講與練高考物理總復(fù)習(xí) 6.2電場(chǎng)能的性質(zhì)課時(shí)作業(yè).docVIP

課時(shí)作業(yè)19電場(chǎng)能的性質(zhì)時(shí)間：45分鐘 一、單項(xiàng)選擇題1如圖所示，直線mn是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線(方向未畫出)虛線是一帶電的粒子只在電場(chǎng)力的作用下，由a到b的運(yùn)動(dòng)軌跡，軌跡為一拋物線下列判斷正確的是()a電場(chǎng)線mn的方向一定是由n指向mb帶電粒子由a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中動(dòng)能一定逐漸減小c帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能d帶電粒子在a點(diǎn)的加速度一定大于在b點(diǎn)的加速度解析：由于帶電粒子的電性不確定，所以電場(chǎng)線的方向不確定，a錯(cuò)誤；帶電粒子由a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中，只受電場(chǎng)力的作用，由軌跡的彎曲方向知電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，故b錯(cuò)誤c正確；由于僅給出一條電場(chǎng)線，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系不確定，d錯(cuò)誤答案：c2如圖所示的同心圓是電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線，一個(gè)電子只在電場(chǎng)力作用下沿著直線由ac運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度越來(lái)越小，b為線段ac的中點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是()a電子沿ac方向運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場(chǎng)力越來(lái)越小b電子沿ac方向運(yùn)動(dòng)時(shí)它具有的電勢(shì)能越來(lái)越大c電勢(shì)差uabubcd電勢(shì)abc解析：該電場(chǎng)為負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)，電子沿ac方向運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場(chǎng)力越來(lái)越大，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；根據(jù)電子只在電場(chǎng)力作用下沿著直線由ac運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度越來(lái)越小，它具有的電勢(shì)能越來(lái)越大，選項(xiàng)b正確；由于電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，電勢(shì)差uabbc，選項(xiàng)d錯(cuò)誤答案：b3如圖所示，有四個(gè)等量異種電荷，放在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)處a、b、c、d為正方形四個(gè)邊的中點(diǎn)，o為正方形的中心，下列說(shuō)法中正確的是()aa、b、c、d四個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同bo點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度等于零c將一帶正電的試探電荷勻速?gòu)腷點(diǎn)沿直線移動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零d將一帶正電的試探電荷勻速?gòu)腶點(diǎn)沿直線移動(dòng)到c點(diǎn)，試探電荷具有的電勢(shì)能增大解析：由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式和場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可知，a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不相同，o點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不等于零，選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤；由于b、d兩點(diǎn)等電勢(shì)，將一帶正電的試探電荷勻速?gòu)腷點(diǎn)沿直線移動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零，選項(xiàng)c正確；由于a點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)，將一帶正電的試探電荷勻速?gòu)腶點(diǎn)沿直線移動(dòng)到c點(diǎn)，試探電荷具有的電勢(shì)能減小，選項(xiàng)d錯(cuò)誤答案：c4一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電荷量為q2.0109 c，在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，在這個(gè)過(guò)程中，除靜電力做功外，其他力做的功為6.0105j，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0105j，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差uab為()a3104 vb1104 vc4104 vd7104 v解析：設(shè)靜電力做功為wab，則wabquab由動(dòng)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(chǎng)中一條直線上的兩個(gè)點(diǎn)，現(xiàn)將正點(diǎn)電荷從a點(diǎn)靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)一段距離到達(dá)b點(diǎn)，其電勢(shì)能ep隨位移x的變化關(guān)系如圖乙從a到b的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()a電場(chǎng)力對(duì)電荷一直做正功b電勢(shì)一直升高c電荷所受電場(chǎng)力先減小后增大d電荷所受電場(chǎng)力先增大后減小解析：由乙圖可知，點(diǎn)電荷的電勢(shì)能先減小后增大，故電場(chǎng)力對(duì)其先做正功后做負(fù)功，a項(xiàng)錯(cuò)誤；由于正點(diǎn)電荷電勢(shì)能先減小后增大，則電勢(shì)也先減小后增大，b項(xiàng)錯(cuò)誤；乙圖中，斜率的絕對(duì)值表示的含義是kqe，即電場(chǎng)力的大小，由圖可知，斜率絕對(duì)值先減小后增大，故電場(chǎng)力先減小后增大，c項(xiàng)正確答案：c二、多項(xiàng)選擇題6如圖所示，空間分布著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)e，現(xiàn)在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)某點(diǎn)o處放置一負(fù)點(diǎn)電荷q，并在以o點(diǎn)為球心的球面上選取a、b、c、d四點(diǎn)，其中a、c連線為球的水平大圓直徑，b、d連線與電場(chǎng)方向平行，且b、d連線為球的豎直大圓半徑不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法中正確的是()ab、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，電勢(shì)相等ba、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，電勢(shì)相等c若從a點(diǎn)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(yùn)動(dòng)d若從a點(diǎn)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(yùn)動(dòng)解析：設(shè)球半徑為r，ebek，edek，a錯(cuò)誤；ea，ec，且a、c在同一等勢(shì)面上，b正確；當(dāng)帶電小球所受重力和電場(chǎng)力大小相等，方向相反，且km時(shí)，小球能沿a、c所在圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，c正確，d錯(cuò)誤答案：bc7如圖甲所示，兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2固定在x軸上距離為l的兩點(diǎn)，其中q1帶正電荷位于原點(diǎn)o，a、b是它們連線延長(zhǎng)線上的兩點(diǎn)，其中b點(diǎn)與o點(diǎn)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(diǎn)開(kāi)始經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)(粒子只受電場(chǎng)力作用)，設(shè)粒子經(jīng)過(guò)a、b兩點(diǎn)時(shí)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(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零ca點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高d粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小解析：由vx圖象知，粒子從a點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)先減速再加速，在b處速度最小，則b點(diǎn)左右兩側(cè)電場(chǎng)方向相反，b點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，b正確；根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式和電場(chǎng)的疊加知識(shí)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(diǎn)左側(cè)場(chǎng)強(qiáng)向左，故a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)低，c錯(cuò)誤；粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能減小，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，d正確答案：abd8兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的o、m兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中a、n兩點(diǎn)的電勢(shì)為零，nd段中c點(diǎn)電勢(shì)最高，則()ac點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零ba點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零cnc間場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向d將一負(fù)點(diǎn)電荷從n點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功解析：由題圖可知，由o點(diǎn)到m點(diǎn)，電勢(shì)一直降低，且圖線在a點(diǎn)的斜率也不為零，故a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不為零，而c點(diǎn)向n、向d兩個(gè)方向電勢(shì)均降低，說(shuō)明c點(diǎn)兩側(cè)電場(chǎng)方向相反，且圖線在c點(diǎn)的切線斜率為零，故c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零，故a正確，b錯(cuò)誤；由n到c電勢(shì)升高，故nc間電場(chǎng)方向沿x軸負(fù)方向，c錯(cuò)誤；wncuncq，unc0，q0,而wcducdq，ucd0，q0，所以wcd0，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(kāi)始時(shí)靜止在場(chǎng)強(qiáng)為e2103 v/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的p點(diǎn)，靠近電場(chǎng)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(jì)，在電場(chǎng)力作用下小球向左運(yùn)動(dòng)，與擋板s相碰后電荷量減少到碰前的k倍，已知k，碰撞過(guò)程中小球的機(jī)械能沒(méi)有損失(1)設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中擋板s所在位置的電勢(shì)為零，則小球在p點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為多少？(2)小球第一次被彈回到達(dá)最右端時(shí)距s板的距離為多少？(3)小球從p點(diǎn)出發(fā)到第一次到達(dá)最右端的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)小球做了多少功？解析：(1)sp間的電勢(shì)差uspspeh21030.04 v80 v因s0，所以p80 v所以小球在p點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能epqp2104(80) j0.016 j(2)設(shè)小球與s碰撞時(shí)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(dòng)能定理知小球從p點(diǎn)出發(fā)到碰撞前有w1mv2碰撞后至到達(dá)最右端有w20mv2則電場(chǎng)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(zhǎng)的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的p點(diǎn)，固定電荷量為q的點(diǎn)電荷，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從軌道上的a點(diǎn)以初速度v0沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)正下方b點(diǎn)時(shí)速度為v.已知點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在a點(diǎn)的電勢(shì)為(取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零)，pa連線與水平軌道的夾角為60，試求：(1)物塊在a點(diǎn)時(shí)受在a點(diǎn)到軌道的支持力大?。?2)點(diǎn)電荷q產(chǎn)生的電場(chǎng)在b點(diǎn)的電勢(shì)解析：(1)物塊在a點(diǎn)受到點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力f由幾何關(guān)系可知p、a間距離r設(shè)物塊在a點(diǎn)時(shí)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(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在b點(diǎn)的電勢(shì)為b，由動(dòng)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(diǎn)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(gè)穿過(guò)細(xì)桿的帶電小球p，質(zhì)量為m、電量為q(可視為點(diǎn)電荷，q遠(yuǎn)小于q)，現(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷a等高的c處由靜止開(kāi)始釋放，小球p向下運(yùn)動(dòng)到距c點(diǎn)距離為d的o點(diǎn)時(shí)，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(shì)差uco；(2)小球p經(jīng)過(guò)o點(diǎn)時(shí)加速度的大??；(3)小球p經(jīng)過(guò)與點(diǎn)電荷b等高的d點(diǎn)時(shí)速度