【走向高考】高考物理（人教版）一輪課后強(qiáng)化作業(yè)：6-2 電場(chǎng)能的性質(zhì)（高考）

1、一、選擇題1.(2013·廣州一模)某靜電除塵器工作時(shí)內(nèi)部電場(chǎng)線分布的俯視圖如圖所示，帶負(fù)電的粉塵被吸附時(shí)由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是()A該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)Ba點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)C電場(chǎng)力對(duì)粉塵做正功D粉塵的電勢(shì)能增大答案BC解析電場(chǎng)線不平行，疏密不同，A錯(cuò)。粉塵在電場(chǎng)力的作用下從靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，做加速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，C對(duì)，D錯(cuò)。沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低，B對(duì)。2.(2013·陜西五校二模)如圖所示，虛線表示某電場(chǎng)的等勢(shì)面。一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由A運(yùn)動(dòng)到B的徑跡如圖中實(shí)線所示，則下列結(jié)論正確的是()A粒子帶正電，由A到B的過(guò)程中加速度一直增大

2、B粒子帶負(fù)電，由A到B的過(guò)程中速度先增大再減小C粒子帶正電，由A到B的過(guò)程中電場(chǎng)力一直做正功D粒子帶負(fù)電，由A到B的過(guò)程中電勢(shì)能先增大再減小，但B點(diǎn)電勢(shì)能比A點(diǎn)大答案D解析由題圖中粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知粒子帶負(fù)電，由A到B的過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功，電勢(shì)能先增大再減小，且B點(diǎn)電勢(shì)能比A點(diǎn)大，速度先減小再增大，則選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤，D正確。3.×1010C×109J，若A點(diǎn)電勢(shì)為10V，下列關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和B點(diǎn)電勢(shì)的說(shuō)法中正確的是()A粒子沿軌道1運(yùn)動(dòng)，B點(diǎn)電勢(shì)為零B粒子沿軌道2運(yùn)動(dòng)，B點(diǎn)電勢(shì)為20VC粒子沿軌道1運(yùn)動(dòng)，B點(diǎn)電勢(shì)為20VD粒子沿軌道2運(yùn)動(dòng)，B點(diǎn)電勢(shì)為20V答案A

3、解析負(fù)電荷由A到B動(dòng)能增加，則電場(chǎng)力做正功，所以電場(chǎng)線的方向豎直向下，根據(jù)軌跡向合外力的方向彎曲可知，粒子沿軌道1運(yùn)動(dòng)。由動(dòng)能定理得q(AB)Ek×1010×(10B×109，解得B0，A正確，BCD錯(cuò)誤。4(2014·江蘇淮安模擬)真空中有一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷繞固定的點(diǎn)電荷Q運(yùn)動(dòng)，其軌跡為橢圓，如圖所示。已知a、b、c、d為橢圓的四個(gè)頂點(diǎn)，Q處在橢圓焦點(diǎn)上，則下列說(shuō)法正確的是()A負(fù)電荷在a、c兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大小相等B負(fù)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能高于在c點(diǎn)的電勢(shì)能C負(fù)電荷由b運(yùn)動(dòng)到d的過(guò)程中電勢(shì)能增加，動(dòng)能減少D負(fù)電荷由a經(jīng)b運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，電勢(shì)能先增大后減小

4、答案AC解析電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，由對(duì)稱(chēng)性可知a、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，故負(fù)電荷在a、c兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小相等但方向不同，A正確；根據(jù)電勢(shì)是標(biāo)量和對(duì)稱(chēng)性可知，a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，故負(fù)電荷在a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等，B錯(cuò)誤；正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線是輻射向外的，且沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故軌跡上a、b、c、d四點(diǎn)中b點(diǎn)電勢(shì)最高，d點(diǎn)電勢(shì)最低，a、c兩點(diǎn)相同，所以負(fù)電荷在b點(diǎn)電勢(shì)能最小，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。5(2013·云南昆明質(zhì)檢)A、B為一電場(chǎng)中x軸上的兩點(diǎn)，如圖甲所示。一電子僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸運(yùn)動(dòng)，該電子的動(dòng)能Ek隨其坐標(biāo)變化的關(guān)系如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是()A該電場(chǎng)不可能是點(diǎn)電荷形成

5、的電場(chǎng)BA、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為EA<EBCA、B兩點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系為A<BD電子在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系為EPA<EPB答案AC解析由動(dòng)能定理得FxEk，則F，可知電子所受的電場(chǎng)力不變，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故B錯(cuò)誤，A正確；電子由A到B電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，D錯(cuò)誤；電場(chǎng)線的方向由B指向A，沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，故A<B，C正確。6.(2013·湖南師大附中月考)如圖所示，在絕緣的斜面上方存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，斜面上的帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過(guò)程中動(dòng)能增加了12J，金屬塊克服摩擦力做功8J，重力做功24J，則以下判斷正確的是()A金屬塊帶正

6、電荷B金屬塊克服電場(chǎng)力做功8JC金屬塊的機(jī)械能減少12JD金屬塊的電勢(shì)能減少4J答案AC解析WG24J，Wf8J，Ek12J，由動(dòng)能定理得電場(chǎng)力做功WE4J，說(shuō)明金屬塊帶正電荷，因此選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；金屬塊的電勢(shì)能增加4J，因此選項(xiàng)D錯(cuò)誤；金屬塊的機(jī)械能減少12J，選項(xiàng)C正確。所以答案選AC。7.(2013·遼寧省一模)如圖所示，真空中有一個(gè)固定的點(diǎn)電荷，電荷量為Q。圖中的虛線表示該點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的四個(gè)等勢(shì)面。有兩個(gè)一價(jià)離子M、N(不計(jì)重力，也不計(jì)它們之間的電場(chǎng)力)先后從a點(diǎn)以相同的速率v0射入該電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡分別為曲線apb和aqc，其中p、q分別是它們離固定點(diǎn)電荷最近的位置

7、。以上說(shuō)法中正確的是()AM一定是正離子，N一定是負(fù)離子BM在p點(diǎn)的速率一定大于N在q點(diǎn)的速率CM在b點(diǎn)的速率一定大于N在c點(diǎn)的速率DM從pb過(guò)程電勢(shì)能的增量一定小于N從aq電勢(shì)能的增量答案BD解析根據(jù)軌跡向合外力的方向彎曲可知，M一定是負(fù)離子，N一定是正離子，A錯(cuò)誤；M離子從a到p靜電力做正功，動(dòng)能增加，N離子從a到q靜電力做負(fù)功，動(dòng)能減少，而初速度相等，故M在p點(diǎn)的速率一定大于N在q點(diǎn)的速率，B正確；abc在同一等勢(shì)面上，離子由a到b和由a到c電場(chǎng)力都不做功，故M在b點(diǎn)的速率等于N在c點(diǎn)的速率，C錯(cuò)誤；由等勢(shì)面可知Upb<Uqa，M從pb過(guò)程電勢(shì)能的增量為qUpb，N從aq電勢(shì)能的增

8、量為qUqa，故D正確。8.(2013·陜西五校一模)x軸上有兩點(diǎn)電荷Q1和Q2，Q1和Q2的位置坐標(biāo)分別為x1、x2，Q1和Q2之間各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)高低如圖曲線所示，從圖中可看出()AQ1的電荷量一定小于Q2的電荷量BQ1和Q2一定是同種電荷，但不一定是正電荷C電勢(shì)最低處xP點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零D將一負(fù)點(diǎn)電荷由xP點(diǎn)的左側(cè)移至右側(cè)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功答案C解析x圖線的斜率大小表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，結(jié)合圖線可知xP點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，距離x1遠(yuǎn)，距離x2近，因而Q1的電荷量要大于Q2的電荷量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由于x1x2的電勢(shì)大于零，故兩電荷一定是同種正電荷，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。電勢(shì)最低處xP點(diǎn)的斜率為零

9、，場(chǎng)強(qiáng)為零，選項(xiàng)C正確。將一負(fù)點(diǎn)電荷由xP點(diǎn)的左側(cè)移至右側(cè)，電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。二、非選擇題9.如圖所示，把電量為5×109C的電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能_(選填“增大”、“減小”或“不變”)；若A點(diǎn)的電勢(shì)UA15V，B點(diǎn)的電勢(shì)UB10V，則此過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為_(kāi)J。答案×108解析負(fù)電荷受的電場(chǎng)力方向逆著電場(chǎng)線的方向，電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)其做負(fù)功，電勢(shì)能增大；電場(chǎng)力做功WABqUAB(5×109)×(1510)J×108J。10雷雨天的閃電是雷暴云中正電荷區(qū)與負(fù)電荷區(qū)的電場(chǎng)大到一定程度時(shí)，空氣被

10、擊穿形成的。假設(shè)兩帶電的云團(tuán)某一時(shí)刻相距500m發(fā)生閃電，兩云團(tuán)間的電場(chǎng)可看做場(chǎng)強(qiáng)為2×106N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則此時(shí)兩云團(tuán)間的電勢(shì)差為_(kāi)Vs，形成的電流大小約為300A，則在這次閃電中釋放的電能約為_(kāi)J。答案1096×1010解析云團(tuán)間的電勢(shì)差UEd109V，釋放的電能E電能UIt6×1010J。11.一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。開(kāi)始時(shí)，將細(xì)線與小球拉成水平，小球靜止在A點(diǎn)，釋放后小球由靜止開(kāi)始向下擺動(dòng)，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過(guò)60°角時(shí)，小球到達(dá)B點(diǎn)速度恰好為零。試求：(1)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差

11、UAB；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大??；(3)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力大小。答案(1)mgL/2q(2)mg/q(3)mg解析(1)小球由AB過(guò)程中，由動(dòng)能定理：mgLsin60°qUAB0所以UABmgL/(2q)(2)Emg/q(3)小球在AB間擺動(dòng)，由對(duì)稱(chēng)性知，B處細(xì)線拉力與A處細(xì)線拉力相等，而在A處，由水平方向平衡有TAEqmg所以TBTAmg或在B處，沿細(xì)線方向合力為零，有TBEqcos60°mgcos30°mg。12.(2013·石家莊一中質(zhì)檢)如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量均為Q，其中A帶正電荷

12、，B帶負(fù)電荷，D、C是它們連線的垂直平分線，A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一邊長(zhǎng)為d的等邊三角形。另有一個(gè)帶電小球E，質(zhì)量為m、電荷量為q(可視為點(diǎn)電荷)，被長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)在C點(diǎn)的正上方?，F(xiàn)在把小球E拉起到M點(diǎn)，使細(xì)線水平繃直且與A、B、C處于同一豎直平面內(nèi)，并由靜止開(kāi)始釋放，小球E向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，速度為v。已知靜電力常量為k，若取D點(diǎn)的電勢(shì)為零，試求：(1)在A、B所形成的電場(chǎng)中，M的電勢(shì)M；(2)絕緣細(xì)線在C點(diǎn)所受到的拉力FT。答案(1)(2)mg解析(1)根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布可知，電荷E從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，重力做正功根據(jù)動(dòng)能定理UqmgL得M、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為UMC，又C點(diǎn)與D點(diǎn)為等勢(shì)點(diǎn)，所以M點(diǎn)的電勢(shì)為M(2)在C點(diǎn)時(shí)A對(duì)E的電場(chǎng)力F1與B對(duì)E的電場(chǎng)力F2大小相等，且F1F2，又A、B、C為一等邊三角形，所以F1、F2的夾角為120°，故F1、F2的合力為F12，且方向豎直向下由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得FTkmgm絕緣細(xì)線在C點(diǎn)所受的拉力FTmg13(2013·課標(biāo)全國(guó))如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道，軌道平面與電場(chǎng)方向平行。a、b為軌道直徑的兩端，該直徑與電場(chǎng)方向平行。一電荷量為q(q>0)的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為Na和Nb