高考物理一輪復習 6-2電場能的性質同步檢測試題

高考物理一輪復習 6-2電場能的性質同步檢測試題1xx·福建卷如圖221，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點，虛線為等勢線取無窮遠處為零電勢點，若將q1、q2移動到無窮遠的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的是()圖221AA點電勢大于B點電勢BA、B兩點的電場強度相等Cq1的電荷量小于q2的電荷量Dq1在A點的電勢能小于q2在B點的電勢能解析：由題意知點電荷Q帶負電，所以有AB0，得|UA|UB|，移動兩試探電荷克服電場力做功相等，有q1|UA|q2|UB|，所以q1q2，選項A錯誤，C正確因為Ek，A點比B點離Q近，所以EAEB，選項B錯誤根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關系，q1在A點的電勢能等于q2在B點的電勢能，選項D錯誤答案：C2xx·江蘇徐州摸底如圖222所示，在M、N處固定著兩個等量異種點電荷，在它們的連線上有A、B兩點，已知MAABBN.下列說法正確的是()圖222AA、B兩點場強相同BA、B兩點電勢相等C將一正電荷從A點移到B點，電場力做負功D負電荷在A點的電勢能大于在B點的電勢能解析：根據(jù)等量異種點電荷電場特點，A、B兩點電場強度相同，A、B兩點電勢不相等，選項A正確，B錯誤；將一正電荷從A點移到B點，電場力做正功，選項C錯誤；負電荷在A點的電勢能小于在B點的電勢能，選項D錯誤答案：A3.xx·重慶卷空間中P、Q兩點處各固定一個點電荷，其中P點為正電荷，P、Q兩點附近電場的等勢面分布如圖223所示，a、b、c、d為電場中的4個點，則 ()圖223AP、Q兩點處的電荷等量同種Ba點和b點的電場強度相同Cc點的電勢低于d點的電勢D負電荷從a到c，電勢能減少解析：根據(jù)電場線與等勢線垂直得：必有一條電場線與P、Q連線重合，P為正電荷，故該電場線必從P沿直線指向Q，因電場線總是由正電荷指向負電荷，故P、Q電荷為等量異種電荷，A選項錯誤；電場強度是矢量，a、b兩處電場強度方向不同，B選項錯誤；因越靠近正電荷，電勢越高，故c點電勢高于d點電勢，C選項錯誤；根據(jù)等勢線的分布及P、Q的電性，c所在的等勢線電勢高于a所在等勢線的電勢，負電荷從a到c，電場力做正功，電勢能減少，D選項正確答案：D4如圖224所示，光滑絕緣斜面的底端固定著一個帶正電的小物塊P，將另一個帶電小物塊Q在斜面的某位置由靜止釋放，它將沿斜面向上運動設斜面足夠長，則在Q向上運動過程中()圖224A物塊Q的動能一直增大B物塊P、Q之間的電勢能一直增大C物塊P、Q的重力勢能和電勢能之和一直增大D物塊Q的機械能一直增大解析：電場力做正功電勢能減少，電場力做負功電勢能增加，由題意知電場力對Q做了正功，故Q電勢能減少，根據(jù)除重力外(或彈力)，其余外力做正功，則機械能增加(反之減少)，可知D選項正確答案：D5(多選題)如圖225甲是某一點電荷形成的電場中的一條電場線，A、B是電場線上的兩點，一負電荷q僅在電場力作用下以初速度v0從A運動到B過程中的速度圖線如圖225乙所示，則以下說法中正確的是()圖225AA、B兩點的電場強度是EAEBBA、B兩點的電勢是ABC負電荷q在A、B兩點的電勢能大小是EpAEpBD此電場一定是負電荷形成的電場解析：由v­t圖知，負電荷q做加速度增大的減速運動，故所受電場力變大，電場強度變大，EBEA，A對；又因電場力的方向在(a)圖中向左，故電場線的方向為AB，則AB，B正確；又EpqU，對負電荷q，EpAEpB，C錯；根據(jù)電場線的方向和電場強度的特點知，此電場一定是負電荷形成的電場，D對答案：ABD6xx·張掖市診斷考試如圖226所示，等邊三角形ABC處在勻強電場中，其中電勢AB0，C(>0)，保持該電場的大小和方向不變，讓等邊三角形以A點為軸在紙面內順時針轉過30°，則此時的B點電勢為()圖226A.B.C D解析：由AB0知AB連線為一等勢線，UCA，電場方向垂直AB向左轉動后B點到達D點，如圖227所示：圖227設三角形邊長為a，則勻強電場的場強為E，轉動后UADEasin30°，再由UADAD，可得：D，所以C正確答案：C7(多選題)xx·廣東省廣州市測試如圖228，在正點電荷Q形成的電場中，AD、BC是以Q為圓心的兩段圓弧正點電荷q沿ABCDA移動，則該電荷q()圖228A沿BC運動時不受電場力作用B沿DA運動時電場力不做功C在B點時的電勢能比在D點時小D在A點時受到的電場力比在C點時小解析：在電場中，正點電荷不論怎么運動都受電場力，選項A錯誤DA弧是等勢面，選項B正確沿電場線方向電勢降低，正點電荷在電勢高處電勢能大，選項C正確電場線密處電場強度大，該正點電荷所受的電場力也大，選項D錯誤答案：BCB組能力提升8xx·遼寧省五校聯(lián)考某導體置于電場后周圍的電場分布情況如圖229所示，圖中虛線表示電場線，實線表示等勢面，A、B、C為電場中的三個點下列說法錯誤的是()圖229AA點的電場強度小于B點的電場強度BA點的電勢高于B點的電勢C將負電荷從A點移到B點，電場力做正功D將正電荷從A點移到C點，電場力做功為零解析：A點所在位置的電場線分布比B點稀疏，說明A點的電場強度小于B點的電場強度，選項A說法正確；因為沿著電場線方向，電勢逐漸降低，本題中電場線從A點所在等勢面指向B點所在等勢面，所以A點的電勢高于B點的電勢，選項B說法正確；將負電荷從電勢較高的A點移到電勢較低的B點，該負電荷的電勢能增大，電場力做負功，選項C說法錯誤；A點和C點的電勢相等，所以將正電荷從A點移到C點，電場力做功為零，選項D說法正確本題答案為C.答案：C9xx·陜西省西安市長安區(qū)一中模擬在光滑的水平面內有一沿x軸的靜電場，其電勢隨x坐標值的變化圖線如圖2210所示一質量為m、帶電荷量為q的帶正電小球(可視為質點)從O點以初速度v0沿x軸正向移動下列敘述正確的是()圖2210A若小球能運動到x1處，則該過程小球所受電場力逐漸增大B帶電小球從x1運動到x3的過程中，電勢能先減小后增大C若該小球能運動到x4處，則初速度v0至少為2D若v0為2，帶電粒子在運動過程中的最大速度為 解析：在0到x1段，電勢增加越來越緩慢，因此電場強度減小，故小球受電場力減小，A錯誤；從x1到x2電勢越來越低，由于小球帶正電荷，因此小球的電勢能越來越小，B錯誤；從0到x1，當初速度最小時，到達x1處速度恰好等于零，根據(jù)動能定理，0q0mv，可知初速度v0，只要能越過x1位置就一定能到達x4處，因此C錯誤；到達x3處動能最大，在從0到x4運動過程中，根據(jù)動能定理，0qmv2mv，將初速度v02 代入得v ，D正確答案：D圖221110xx·河北省保定市月考如圖2211所示，在水平向右的勻強電場中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過程中動能增加了12 J，金屬塊克服摩擦力做功8 J，重力做功24 J，則下列判斷正確的是()A金屬塊帶負電荷B金屬塊克服電場力做功8 JC金屬塊的電勢能減少4 JD金屬塊的機械能減少12 J解析：設電場力對金屬塊做功為W，根據(jù)動能定理有W24 J8 J12 J，可得W4 J，即金屬塊克服電場力做功4 J，電勢能增加4 J，選項B、C錯誤；電場力做負功，金屬塊肯定帶正電，選項A錯誤；機械能的減少量等于克服摩擦力做的功和克服電場力做功之和，所以金屬塊的機械能減少12 J，選項D正確答案：D圖221211在一個水平面上建立x軸，在過原點O垂直于x軸的平面的右側空間有一個勻強電場，場強大小E6.0×105 N/C，方向與x軸正方向相同在O處放一個電荷量q5.0×108 C、質量m1.0×102 kg的絕緣物塊物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)0.20，沿x軸正方向給物塊一個初速度v02.0 m/s，如圖2212所示求物塊最終停止時的位置(g取10 m/s2)解析：物塊先在電場中向右減速，設運動的位移為x1，由動能定理得：(qEmg)x10mv所以x1代入數(shù)據(jù)得x10.4 m可知，當物塊向右運動0.4 m時速度減為零，因物塊所受的電場力FqE0.03 NFfmg0.02 N，所以物塊將沿x軸負方向加速，跨過O點之后在摩擦力作用下減速，最終停止在O點左側某處，設該點距O點距離為x2，則對全過程由動能定理得mg(2x1x2)0mv.解之得x20.2 m.答案：在O點左側距O點0.2 m處圖221312一勻強電場，場強方向是水平的(如圖2213所示)，一個質量為m的帶正電的小球，從O點出發(fā)，初速度的大小為v0，在電場力與重力的作用下，恰能沿與場強的反方向成角的直線運動求小球運動到最高點時其電勢能與在O點的電勢能之差解析：設電場強度為E，小球帶電量為q，因為小球做直線運動，它所受的電場力qE和重力mg的合力必沿此直線如圖2214所示，所以mgqEtan圖2214由此可知，小球做勻減速運動的加速度大小為a設從O點到最高點的位移為x，根據(jù)運動學公式有v2ax運動的水平位移為xxcos從O點到最高點的過程中，電場力做負功，電勢能增加，小球在最高點與O點的電勢能之差為：EpqEx聯(lián)立以上五式，解得：Epmvcos2.答案：mvcos2圖221513xx·福建省龍巖市質檢如圖2215所示，在豎直平面內，AB為水平放置的絕緣粗糙軌道，CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道，AB與CD通過四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接，圓弧的圓心為O，半徑R0.50 m，軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度的大小E1.0×104 N/C，現(xiàn)有質量m0.20 kg、電荷量q8.0×104 C的帶電體(可視為質點)，從A點由靜止開始運動，已知sAB1.0 m，帶電體與軌道AB、CD的動摩擦因數(shù)均為0.5.假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等求：(取g10 m/s2)(1)帶電體運動到圓弧形軌道C點時的速度；(2)帶電體最終停在何處解析：(1)設帶電體到達C點時的速度為v，由動能定理得：qE(sABR)mgsABmgRmv2解得v10 m/s.(2)設帶電體沿豎直軌道CD上升的最大高度為h，由動能定理得：mghqEh0mv2解得h m.在最高點，帶電體受到的最大靜摩擦力FfmaxqE4 N，重力Gmg2 N因為G<Ffmax所以帶電體最終靜止在與C點的豎直距離為 m處答案：(1)10 m/s(2)與C點的豎直距離為 m處C組難點突破14(多選題)如圖2216所示是模擬凈化空氣過程的兩種設計方案含灰塵的空氣密閉在玻璃圓筒(圓筒的高和直徑相等)內.第一種方案：在圓筒頂面和底面加上電壓U，沿圓筒的軸線方向形成一個勻強電場，塵粒運動方向如圖甲所示；第二種方案：圓筒軸線處放一直導線，在導線與筒壁間也加上電壓U，形成沿半徑方向的輻向電場，塵粒運動方向如圖乙所示已知空氣阻力與塵粒運動的速度成正比，即fkv(k為一定值)，假設每個塵粒的質量和電荷量均相同，重力不計關于兩種方案，下列說法正確的是()圖2216A塵粒最終一定做勻速運動B灰塵沉積處的電場強度大小不相等C電場對單個塵粒做功的最大值相等D能實現(xiàn)勻速運動的塵粒的最終速率相等解析：塵粒速度達到一定值時，塵粒所受阻力大小等于電場力，塵粒做勻速運動，而對于一部分離目標極板較近的塵粒來說，可能還沒有加速到這個速度就已經(jīng)打到極板上，故A錯誤；對于兩種方案，電壓相等，但兩極間的距離不相等，所以灰塵沉積處電場強度大小不相等，B正確；兩種方案電場對單個塵粒做功的最大值均為qU，C正確；當塵粒勻速運動時，qEkv，式中q、k相同，但E不同，所以v不等，故D錯誤答案：BC