2011屆課件-高三物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 第2講電場(chǎng)能的性質(zhì)課時(shí)作業(yè) 新人教版

第六章 第2講(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁形式分冊(cè)裝訂！)1將一正電荷從無限遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中M點(diǎn)，靜電力做功W16×109 J，若將一個(gè)等量的負(fù)電荷從電場(chǎng)中N點(diǎn)移向無限遠(yuǎn)處，靜電力做功W27×109 J，則M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)M、N，有如下關(guān)系()AM<N<0BN>M>0CN<M<0 DM>N>0【解析】對(duì)正電荷M；對(duì)負(fù)電荷N.即N.而W2>W1，0，且和均大于0，則N<M<0，正確答案選C.【答案】C2(2009年遼寧、寧夏卷)空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系Oxyz，M、N、P為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，M點(diǎn)的坐標(biāo)(0，a,0)，N點(diǎn)的坐標(biāo)為(a,0,0)，P點(diǎn)的坐標(biāo)為(a，)已知電場(chǎng)方向平行于直線MN，M點(diǎn)電勢(shì)為0，N點(diǎn)電勢(shì)為1 V，則P點(diǎn)的電勢(shì)為()A. V B. VC. V D. V【解析】MN間的距離為a，P點(diǎn)在MN連線上的投影點(diǎn)離M點(diǎn)的距離為，所以P點(diǎn)的電勢(shì)為：×1 V，D正確【答案】D3一帶電小球在空中由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，受重力、電場(chǎng)力和空氣阻力三個(gè)力作用若重力勢(shì)能增加3 J，機(jī)械能增加0.5 J，電場(chǎng)力做功1 J，則小球()A克服重力做功為3 JB電勢(shì)能增加1 JC克服空氣阻力做功0.5 JD動(dòng)能減少2.5 J【答案】ACD4在某水平方向的電場(chǎng)線AB上(電場(chǎng)線方向未標(biāo)明如圖)，將一受到水平向右恒定拉力的帶電粒子(不計(jì)重力)在A點(diǎn)由靜止釋放，帶電粒子沿AB方向開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零，則下列結(jié)論正確的是()A粒子的運(yùn)動(dòng)不可能是勻速運(yùn)動(dòng)，也不可能是勻加速運(yùn)動(dòng)B可能A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，也可能A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)CA處的場(chǎng)強(qiáng)可能大于B處的場(chǎng)強(qiáng)D粒子在A、B兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，恒力做功的數(shù)值大于粒子在A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)能之差的絕對(duì)值【解析】由題中敘述可知，帶電粒子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度先增大后減小，故粒子的運(yùn)動(dòng)不可能為勻速運(yùn)動(dòng)，也不可能為勻加速運(yùn)動(dòng)，A正確；由動(dòng)能定理得，拉力做正功，電場(chǎng)力一定做負(fù)功，電勢(shì)能增大，且恒力的功等于電勢(shì)能的增加量，故D錯(cuò)誤；但因粒子的電性未知，故電場(chǎng)方向也無法確定，因此B正確；電場(chǎng)力的方向由B指向 A，開始向右加速，F(xiàn)>EAq，后來粒子減速，F(xiàn)<EBq，故C錯(cuò)誤【答案】AB5絕緣細(xì)繩的一端固定在天花板上，另一端連接著一個(gè)帶負(fù)電的電荷量為q、質(zhì)量為m的小球，當(dāng)空間建立水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，繩穩(wěn)定處于與豎直方向成60°角的位置，如右圖所示已知細(xì)繩長為L，讓小球從30°的A點(diǎn)釋放，則()A勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為B勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為C小球的最大速度為 D小球的最大速度為(1)gL【解析】小球在60°時(shí)處于平衡，則Eqmgtan ，所以E，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；小球第一次到達(dá)平衡位置處的速度是小球的最大速度，根據(jù)動(dòng)能定理有：qE(Lsin 60°Lsin 30°)mg(Lcos 30°Lcos 60°)mv2，聯(lián)立解得v(1)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確【答案】BD6如圖所示，帶等量異號(hào)電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置，M、N為板間同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一帶電粒子(不計(jì)重力)以速度vM經(jīng)過M點(diǎn)在電場(chǎng)線上向下運(yùn)動(dòng)，且未與下板接觸，一段時(shí)間后，粒子以速度vN折回N點(diǎn)，則()A粒子受電場(chǎng)力的方向一定由M指向NB粒子在M點(diǎn)的速度一定比在N點(diǎn)的大C粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能一定比在N點(diǎn)的大D電場(chǎng)中M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)【解析】由題意可知M、N在同一電場(chǎng)線上，帶電粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增加，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B正確；由于題中未說明帶電粒子及兩極板的電性，故無法判斷M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)高低，選項(xiàng)D錯(cuò)誤【答案】B7有一個(gè)點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力的作用，分別從兩電場(chǎng)中的a點(diǎn)由靜止釋放，在它沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，動(dòng)能Ek隨位移x變化的關(guān)系圖象如圖所示中的、圖線則下列說法正確的是()A正電荷在甲圖電場(chǎng)中從a點(diǎn)由靜止釋放，沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，對(duì)應(yīng)的圖線是B負(fù)電荷在乙圖電場(chǎng)中從a點(diǎn)由靜止釋放，沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，對(duì)應(yīng)的圖線是C負(fù)電荷在丙圖電場(chǎng)中從a點(diǎn)由靜止釋放，沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，對(duì)應(yīng)的圖線是D負(fù)電荷在丁圖電場(chǎng)中從a點(diǎn)由靜止釋放，沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，對(duì)應(yīng)的圖線是【解析】點(diǎn)電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由動(dòng)能定理得EkqEx，即點(diǎn)電荷動(dòng)能與其位移成正比，圖線如所示，結(jié)合點(diǎn)電荷受力與場(chǎng)強(qiáng)方向，故A、B正確；在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，由于場(chǎng)強(qiáng)E的變化，使得點(diǎn)電荷動(dòng)能與其位移不再成正比，由圖線可知點(diǎn)電荷動(dòng)能隨位移的增大而增加，并且變化得越來越快，即場(chǎng)強(qiáng)E越來越大，因此C正確，D錯(cuò)誤【答案】ABC8如圖所示，在絕緣的斜面上方，存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向平行于斜面向上，斜面上的帶電金屬塊在平行于斜面的力F作用下沿斜面移動(dòng)已知金屬塊在移動(dòng)的過程中，力F做功32 J，金屬塊克服電場(chǎng)力做功8 J，金屬塊克服摩擦力做功16 J，重力勢(shì)能增加18 J，則在此過程中金屬塊的()A動(dòng)能減少10 J B電勢(shì)能增加24 JC機(jī)械能減少24 J D內(nèi)能增加16 J【解析】由動(dòng)能定理可知Ek32 J8 J16 J18 J10 J，A正確；克服電場(chǎng)力做功為8 J，則電勢(shì)能增加8 J，B錯(cuò)誤；機(jī)械能的改變量等于除重力以外的其他力所做的總功，故應(yīng)為E32 J8 J16 J8 J，C錯(cuò)誤；物體內(nèi)能的增加量等于克服摩擦力所做的功，D正確【答案】AD9如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小為E，方向與水平面的夾角為(45°)，場(chǎng)中有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球，用長為L的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)小球靜止時(shí)，細(xì)線恰好水平現(xiàn)用一外力將小球緩慢拉至豎直方向最低點(diǎn)，小球電荷量保持不變，在此過程中()A該外力所做的功為mgLcot B帶電小球的電勢(shì)能增加qEL(sin cos )C帶電小球的電勢(shì)能增加2mgLcot D該外力所做的功為mgLtan 【解析】由于小球靜止時(shí)，細(xì)線恰好水平，所以重力與電場(chǎng)力的合力大小為mgcot ，方向水平向右，在外力將小球緩慢拉至豎直方向最低點(diǎn)的過程中，小球在重力與電場(chǎng)力的合力方向的位移為L，外力克服重力與電場(chǎng)力的合力做功mgLcot ，A正確，D錯(cuò)誤；小球的重力勢(shì)能減小mgL，在場(chǎng)強(qiáng)方向的位移為L(sin cos )，電場(chǎng)力對(duì)小球做的功為qEL(sin cos )，電勢(shì)能增加qEL(sin cos )，B 正確，C錯(cuò)誤【答案】AB10如圖所示，足夠長的絕緣細(xì)桿與水平方向成30°角，質(zhì)量為m、電荷量為q的小環(huán)套在絕緣細(xì)桿上，小環(huán)可沿桿無摩擦滑動(dòng)，當(dāng)小環(huán)從A點(diǎn)無初速釋放，運(yùn)動(dòng)距離為L時(shí)到達(dá)B點(diǎn)恰好進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，再運(yùn)動(dòng)距離L后到達(dá)C點(diǎn)且開始向上滑行，則下列說法正確的有()A若取C點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，則小環(huán)在B點(diǎn)的電勢(shì)能為mgLB若取C點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，則小環(huán)在B點(diǎn)的電勢(shì)能為mgL/2C小環(huán)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的周期為4D小環(huán)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的周期為8【解析】因小環(huán)在A、C兩點(diǎn)速度為零，且ABBC，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律知，小環(huán)在兩段做勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度、時(shí)間均相等，由agsin 30°，v22Lgsin 30°及tABtBC知D對(duì)；由動(dòng)能定理知小環(huán)從B到C過程中電場(chǎng)力做負(fù)功，大小為mgL，所以其電勢(shì)能增加mgL，如取C為零勢(shì)能點(diǎn)，則在B點(diǎn)的電勢(shì)能為mgL，所以A對(duì)【答案】AD11在一個(gè)水平面上建立x軸，在過原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E6.0×105 N/C，方向與x軸正方向相同在O處放一個(gè)電荷量q5.0×108C，質(zhì)量m1.0×102 kg的絕緣物塊物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.20，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v02.0 m/s，如上圖所示(g取10 m/s2)試求：(1)物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大距離(2)物塊最終停止的位置【解析】(1)設(shè)物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大距離為xm，由動(dòng)能定理得：mgxmE|q|xm0mv可求得：xm0.4 m.(2)因E|q|mg，物塊不可能停止在O點(diǎn)右側(cè)，設(shè)最終停在O點(diǎn)左側(cè)且離O點(diǎn)為x處由動(dòng)能定理得：E|q|xmmg(xmx)0可得：x0.2 m.【答案】(1)0.4 m(2)O點(diǎn)左側(cè)0.2 m處12如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣的光滑離心軌道，一個(gè)帶負(fù)電的小球從斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道滑下，已知小球的質(zhì)量為m，電荷量為q，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，斜軌道的傾角為(小球的重力大于所受的電場(chǎng)力)(1)求小球沿斜軌道下滑的加速度的大小(2)若使小球通過圓軌道頂端的B點(diǎn)，求A點(diǎn)距水平地面的高度h至少應(yīng)為多大？(3)若小球從斜軌道h5R處由靜止釋放假設(shè)其能夠通過B點(diǎn)，求在此過程中小球機(jī)械能的改變量【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律：(mgqE)sin maa.(2)若小球剛好通過B點(diǎn)，據(jù)牛頓第二定律mgqE小球由A到B，據(jù)動(dòng)能定理(mgqE)(h2R)以上聯(lián)立，得hR.(3)小球從靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，機(jī)械能的變化量為E機(jī)由E機(jī)W電W電3REq得E機(jī)3REq.【答案】(1)(2)R(3)減少3EqR