高三物理電場(chǎng)能的性質(zhì)的描述單元復(fù)習(xí)測(cè)試題（有答案）

7/7高三物理電場(chǎng)能的性質(zhì)的描述單元復(fù)習(xí)測(cè)試題〔有答案〕物理在經(jīng)典時(shí)代是由與它極相像的自然哲學(xué)的研究所組成的,直到十九世紀(jì)物理才從哲學(xué)中別離出來(lái)成為一門(mén)實(shí)證科學(xué)。查字典物理網(wǎng)為大家推薦了高三物理電場(chǎng)能的性質(zhì)的描述單元復(fù)習(xí)測(cè)試題,請(qǐng)大家仔細(xì)閱讀,希望你喜歡。一、選擇題1.如下圖,實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)線,且AB=BC,電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為EA、EB、EC,電勢(shì)分別為A、B、C,AB、BC間的電勢(shì)差分別為UAB、UBC,那么以下關(guān)系中正確的有()A.BCB.ECEAC.UABD.UAB=UBC【答案】ABC【詳解】從A到B再到C是順著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)應(yīng)逐漸降低,所以AC,即A正確.A、B、C三點(diǎn)中A處電場(chǎng)線最疏,C處電場(chǎng)線最密,所以EA2.圖中的實(shí)線表示電場(chǎng)線,虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡.粒子先經(jīng)過(guò)M點(diǎn),再經(jīng)過(guò)N點(diǎn),可以判定()A.M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì)B.M點(diǎn)的電勢(shì)小于N點(diǎn)的電勢(shì)C.粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力D.粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力【答案】選AD.【詳解】沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低,所以N,選項(xiàng)A對(duì),B錯(cuò);電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大,同一粒子所受電場(chǎng)力越大,所以選項(xiàng)C錯(cuò),D對(duì).3.如下圖,a、b是豎直方向上同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)由靜止釋放,到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度最大,那么()A.a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)B.a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C.質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能增加D.質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力【答案】選B.【詳解】負(fù)電荷所受電場(chǎng)力向上,所以電場(chǎng)線方向向下,A錯(cuò);a點(diǎn)電場(chǎng)力大于重力,b點(diǎn)電場(chǎng)力等于重力,B對(duì),D錯(cuò);質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,C錯(cuò).4如下圖,一帶電液滴在重力和勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)它的作用力的作用下,從靜止開(kāi)始由b沿直線運(yùn)動(dòng)到d,且bd與豎直方向所夾的銳角為45,那么以下結(jié)論中不正確的選項(xiàng)是()A.此液滴帶負(fù)電荷B.合外力對(duì)液滴做的總功等于零C.液滴做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.液滴的電勢(shì)能減少【答案】選B.【詳解】由題可知,帶電液滴只受重力和電場(chǎng)力作用,合力沿bd方向,液滴勻加速運(yùn)動(dòng),C正確;合力做正功,B不正確;電場(chǎng)力方向向右,故液滴帶負(fù)電荷,A正確;電場(chǎng)力做正功,所以電勢(shì)能減少,D正確.5.空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)中建立如右圖所示的直角坐標(biāo)系O-xyz,M、N、P為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn),M點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,a,0),N點(diǎn)的坐標(biāo)為(a,0,0),P點(diǎn)的坐標(biāo)為a,a2,a2.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1V,那么P點(diǎn)的電勢(shì)為()A.22VB.32VC.14VD.34V【答案】D【詳解】MN間的距離為2a,P點(diǎn)在MN連線上的投影點(diǎn)離M點(diǎn)的距離為32a4,所以P點(diǎn)的電勢(shì)為：32a42a1=34V,D正確.6.一正電荷在電場(chǎng)中僅在電場(chǎng)力作用下,從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),速度大小隨時(shí)間變化的圖象如下圖,tA、tB分別是電荷在A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻,那么以下說(shuō)法中正確的有()A.A處的場(chǎng)強(qiáng)一定小于B處的場(chǎng)強(qiáng)B.A處的電勢(shì)一定高于B處的電勢(shì)C.電荷在A處的電勢(shì)能一定小于B處的電勢(shì)能D.A至B過(guò)程中,電場(chǎng)力一定對(duì)電荷做正功【答案】ABD【詳解】由速度圖象可知,正電荷的加速度逐漸增大,所受電場(chǎng)力逐漸增大,B處電場(chǎng)強(qiáng)度大于A處電場(chǎng)強(qiáng)度,選項(xiàng)A正確;正電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),在電場(chǎng)力作用下,正電荷速度增大,電場(chǎng)力做正功,所以D正確;電勢(shì)能減小,電荷在A處的電勢(shì)能一定大于B處的電勢(shì)能,A處的電勢(shì)一定大于B處的電勢(shì),選項(xiàng)B正確,C錯(cuò).7.在粗糙的斜面上固定一點(diǎn)電荷Q,在M點(diǎn)無(wú)初速度的釋放帶有恒定電荷的小物塊,小物塊在Q的電場(chǎng)中沿斜面運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止.那么從M到N的過(guò)程中()A.小物塊所受的電場(chǎng)力減小B.小物塊的電勢(shì)能可能增加C.小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定小于克服摩擦力做的功D.M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)【答案】AC【詳解】根據(jù)庫(kù)侖定律：知F庫(kù)減小,故A對(duì);由于電荷Q電性未知,故無(wú)法判定M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)上下,故D錯(cuò);雖然電荷Q和小物塊的電性都未知,但由題意可判斷兩者之間必為斥力,故小物塊的電勢(shì)能必然減小(因?yàn)殡妶?chǎng)力對(duì)其做正功),故B錯(cuò);由動(dòng)能定理有WG+W電+Wf=0,且WG0,W電0,故W電8.如下圖,圖中K、L、M為靜電場(chǎng)中的3個(gè)相距較近的等勢(shì)面.一帶電粒子射入此靜電場(chǎng)中后,沿abcde軌跡運(yùn)動(dòng).KM,且粒子在ab段做減速運(yùn)動(dòng).以下判斷中正確的選項(xiàng)是()A.粒子帶負(fù)電B.粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度C.粒子在a點(diǎn)與e點(diǎn)的速度大小相等D.粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】CD【詳解】因?yàn)閗L,且?guī)щ娏Ｗ釉赼b段做減速運(yùn)動(dòng),因此粒子帶正電,A錯(cuò)誤;由電場(chǎng)線分布情況可知a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),因此粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度,B錯(cuò)誤;a點(diǎn)和e點(diǎn)處在同一等勢(shì)面上,因此該粒子在該兩點(diǎn)的動(dòng)能、電勢(shì)能都相等,C正確;b點(diǎn)和d點(diǎn)處在同一等勢(shì)面上,b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等,由于帶電粒子在ab段做減速運(yùn)動(dòng)即該階段電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,即a點(diǎn)的電勢(shì)能小于b點(diǎn)的電勢(shì)能,故D正確.10.如右圖所示,有一半圓弧光滑軌道,半徑為R,在與圓心等高的位置靜止放置一個(gè)帶正電的小球A,其質(zhì)量為m,M、N之間有一方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),讓小球A自由滾下進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域,水平面也是光滑的,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.小球一定能穿過(guò)MN區(qū)域繼續(xù)運(yùn)動(dòng)B.如果小球沒(méi)有穿過(guò)MN區(qū)域,小球一定能回到出發(fā)點(diǎn)C.如果小球沒(méi)有穿過(guò)MN區(qū)域,只要電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大,小球可以到達(dá)P點(diǎn),且到達(dá)P點(diǎn)速度大于等于gRD.如果小球一定能穿過(guò)MN區(qū)域,電場(chǎng)力做的功為-mgR【答案】B【詳解】小球帶正電,進(jìn)入電場(chǎng)后做減速運(yùn)動(dòng),如果小球到達(dá)N點(diǎn)還沒(méi)有減速到零,說(shuō)明小球穿過(guò)了MN區(qū)域,如果小球還沒(méi)有到N點(diǎn)就減速為零,說(shuō)明小球不能穿過(guò)MN區(qū)域,A項(xiàng)錯(cuò).如果小球沒(méi)有穿過(guò)MN區(qū)域,根據(jù)能量守恒定律,小球能回到出發(fā)點(diǎn),且速度為零,B項(xiàng)對(duì),C項(xiàng)錯(cuò).如果小球一定能穿過(guò)MN區(qū)域,根據(jù)動(dòng)能定理,電場(chǎng)力做的功與重力做的總功之和等于動(dòng)能的變化,由于不知道小球在N點(diǎn)的速度是否為0,所以無(wú)法確定電場(chǎng)力做的功,D項(xiàng)錯(cuò).二、非選擇題11.一勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)方向是水平的(如圖),一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的小球,從O點(diǎn)出發(fā)、初速度的大小為v0,在電場(chǎng)力與重力的作用下,恰能沿與電場(chǎng)線成角的直線運(yùn)動(dòng).求小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)其電勢(shì)能與在O點(diǎn)的電勢(shì)能之差.【答案】12mv20cos2【詳解】設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E,小球帶電荷量為q,因?yàn)樾∏蜃鲋本€運(yùn)動(dòng),它所受的電場(chǎng)力qE和重力mg的合力必沿此直線,如下圖,所以mg=qEtan.由此可知,小球做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a=gsin.設(shè)從O點(diǎn)到最高點(diǎn)的位移為L(zhǎng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v20=2aL運(yùn)動(dòng)的水平位移為x=Lcos.從O點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,小球在最高點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢(shì)能之差為Ep=qEx.聯(lián)立以上五式,解得Ep=12mv20cos2.12.一長(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,處于如下圖的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,開(kāi)始時(shí),將線與小球拉成水平,然后釋放,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)AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB;(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小;(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)-3mgL2q(2)3mgq(3)3mg【詳解】取向下為正(1)小球由A到B過(guò)程中,由動(dòng)能定理得mgLsin60+qUAB=0,所以UAB=-3mgL2q.(2)E=|UAB|L