高考物理一輪復習 第七章 靜電場 第二講 電場能的性質課時作業(yè)

第二講 電場能的性質A組基礎題一、單項選擇題1(2016江西九江三十校第一次聯(lián)考)對于靜電場中的A、B兩點，下列說法正確的是()A點電荷在電場中某點受力的方向一定是該點電場強度的方向B電勢差的公式UAB，說明A、B兩點間的電勢差UAB與靜電力做功WAB成正比，與移動電荷的電荷量q成反比C根據E，電場強度與電場中兩點間的距離d成反比D若將一正電荷從A點移到B點電場力做正功，則A點的電勢高于B點的電勢解析：正點電荷所受的電場力與電場強度方向相同，負點電荷所受的電場力與電場強度方向相反，故A錯誤電勢差的公式UAB，運用比值法定義，電勢差UAB與靜電力做功、移動電荷的電荷量無關，故B錯誤E中d是兩點沿電場方向的距離，只適用于勻強電場，而勻強電場的電場強度處處相同，場強與d無關，故C錯誤根據公式WABqUAB知，WAB0，q0，則UAB0，則A點的電勢高于B點的電勢，故D正確答案：D2.(2016蘭州一模)帶電粒子僅在電場力作用下，從電場中a點以初速度v0進入電場并沿虛線所示的軌跡運動到b點，如圖所示，則從a到b過程中，下列說法正確的是()A粒子帶負電荷B粒子先加速后減速C粒子加速度一直增大D粒子的機械能先減小后增大解析：粒子受到的電場力沿電場線方向，故粒子帶正電，故A錯誤；由圖象知粒子受電場力向右，所以先向左減速運動后向右加速運動，故B錯誤；從a點到b點，電場力先做負功，再做正功，電勢能先增大后減小，動能先減小后增大，根據電場線的疏密知道場強先變小后變大，故加速度先減小后增大，C錯誤，D正確答案：D3.(2017廣東四校聯(lián)考)如圖所示，ABCD為等腰梯形，AB60，2，在底角A、B分別放上一個點電荷，電荷量分別為qA和qB，在C點的電場強度沿DC方向向右，A點的電荷在C點產生的場強大小為EA，B點的電荷在C點產生的場強大小為EB，則下列說法正確的是()A放在A點的點電荷可能是負電荷BD點的電場強度沿DC方向向右CEAEBD|qA|qB|解析：因為C點的電場強度沿DC方向向右，所以A、B兩點處的電荷一定是異種電荷，并且A點處為正電荷，且EAEB，A錯誤，C正確；A、C間距離大于B、C間距離，所以|qA|qB|，D錯誤；A點電荷在D點的場強沿AD斜向上，B電荷在D點的場強沿BD連線斜向下，且A的場強大于B的場強，所以D點的合場強不可能沿DC方向向右，B錯誤答案：C4.(2017安徽蕪湖、馬鞍山聯(lián)考)一個正點電荷固定在正方形的一個頂點D上，另一個帶電粒子射入該區(qū)域時，恰好能經過正方形的另外三個頂點A、B、C，粒子運動軌跡如圖所示，下列說法正確的是()A根據軌跡可判斷該帶電粒子帶正電B粒子經過A、B、C三點速率大小關系是vBvAvCC粒子在A、B、C三點的加速度大小關系是aAaCaBDA、C兩點的電場強度相同解析：根據運動軌跡可判斷該帶電粒子帶負電，A錯誤；粒子從A到B到C，電場力先做負功后做正功，速率先減小后增大，B錯誤；加速度的大小關系為aAaCaB，C正確；A、C兩點的電場強度大小相等，方向不同，D錯誤答案：C5.(2017湖北孝感高級中學調考)如圖所示，A、B、C、D是真空中一正四面體的四個頂點(正四面體是由四個全等正三角形圍成的空間封閉圖形)，所有棱長都為a，現(xiàn)在A、B兩點分別固定電荷量為q和q的兩個點電荷，靜電力常量為k，下列說法錯誤的是()AC、D兩點的場強相同BC點的場強大小為CC、D兩點電勢相同D將一正電荷從C點移動到D點，電場力做正功解析：由題意知，AB的中垂面是一等勢面，C、D在同一等勢面上，電勢相等，C、D兩點的場強都與等勢面垂直，方向指向B一側，方向相同，根據對稱性可知，場強大小相等，故C、D兩點的場強，電勢均相同，故A、C正確；兩個電荷在C點產生的場強E1E2，C點的合場強E2E1cos 60，故B正確；C、D在同一等勢面上，將一正電荷從C點移動到D點，電場力不做功，故D錯誤D符合題意答案：D二、多項選擇題6.(2017遼寧部分重點高中協(xié)作校聯(lián)考)如圖所示，A、B、C是平行于紙面的勻強電場中的三點，它們之間的距離均為L，電荷量q1105 C的正電荷由A點移動到C點的電場力做功W14105 J，該電荷由C點移動到B點電場力做功W2W1，若B點電勢為零，則下列說法正確的是()A勻強電場的方向由C點指向A點B勻強電場的方向由A點指向B點CC點電勢為4 VDA點電勢為8 V解析：C、B間電勢差為UCB V4 V，若B點電勢為零，UCBCB，則C點電勢C4 V，而A與C間的電勢差為UAC V4 V，UACAC，則A點電勢A8 V取AB的中點為D，則D4 V，故CD為等勢面，故勻強電場方向由A點指向B點，故A錯誤，B、C、D正確答案：BCD7.(2017山東齊魯名校協(xié)作體聯(lián)考)如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩個帶等量負電的點電荷分別固定在A、B兩點，O為AB連線的中點，MN為AB連線的垂直平分線在MN上的C點由靜止釋放一個帶正電的小球(可視為質點)，若不計空氣阻力，則()AC點的場強大于O點的場強，C點的電勢高于O點的電勢B小球從C點運動至距離該點最遠位置的過程中，其所經過各點所受的電場力先減小后增大C小球從C點運動至距離該點最遠位置的過程中，其電勢能先減小后增大D若在小球運動過程中，兩個點電荷所帶電荷量同時等量地緩慢增大，則小球往復運動過程中的最大速度將逐漸減小解析：根據電場線的疏密和方向可知選項A正確；因為從M到N點場強的變化有兩種可能，先增大再減小再增大再減小，或者先減小再增大，故選項B錯誤；根據電場力先做正功后做負功的特點以及電場力做的功與電勢能的變化量之間的關系可知選項C正確；若在小球運動過程中，兩個點電荷所帶電荷量同時等量地緩慢增大，同一位置的電場強度都會增大，如果小球從最遠處開始運動，電場力做功增多，則小球往復運動過程中的最大速度將增大，故選項D錯誤答案：AC8(2016河南開封一模)在電場強度大小為E的勻強電場中，將一個質量為m、電荷量為q的帶電小球由靜止開始釋放，帶電小球沿與豎直方向成角的方向做直線運動關于帶電小球的電勢能和機械能W的判斷，不正確的是()A若sin ，則一定減少，W一定增加B若sin ，則、W一定不變C若sin ，則一定增加，W一定減少D若tan ，則可能增加，W一定增加解析：若sin ，電場力可能做正功，也可能做負功，所以可能減少也可能增加，W可能增加也可能減少，故A錯誤若sin ，則電場力與速度方向垂直，電場力不做功，不變化，W一定守恒，故B正確，C錯誤若tan ，則電場力沿水平方向，且和重力的合力與速度同向，電場力做正功，減少，W一定增加，D錯誤此題選不正確的，故選A、C、D.答案：ACDB組能力題一、選擇題9.(2016山東青島一模)如圖所示，實線表示等量異種點電荷的等勢線，過O點的虛線MN與等勢線垂直，兩個相同的帶正電的粒子分別從A、B兩點以相同的初速度v0開始運動，速度方向水平向右，且都能從PQ左側經過O點，AB連線與PQ平行設粒子在A、B兩點的加速度大小分別為a1和a2，電勢能分別為Ep1和Ep2，通過O點時的速度大小分別為v1和v2.粒子的重力不計，則()AA點的電勢高于B點的電勢Ba1a2CEp1Ep2Dv1v2解析：根據等勢面和電場線的疏密可知A點的電場強度大于B點，所以a1>a2，B錯誤；帶正電的粒子從B點出發(fā)，能經過O點，說明在B點所受的電場力方向垂直于等勢面斜向左下，說明M處電荷帶負電，N處電荷帶正電，沿電場線方向電勢逐漸降低，則A點電勢低于B點電勢，A錯誤；Epq，由于AB，所以Ep1Ep2，C錯誤；運動過程應用動能定理UAOqmv12mv02，UBOqmv22mv02，電場力均做負功，且|UAO|UBO|，v1v2，D正確答案：D10.(多選)(2017沈陽四校協(xié)作體聯(lián)合考試)如圖所示，A、B、O、C為在同一豎直平面內的四點，其中A、B、O沿同一豎直線，B、C同在以O為圓心的圓周(用虛線表示)上，沿AC方向固定有一光滑絕緣細桿L，在O點固定放置一帶負電的小球現(xiàn)有兩個質量和電荷量都相同的帶正電的小球a、b，先將小球a穿在細桿上，讓其從A點由靜止開始沿桿下滑，后使小球b從A點由靜止開始沿豎直方向下落各帶電小球均可視為點電荷，則下列說法中正確的是()A從A點到C點，小球a做勻加速運動B從A點到C點電場力對小球a做的功大于從A點到B點電場力對小球b做的功C小球a在C點的動能大于小球b在B點的動能D從A點到C點，小球a的機械能先增加后減少，但機械能與電勢能之和不變解析：從A到C點，小球受到重力、庫侖引力、彈力作用，庫侖引力為變力，故合力為變力，加速度是變化的，故A錯誤；由于圓周為等勢面，故小球從A到C和從A到B電場力做功相等，B錯誤；由于圓周為等勢面，故小球從A到C和從A到B電場力做功相等，根據動能定理，對小球a有mghACW靜電Eka，對小球b有mghABW靜電Ekb，由于a球下降的高度較大，故a球的動能較大，C正確除重力外的其余力(電場力)做的功等于機械能的增加量，由于電場力先做正功后做負功，故機械能先增加后減少，機械能與電勢能之和不變，D正確答案：CD二、非選擇題11.(2016江西上饒鉛山一中等四校聯(lián)考)如圖所示，在絕緣光滑水平面的上方存在著水平方向的勻強電場，現(xiàn)有一個質量m2.0103 kg、電荷量q2.0106 C的帶正電的物體(可視為質點)，從O點開始水平向右做初速度大小為6 m/s、加速度大小為20 m/s2的勻減速直線運動不計空氣阻力，g取10 m/s2.(1)求勻強電場的場強大小和方向；(2)求帶電物體在00.5 s內電勢能的變化量解析：(1)根據Eqma，得E2.0104 N/C方向水平向左(2)物體減速時間t10.3 s減速過程的位移x1v0t1at120.9 m后0.2 s物體反方向做勻加速直線運動，經過的位移x2at220.4 m物體在00.5 s內發(fā)生的位移為xx1x20.5 m電場力做負功，電勢能增加EpqEx2.0102 J答案：(1)2.0104 N/C，水平向左(2)2.0102 J12(2017山東臨沂期中)如圖甲所示，豎直放置的直角三角形NMP(MP邊水平)，NMP，MP中點處固定一電荷量為Q的正點電荷，MN是長為a的光滑絕緣桿，桿上穿有一帶正電的小球(可視為點電荷)，小球自N點由靜止釋放，小球的重力勢能和電勢能隨位置x(取M點處x0)的變化圖象如圖乙所示(圖中E0、E1、E2為已知量)，重力加速度為g，設無限遠處電勢為零，M點所處的水平面為重力零勢能面(1)圖乙中表示電勢能隨位置變化的是哪條圖線？(2)求重力勢能為E1時的橫坐標x1和帶電小球的質量m；(3)求小球從N點運動到M點時的動能Ek.解析：(1)正Q電荷的電勢分布規(guī)律是離它越近電勢越高，帶正電的小球的電勢能為Eq，可知正電荷從N點到M點的電勢能先增大后減小，故圖乙中表示電勢能隨位置變化的是圖線.(2)電勢能為E1時，距M點的距離為x1(acos )cos ，x1處重力勢能E1mgx1sin .可得m.(3)在小球從N點運動到M點的過程中，根據動能定理得mgasin E2E0Ek0，解得EkE2E0.答案：(1)圖線(2)(3)E2E06EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375