2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)19 電場能的性質(zhì)（含解析）.doc

2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)19 電場能的性質(zhì)（含解析） 一、單項選擇題1如圖所示，直線MN是某電場中的一條電場線(方向未畫出)虛線是一帶電的粒子只在電場力的作用下，由a到b的運動軌跡，軌跡為一拋物線下列判斷正確的是()A電場線MN的方向一定是由N指向MB帶電粒子由a運動到b的過程中動能一定逐漸減小C帶電粒子在a點的電勢能一定大于在b點的電勢能D帶電粒子在a點的加速度一定大于在b點的加速度解析：由于帶電粒子的電性不確定，所以電場線的方向不確定，A錯誤；帶電粒子由a運動到b的過程中，只受電場力的作用，由軌跡的彎曲方向知電場力做正功，電勢能減小，動能增加，故B錯誤C正確；由于僅給出一條電場線，電場強(qiáng)度的大小關(guān)系不確定，D錯誤答案：C2如圖所示的同心圓是電場中的一簇等勢線，一個電子只在電場力作用下沿著直線由AC運動時的速度越來越小，B為線段AC的中點，則下列說法正確的是()A電子沿AC方向運動時受到的電場力越來越小B電子沿AC方向運動時它具有的電勢能越來越大C電勢差UABUBCD電勢A<B<C解析：該電場為負(fù)點電荷電場，電子沿AC方向運動時受到的電場力越來越大，選項A錯誤；根據(jù)電子只在電場力作用下沿著直線由AC運動時的速度越來越小，它具有的電勢能越來越大，選項B正確；由于電場為非勻強(qiáng)電場，電勢差UAB<UBC，選項C錯誤；電勢A>B>C，選項D錯誤答案：B3如圖所示，有四個等量異種電荷，放在正方形的四個頂點處A、B、C、D為正方形四個邊的中點，O為正方形的中心，下列說法中正確的是()AA、B、C、D四個點的電場強(qiáng)度相同BO點電場強(qiáng)度等于零C將一帶正電的試探電荷勻速從B點沿直線移動到D點，電場力做功為零D將一帶正電的試探電荷勻速從A點沿直線移動到C點，試探電荷具有的電勢能增大解析：由點電荷電場強(qiáng)度公式和場強(qiáng)疊加原理可知，A、B、C、D四個點的電場強(qiáng)度不相同，O點電場強(qiáng)度不等于零，選項A、B錯誤；由于B、D兩點等電勢，將一帶正電的試探電荷勻速從B點沿直線移動到D點，電場力做功為零，選項C正確；由于A點電勢高于C點，將一帶正電的試探電荷勻速從A點沿直線移動到C點，試探電荷具有的電勢能減小，選項D錯誤答案：C4一個帶正電的質(zhì)點，電荷量為q2.0109 C，在靜電場中由a點移到b點，在這個過程中，除靜電力做功外，其他力做的功為6.0105J，質(zhì)點的動能增加了8.0105J，則a、b兩點間的電勢差Uab為()A3104 VB1104 VC4104 VD7104 V解析：設(shè)靜電力做功為Wab，則WabqUab由動能定理WabW其他力Ek，得WabEkW其他力8.0105 J6.0105 J2.0105 J，故UabWab/q1104 V，故正確答案為B.答案：B5如圖甲所示，A、B為某電場中一條直線上的兩個點，現(xiàn)將正點電荷從A點靜止釋放，僅在電場力作用下運動一段距離到達(dá)B點，其電勢能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖乙從A到B的過程中，下列說法中正確的是()A電場力對電荷一直做正功B電勢一直升高C電荷所受電場力先減小后增大D電荷所受電場力先增大后減小解析：由乙圖可知，點電荷的電勢能先減小后增大，故電場力對其先做正功后做負(fù)功，A項錯誤；由于正點電荷電勢能先減小后增大，則電勢也先減小后增大，B項錯誤；乙圖中，斜率的絕對值表示的含義是kqE，即電場力的大小，由圖可知，斜率絕對值先減小后增大，故電場力先減小后增大，C項正確答案：C二、多項選擇題6如圖所示，空間分布著豎直向上的勻強(qiáng)電場E，現(xiàn)在電場區(qū)域內(nèi)某點O處放置一負(fù)點電荷Q，并在以O(shè)點為球心的球面上選取a、b、c、d四點，其中a、c連線為球的水平大圓直徑，b、d連線與電場方向平行，且b、d連線為球的豎直大圓半徑不計空氣阻力，則下列說法中正確的是()Ab、d兩點的電場強(qiáng)度大小相等，電勢相等Ba、c兩點的電場強(qiáng)度大小相等，電勢相等C若從a點拋出一帶正電小球，小球可能沿a、c所在圓周做勻速圓周運動D若從a點拋出一帶負(fù)電小球，小球可能沿b、d所在圓周做勻速圓周運動解析：設(shè)球半徑為R，EbEk，EdEk，A錯誤；Ea，Ec，且a、c在同一等勢面上，B正確；當(dāng)帶電小球所受重力和電場力大小相等，方向相反，且km時，小球能沿a、c所在圓周做勻速圓周運動，C正確，D錯誤答案：BC7如圖甲所示，兩個點電荷q1、q2固定在x軸上距離為L的兩點，其中q1帶正電荷位于原點O，a、b是它們連線延長線上的兩點，其中b點與O點相距3L.現(xiàn)有一帶正電的粒子q以一定的初速度沿x軸從a點開始經(jīng)b點向遠(yuǎn)處運動(粒子只受電場力作用)，設(shè)粒子經(jīng)過a、b兩點時的速度分別為va、vb，其速度隨坐標(biāo)x變化的圖象如圖乙所示，則以下判斷正確的是()Aq2帶負(fù)電且電荷量小于q1Bb點的場強(qiáng)一定為零Ca點的電勢比b點的電勢高D粒子在a點的電勢能比在b點的電勢能小解析：由vx圖象知，粒子從a點向遠(yuǎn)處運動先減速再加速，在b處速度最小，則b點左右兩側(cè)電場方向相反，b點處電場強(qiáng)度為零，B正確；根據(jù)點電荷場強(qiáng)公式和電場的疊加知識得q2帶負(fù)電且電荷量小于q1，A正確；根據(jù)粒子受力方向知b點左側(cè)場強(qiáng)向左，故a點電勢比b點低，C錯誤；粒子從a點到b點的過程中動能減小，電場力做負(fù)功，電勢能增加，D正確答案：ABD8兩電荷量分別為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(guān)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(qiáng)度大小為零BA點的電場強(qiáng)度大小為零CNC間場強(qiáng)方向沿x軸正方向D將一負(fù)點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負(fù)功解析：由題圖可知，由O點到M點，電勢一直降低，且圖線在A點的斜率也不為零，故A點的電場強(qiáng)度大小不為零，而C點向N、向D兩個方向電勢均降低，說明C點兩側(cè)電場方向相反，且圖線在C點的切線斜率為零，故C點電場強(qiáng)度大小為零，故A正確，B錯誤；由N到C電勢升高，故NC間電場方向沿x軸負(fù)方向，C錯誤；WNCUNCq，UNC<0，q<0，故WNC>0,而WCDUCDq，UCD>0，q<0，所以WCD<0，D正確答案：AD三、非選擇題9有一帶負(fù)電的小球，其帶電荷量q2104 C，如圖所示，開始時靜止在場強(qiáng)為E2103 V/m的勻強(qiáng)電場中的P點，靠近電場極板B有一擋板S，小球與擋板S的距離h4 cm，與A板的距離H36 cm，小球的重力忽略不計，在電場力作用下小球向左運動，與擋板S相碰后電荷量減少到碰前的k倍，已知k，碰撞過程中小球的機(jī)械能沒有損失(1)設(shè)勻強(qiáng)電場中擋板S所在位置的電勢為零，則小球在P點時的電勢能為多少？(2)小球第一次被彈回到達(dá)最右端時距S板的距離為多少？(3)小球從P點出發(fā)到第一次到達(dá)最右端的過程中，電場力對小球做了多少功？解析：(1)SP間的電勢差USPSPEh21030.04 V80 V因S0，所以P80 V所以小球在P點時的電勢能EPqP2104(80) J0.016 J(2)設(shè)小球與S碰撞時速度大小為v，小球第一次從P到S有qEhmv2設(shè)小球第一次被彈回至最右端距S板的距離為h1，有(kq)Eh1mv2所以h1h4.6 cm(3)由動能定理知小球從P點出發(fā)到碰撞前有W1mv2碰撞后至到達(dá)最右端有W20mv2則電場力做的總功WW1W20答案：(1)0.016 J(2)4.6 cm(3)010如圖所示，在距足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點，固定電荷量為Q的點電荷，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物塊(可視為質(zhì)點)，從軌道上的A點以初速度v0沿軌道向右運動，當(dāng)運動到P點正下方B點時速度為v.已知點電荷產(chǎn)生的電場在A點的電勢為(取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零)，PA連線與水平軌道的夾角為60，試求：(1)物塊在A點時受在A點到軌道的支持力大小；(2)點電荷Q產(chǎn)生的電場在B點的電勢解析：(1)物塊在A點受到點電荷的庫侖力F由幾何關(guān)系可知P、A間距離r設(shè)物塊在A點時受到軌道的支持力大小為FN，由平衡條件有FNmgFsin600.解得FNmg(2)設(shè)點電荷產(chǎn)生的電場在B點的電勢為B，由動能定理有q(B)mv2mv解得B答案：(1)mg(2)11如圖所示，固定于同一條豎直線上的點電荷A、B相距為2d，電量分別為Q和Q.MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個穿過細(xì)桿的帶電小球p，質(zhì)量為m、電量為q(可視為點電荷，q遠(yuǎn)小于Q)，現(xiàn)將小球p從與點電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球p向下運動到距C點距離為d的O點時，速度為v.已知MN與AB之間的距離也為d，靜電力常量為k，重力加速度為g.求：(1)C、O間的電勢差UCO；(2)小球p經(jīng)過O點時加速度的大?。?3)小球p經(jīng)過與點電荷B等高的D點時速度的大小解析：(1)小球p由C運動到O時，由動能定理，得mgdqUCOmv20得UCO(2)小球p經(jīng)過O點時受力分析如圖所示，由庫侖定律得：F1F2k它們的合力為：FF1cos45F2cos45由牛頓第二定律得：mgFma，ag(3)小球p由O運動到D的過程，由動能定理得：mgdqUODmvmv2由電場特點可知：UCOUOD聯(lián)立解得：vDv答案：(1)(2)g(3)v