2020高考物理復(fù)習(xí) 金版教程 第6章第2單元 電場的能的性質(zhì)練習(xí)（通用）

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1、 限時(shí)規(guī)范特訓(xùn) (時(shí)間：45分鐘　分值：100分) 1．某平面區(qū)域電場線呈上下、左右對稱分布，如圖所示，已知M、N為區(qū)域中上、下對稱的兩點(diǎn)，根據(jù)以上條件，下列判斷正確的是(　　) A. M點(diǎn)場強(qiáng)一定等于N點(diǎn)場強(qiáng) B. M點(diǎn)場強(qiáng)一定大于N點(diǎn)場強(qiáng) C. 將正電荷從M點(diǎn)沿虛線移動(dòng)到N點(diǎn)，電場力做正功 D. 電子在M點(diǎn)的電勢能等于在N點(diǎn)的電勢能 解析：電場線越密的地方，場強(qiáng)越強(qiáng)，反之場強(qiáng)越弱，因?yàn)镸、N上、下對稱，故場強(qiáng)大小相等，B錯(cuò)誤；因?yàn)閳鰪?qiáng)方向?yàn)殡妶鼍€的切線方向，M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向不同，故A錯(cuò)誤；將正電荷從M點(diǎn)沿虛線移動(dòng)到N點(diǎn)，由電場力與運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系可知，電場力先做負(fù)功

2、，再做正功，C錯(cuò)誤；一個(gè)電子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電場力先做正功，再做負(fù)功，由對稱性可知，總功為零，故電子在M、N兩點(diǎn)的電勢能相等，D正確． 答案：D 2．如圖所示，在點(diǎn)電荷＋Q的電場中有A、B兩點(diǎn)，將質(zhì)子和α粒子分別從A點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為(　　) A．1∶1 B．2∶1 C.∶1 D．1∶ 解析：設(shè)AB兩點(diǎn)間的電勢差為U，由動(dòng)能定理有 對質(zhì)子： mHv＝qHU 對α粒子：mαv＝qαU 所以＝＝＝. 答案：C 3.[2020·海淀一模]某電場的電場線分布如圖所示，電場中有A、B兩點(diǎn)，則以下判斷正確的是(　　) A．A點(diǎn)的場強(qiáng)大于

3、B點(diǎn)的場強(qiáng)，B點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)的電勢 B．若將一個(gè)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服電場力做功，則該電荷一定為負(fù)電荷 C．一個(gè)負(fù)電荷處于A點(diǎn)的電勢能大于它處于B點(diǎn)的電勢能 D．若將一個(gè)正電荷由A點(diǎn)釋放，該電荷將在電場中做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng) 解析：電場線密集處場強(qiáng)大，沿電場線的方向電勢逐漸降低，所以A對；逆著電場線方向移動(dòng)電荷，電場力對正電荷做負(fù)功，對負(fù)電荷做正功，B錯(cuò)；負(fù)電荷在電勢高的地方的電勢能小，正電荷在電勢高的地方的電勢能大，故C對；正電荷由A點(diǎn)釋放，它將向圖中電場線密集處運(yùn)動(dòng)，加速度增大，D錯(cuò)． 答案：AC 4．[2020·蘇北模擬]某電場的電場線分布如圖所示，下列說法正確的是

4、(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢 B．c點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場強(qiáng)度 C．若將一正試探電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力做負(fù)功 D．若將一負(fù)試探電荷由c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電勢能增加 解析：沿電場線方向電勢降低，故A錯(cuò)；電場線密集的地方場強(qiáng)大，故B錯(cuò)；若將一正試探電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，是逆著電場線移動(dòng)，所以電場力做負(fù)功，C對；若將一負(fù)試探電荷由c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場力做正功，所以電勢能減少，D錯(cuò)． 答案：C 5．[2020·河南洛陽統(tǒng)考]靜電場中，帶電粒子在電場力作用下從電勢為φa的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至電勢為φb的點(diǎn)，若帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速率分別為va、vb，不計(jì)重力，則帶電粒子的電荷量與質(zhì)量之比

5、q/m為(　　) A. B. C. D. 解析：由電勢差公式以及動(dòng)能定理得W＝qUab＝q(φa－φb)＝m(v－v)，可得比荷＝，A項(xiàng)正確． 答案：A 6.[2020·南昌調(diào)測]如圖所示，一帶電量為q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑面上，當(dāng)整個(gè)裝置處于一水平向左的勻強(qiáng)電場中時(shí)，小物塊恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．某時(shí)刻，電場強(qiáng)度突然減小為原來的，則從該時(shí)刻起，物塊下滑距離為L時(shí)的動(dòng)能為(已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(　　) A. 0.6 mgL B. 0.8 mgL C. 0.5 mgL D. 0.3 mgL 解析：本題考查物體的受力分析及

6、動(dòng)能定理的運(yùn)用．難度中等． 根據(jù)題意可知，物塊受到的電場力水平向右，對物塊受力分析如圖所示，由受力分析可知，物塊受到的電場力為F＝mgtan37°＝mg，若電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?，物塊下滑過程中根據(jù)動(dòng)能定理，有Ek－0＝mgLsin37°－FLcos37°，經(jīng)計(jì)算得Ek＝0.3mgL，選項(xiàng)D正確． 答案：D 7．[2020·江蘇卷·5]空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨X變化的圖像如圖所示．下列說法正確的是(　　) A. O點(diǎn)的電勢最低 B. X2點(diǎn)的電勢最高 C. X1和－X1兩點(diǎn)的電勢相等 D. X1和X3兩點(diǎn)的電勢相等 解析：可畫出電場線如下，沿電場線電勢降

7、落(最快)，所以A點(diǎn)電勢最高，A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；根據(jù)U＝Ed，電場強(qiáng)度是變量，可用E－x圖象面積表示，所以C正確；兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，電勢不相等，D錯(cuò)誤，此項(xiàng)迷惑人． 答案：C 8.[2020·濮陽一模]如圖所示，在粗糙的斜面上固定一點(diǎn)電荷Q，在M點(diǎn)無初速度釋放帶有恒定電荷的小物塊，小物塊在Q的電場中沿斜面運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)停下．則從M到N的過程中，下列說法正確的是(　　) A．小物塊所受的電場力減小 B．小物塊的電勢能可能增加 C．M點(diǎn)的電勢一定高于N點(diǎn)的電勢 D．小物塊電勢能變化量的大小一定小于克服摩擦力做的功 解析：小物體所受的摩擦阻力不變，它先加速后減速，說明它所受合外力先向

8、下后向上，又由于遠(yuǎn)離點(diǎn)電荷時(shí)受到的電場力越來越小，故電場力方向沿斜面向下，電場力做正功，電勢能減小，A對、B錯(cuò)；由于小物體及Q的電性無法確定，故C錯(cuò)；由功能關(guān)系，小物體減少的電勢能與重力勢能之和等于克服摩擦力做的功，D對． 答案：AD 9．[2020·西城一模]如圖甲所示，A、B是某電場中一條電場線上的兩點(diǎn)．一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷僅受電場力作用，從A點(diǎn)沿電場線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)．在此過程中，該點(diǎn)電荷的速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示．下列說法中正確的是(　　) A．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的大 B．A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等 C．A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢高 D．A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢低 解析：

9、由點(diǎn)電荷的速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律可知，帶負(fù)電的點(diǎn)電荷是做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，故A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的小，負(fù)電荷的動(dòng)能減小，電勢能增加，對應(yīng)位置的電勢減小，因此C對． 答案：C 10.[2020·四川卷·21]如圖所示，圓弧虛線表示正點(diǎn)電荷電場的等勢面，相鄰兩等勢面間的電勢差相等．光滑絕緣直桿沿電場方向水平放置并固定不動(dòng)，桿上套有一帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，滑塊通過絕緣輕彈簧與固定點(diǎn)O相連，并以某一初速度從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，OM＜ON.若滑塊在M、N時(shí)彈簧的彈力大小相等，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則(　　) A. 滑塊從M到N的過程中，速度可能一直增大 B. 滑塊從位置1到2的過程

10、中，電場力做的功比從位置3到4的小 C. 在M、N之間的范圍內(nèi)，可能存在滑塊速度相同的兩個(gè)位置 D. 在M、N之間可能存在只由電場力確定滑塊加速度大小的三個(gè)位置 解析：在N點(diǎn)如果電場力不小于彈簧彈力的分力，則滑塊一直加速，A正確．在N點(diǎn)如果電場力小于彈簧彈力的分力，則滑塊先加速后減速，就可能有兩個(gè)位置的速度相同，C正確.1、2與3、4間的電勢差相等，電場力做功相等，B錯(cuò)誤．由于M點(diǎn)和N點(diǎn)彈簧的長度不同但彈力相等，說明N點(diǎn)時(shí)彈簧是壓縮的，在彈簧與水平桿垂直和彈簧恢復(fù)原長的兩個(gè)位置滑塊的加速度只由電場力決定，D錯(cuò)誤． 答案：AC 11．有一個(gè)電荷量q＝－3×10－6 C的點(diǎn)電荷，從某電場

11、中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服電場力做6×10－4 J的功；從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力對電荷做9×10－4 J的功．求A、C兩點(diǎn)的電勢差并說明A、C兩點(diǎn)哪點(diǎn)的電勢較高． 解析：由A→B點(diǎn)：WAB＝qUAB＝－6×10－4 J由B→C點(diǎn)：WBC＝qUBC＝9×104 J 由A→C點(diǎn)：WAC＝WAB＋WBC＝3×104 J 所以AC兩點(diǎn)間電勢差UAC＝＝－100 V 說明φA＜φc，C點(diǎn)電勢高． 12.[2020·濱海檢測]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，場強(qiáng)大小E＝6.0×105 N/C，方向與x軸正方向相同．在O處放一個(gè)電荷量q＝－5.0×10－8

12、 C、質(zhì)量m＝1.0×10－2 kg的絕緣物塊，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.20，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0＝2.0 m/s，如圖所示．求物塊最終停止時(shí)的位置．(g取10 m/s2) 解析：物塊先在電場中向右減速，設(shè)運(yùn)動(dòng)的位移為x1，由動(dòng)能定理得：－(qE＋μmg)x1＝0－mv 所以x1＝ 代入數(shù)據(jù)得x1＝0.4 m 可知，當(dāng)物塊向右運(yùn)動(dòng)0.4 m時(shí)速度減為零，因物塊所受的電場力F＝qE＝0.03 N＞Ff＝μmg＝0.02 N，所以物塊將沿x軸負(fù)方向加速，跨過O點(diǎn)之后在摩擦力作用下減速，最終停止在O點(diǎn)左側(cè)某處，設(shè)該點(diǎn)距O點(diǎn)距離為x2，則對全過程由動(dòng)能定理得 －μmg(

13、2x1＋x2)＝0－mv， 解得x2＝0.2 m. 答案：在O點(diǎn)左側(cè)距O點(diǎn)0.2 m處 13.[2020·福建卷]反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似．如圖所示，在虛線MN兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場，一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開始，在電場力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)．已知電場強(qiáng)度的大小分別是E1＝2.0×103 N/C和E2＝4.0×103 N/C，方向如圖所示．帶電微粒質(zhì)量m＝1.0×10－20 kg，帶電量q＝－1.0×10－9C，A點(diǎn)距虛線MN的距離d1＝1.0 cm，不計(jì)帶電微粒的重力，忽略相對論效應(yīng)．求： (1)B點(diǎn)距虛線MN的距離d2； (2)帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t. 解析：(1)帶電微粒由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，由動(dòng)能定理有 |q|E1d1－|q|E2d2＝0 ① 由①式解得d2＝d1＝0.50 cm?、? (2)設(shè)微粒在虛線MN兩側(cè)的加速度大小分別為a1、a2，由牛頓第二定律有 |q|E1＝ma1 ③ |q|E2＝ma2 ④ 設(shè)微粒在虛線MN兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 d1＝a1t?、? d2＝a2t?、? 又t＝t1＋t2?、? 由②③④⑤⑥⑦式解得t＝1.5×10－8s.