移動負試探電荷時,電場力做負功,選項D錯誤2(多選)將一電荷量為Q的小球放在不帶電的金屬球附近,所形成的電場線分布如圖所示,金屬球表面的電勢處處相等a、b
2、為電場中的兩點,則()Aa點的電場強度比b點的大Ba點的電勢比b點的高C檢驗電荷q在a點的電勢能比在b點的大D將檢驗電荷q從a點移到b點的過程中,電場力做負功解析:選ABD電場線密的地方電場強度大,A項正確;沿著電場線方向電勢逐漸降低,B項正確;由Epq可知,負電荷在高電勢處電勢能小,C項錯誤;負電荷從a到b電勢能增加,根據電場力做功與電勢能變化的關系可知,這個過程中電場力做負功,D項正確3(多選)如圖所示,A、B、C是勻強電場中平行于電場線的某一平面上的三個點,各點的電勢分別為A5 V,B2 V,C3 V,H、F三等分AB,G為AC的中點,在下列各示意圖中,能正確表示該電場強度方向的是()解
3、析:選BC根據勻強電場的特點可知,H、F點的電勢分別為H4 V,F3 V;G點的電勢G4 V,則HG,則電場線垂直GH,選項B正確;又CF3 V,可知電場線與CF垂直,選項C正確4.(多選)如圖所示的實線為電場線,電場線分布及a、e兩點關于直線OO對稱,帶電粒子從a點沿虛線adb運動到b點,過直線OO時速度方向恰好與OO垂直,不計粒子重力,則下列說法正確的是()A過b點后帶電粒子可能運動到c點B帶電粒子的運動軌跡是拋物線的一部分C帶電粒子從a運動到b,其電勢能增大D直線OO垂直于電場中的等勢面解析:選CD根據題述及對稱關系分析易知,過b點后粒子沿be運動,選項A錯誤;在非勻強電場中帶電粒子的運
4、動軌跡不可能是拋物線的一部分,選項B錯誤;帶電粒子從a運動到b,電場力做負功,電勢能增大,選項C正確;電場線垂直于等勢面,OO為對稱軸,恰好與臨近的場強方向平行,故直線OO垂直于電場中的等勢面,選項D正確5.(多選)(2019屆山東青島模擬)兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點,兩電荷連線上各點電勢隨x變化的關系如圖所示,其中A,N兩點的電勢為零,ND段中C點電勢最高,則()AC點的電場強度大小為零BA點的電場強度大小為零CNC間電場強度方向沿x軸負方向D將一負點電荷從N點移到D點,電場力先做正功后做負功解析:選ACDC點為電勢的拐點,其斜率為零,則電場強度為零,選項A正確;
5、由圖知A點的電勢為零,但其斜率不為零,則A點的電場強度不為零,選項B錯誤;由圖可知,由O到M電勢降低,則OM間電場強度方向沿x軸正方向,由M到C電勢升高,則MC間電場強度方向沿x軸負方向,則NC間的電場強度方向沿x軸負方向,選項C正確;因為MC間電場強度方向沿x軸負方向,CD間電場強度方向沿x軸正方向,則將一負點電荷從N點移到D點,電場力先做正功后負功,選項D正確6.(2018屆河南鄭州第二次質量預測)如圖所示,真空中兩等量異種點電荷Q1、Q2固定在x軸上,其中Q1帶正電三角形acd為等腰三角形,cd邊與x軸垂直且與x軸相交于b點,則下列說法正確的是() Aa點電勢高于b點電勢Ba點場強小于b
6、點場強C將電子從a點移動到c點,電場力做正功D將電子從d點移動到b點,電勢能不變解析:選C根據電場線的性質可畫出沿x軸的電場線,從b指向a,又由沿電場線方向電勢逐漸降低可知,b點的電勢高于a點的電勢,選項A錯誤;a點的電場強度大于b點的電場強度,選項B錯誤;由于c點的電勢高于a點的電勢,將電子從a點移動到c點,電場力做正功,選項C正確;由于d點的電勢高于b點的電勢,將電子從d點移動到b點,電場力做負功,電勢能增大,選項D錯誤7.(多選)(2018屆唐山高三統(tǒng)一考試)如圖所示,兩個不等量異種點電荷,q1小于q2,在兩點電荷連線的垂直平分線上存在a、b兩點,a、b關于兩點電荷連線的中點O對稱,兩點
7、的電場強度分別為Ea、Eb,電勢分別為a、b.則()AEaEbBabC從a點到O點合電場強度一直減小D從O點到b點電勢一直降低解析:選BD由于q1EBB電勢ACBC將一帶負電粒子由A經B移至C點過程中,電場力先做負功再做正功D將一帶正電粒子由A經B移至C點過程中,電勢能先增大再減小解析:選BD由電場線分布可知EAECEB,A錯誤;根據等勢面與電場線垂直,以及電場的對稱性作出等勢面,可知A、C在同一等勢面上,B點電勢高于A、C點電勢,B正確;故UAB0,將一帶負電粒子由A經B移至C點過程中,電場力先做正功再做負功,C錯誤;將一帶正電粒子由A經B移至C點過程中,電場力先做負功再做正功,電勢能先增大
8、再減小,D正確9.(多選)(2018年全國卷)如圖,同一平面內的a、b、c、d四點處于勻強電場中,電場方向與此平面平行,M為a、c連線的中點,N為b、d連線的中點一電荷量為q(q0)的粒子從a點移動到b點,其電勢能減小W1;若該粒子從c點移動到d點,其電勢能減小W2.下列說法正確的是()A此勻強電場的場強方向一定與a、b兩點連線平行B若該粒子從M點移動到N點,則電場力做功一定為C若c、d之間的距離為L,則該電場的場強大小一定為D若W1W2,則a、M兩點之間的電勢差一定等于b、N兩點之間的電勢差解析:選BD勻強電場中UEd.根據電場力做功與電勢能變化量的關系有W1q(ab),W2q(cd),WM
9、Nq(MN),根據勻強電場中“同一條直線上兩點間的電勢差與兩點間的距離成正比”的規(guī)律可知,UaMUMc,即aMMc,可得M,同理可得N,聯立式可得WMN,故B項正確;若W1W2,則abcd,結合兩式可推出aMbN,故D項正確;由題意無法判定電場強度的方向,故A、C項錯誤10.(多選)(2018屆甘肅馬營中學期末)如圖所示,虛線a、b、c為三個同心圓面,圓心處有一個點電荷,現從b、c之間一點P以相同的速率發(fā)射兩個帶電粒子,分別沿PM、PN運動到M、N點,M、N兩點都處于圓周c上,以下判斷正確的是()A到達M、N時兩粒子速率仍相等B到達M、N時兩粒子速率vMvNC到達M、N時兩粒子的電勢能相等D左
10、側粒子的電勢能先增大后減小解析:選BD由軌跡看出,點電荷左側的帶電粒子受排斥力,右側的帶電粒子受吸引力,由題,M、N兩點都處于圓周c上,電勢相等,兩帶電粒子又是從同一點P出發(fā),則電勢差UPMUPN,而從P到M的粒子電場力總功為正功,從P到N的粒子電場力總功為負功,根據動能定理得到,到達M、N時兩粒子速率vMvN,故A錯誤,B正確;由軌跡看出,點電荷左側的帶電粒子有排斥力,與中心點電荷電性相同;對右側的帶電粒子有吸引力,與中心點電荷電性相反,則兩粒子帶異種電荷,由公式Epq知兩個粒子到達M、N時電勢能不等,故C錯誤;電場力對左側的粒子先做負功后做正功,電勢能先增大后減小,故D正確二、非選擇題11
11、.(2019屆河北石家莊質量檢測)如圖所示,光滑絕緣水平桌面處在電場強度大小為E、方向水平向右的勻強電場中,某時刻將質量為m、帶電荷量為q的小金屬塊(可視為質點)從A點由靜止釋放,小金屬塊經時間t到達B點,此時電場突然反向,電場強度增強為某恒定值,且仍為勻強電場,又經過時間t小金屬塊回到A點小金屬塊在運動過程中電荷量保持不變求:(1)反向后勻強電場的電場強度大?。?2)整個過程中電場力所做的功解析:(1)設小金屬塊到達B點和A點時的速度大小分別為v1和v2,電場反向后勻強電場的電場強度大小為E1,小金屬塊由A點運動到B點的過程有xt2v1t小金屬塊由B點運動到A點的過程xv1tt2v2v1t聯
12、立解得v2E13E.(2)根據動能定理,整個過程中電場力所做的功Wmv220解得W.答案:(1)3E(2)12.(2018屆西安模擬)如圖所示,在O點放置一個正電荷,在過O點的豎直平面內的A點,自由釋放一個帶正電的小球,小球的質量為m、電荷量為q.小球落下的軌跡如圖中虛線所示,它與以O為圓心、R為半徑的圓(圖中實線表示)相交于B、C兩點,O、C在同一水平線上,BOC30,A距離OC的豎直高度為h.若小球通過B點的速度為v,試求:(1)小球通過C點的速度大??;(2)小球由A到C的過程中電勢能的增加量解析:(1)因B、C兩點電勢相等,小球由B到C只有重力做功,由動能定理得mgRsin30mvC2mv2得vC.(2)由A到C應用動能定理得WACmghmvC20得WACmvC2mghmv2mgRmgh由電勢能變化與電場力做功的關系得EpWACmghmv2mgR.答案:(1)(2)mghmv2mgR7