高考物理一輪復(fù)習(xí) 第7章 第2單元 電場(chǎng)能的性質(zhì)課時(shí)跟蹤檢測(cè)-人教版高三物理試題

課時(shí)跟蹤檢測(cè)(二十一)電場(chǎng)能的性質(zhì)高考?？碱}型：選擇題＋計(jì)算題一、單項(xiàng)選擇題1．(2014·九江市七校聯(lián)考)如圖1所示a、b、c、d分別是一個(gè)菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，∠abc＝120°。現(xiàn)將三個(gè)等量的正點(diǎn)電荷＋Q固定在a、b、c三個(gè)頂點(diǎn)上，將一個(gè)電量為＋q的點(diǎn)電荷依次放在菱形中心點(diǎn)O點(diǎn)和另一個(gè)頂點(diǎn)d點(diǎn)處，兩點(diǎn)相比()圖1A．＋q在d點(diǎn)所受的電場(chǎng)力較大B．＋q在d點(diǎn)所具有的電勢(shì)能較大C．d點(diǎn)的電勢(shì)低于O點(diǎn)的電勢(shì)D．d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度2．一正電荷僅在電場(chǎng)力作用下，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度大小隨時(shí)間變化的圖象如圖2所示。下列關(guān)于A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和電勢(shì)φ的高低的判斷，正確的是()圖2A．EA>EB，φA>φBB．EA＝EB，φA＝φBC．EA<EB，φA>φBD．EA<EB，僅φA<φB3.(2015·珠海市期中)圖3中A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知AC⊥BC，∠ABC＝53°，BC＝20cm。把一個(gè)電量q＝10－5C的正電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為零；從B移到C，電場(chǎng)力做功為－1.6×10－3圖3A．800V/m，垂直AC向左B．800V/m，垂直AC向右C．1000V/m，垂直AB斜向上D．1000V/m，垂直AB斜向下4.在絕緣粗糙的斜面上A點(diǎn)處固定一點(diǎn)電荷甲，將一帶電小物塊乙從斜面上B點(diǎn)處由靜止釋放，乙沿斜面運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)靜止，則()圖4A．甲、乙一定帶異種電荷B．B點(diǎn)的電勢(shì)一定高于C點(diǎn)的電勢(shì)C．從B到C的過程中，乙的電勢(shì)能一定減少D．從B到C的過程中，乙的機(jī)械能的損失量一定等于克服摩擦力做的功5．(2014·金山中學(xué)期末)某帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)線及粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖5所示，可以判定()圖5A．粒子在A點(diǎn)的加速度小于它在B點(diǎn)的加速度B．粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能大于它在B點(diǎn)的動(dòng)能C．粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在B點(diǎn)的電勢(shì)能D．粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)低于它在B點(diǎn)的電勢(shì)二、多項(xiàng)選擇題6.如圖6所示，平行直線表示電場(chǎng)線，但未標(biāo)方向，帶電為＋10－2C的微粒在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，動(dòng)能損失0.1J，若A圖6A．電場(chǎng)線方向從右向左B．B點(diǎn)的電勢(shì)為10伏C．微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是軌跡aD．微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是軌跡b7.一帶正電粒子僅在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)經(jīng)B、C運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，其v－t圖象如圖7所示，則下列說法中正確的是()圖7A．A處的電場(chǎng)強(qiáng)度一定大于B處的電場(chǎng)強(qiáng)度B．粒子在A處的電勢(shì)能一定大于在B處的電勢(shì)能C．CD間各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都為零D．AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于CB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差8．(2013·天津高考)兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷，固定在圖8中P、Q兩點(diǎn)，MN為PQ連線的中垂線，交PQ于O點(diǎn)，A點(diǎn)為MN上的一點(diǎn)。一帶負(fù)電的試探電荷q，從A點(diǎn)由靜止釋放，只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)。取無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則()圖8A．q由A向O的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．q由A向O運(yùn)動(dòng)的過程電勢(shì)能逐漸減小C．q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大D．q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零三、計(jì)算題9.(2014·深圳模擬)用一根長(zhǎng)為l的絲線吊著一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖9所示，絲線與豎直方向成37°角?，F(xiàn)突然將該電場(chǎng)方向變?yōu)橄蛳碌笮〔蛔?，不考慮因電場(chǎng)的改變而帶來的其他影響(重力加速度為g)，求：圖9(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?2)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)絲線的拉力。10．圖10甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為m＝0.2kg、帶電荷量為q＝＋2.0×10－6C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的摩擦因數(shù)μ＝0.1.從t＝0時(shí)該開始，空間上加一個(gè)如圖乙所示的電場(chǎng)。(取水平向右的方向?yàn)檎较?，g取10m/s2圖10(1)4秒內(nèi)小物塊的位移大小；(2)4秒內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功。答案1．選C由電場(chǎng)疊加原理可求得三個(gè)等量電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)大小為eq\f(4kQ,L2)(L為菱形的邊長(zhǎng))，在d點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為eq\f(2kQ,L2)，故＋q在d點(diǎn)受力小，A、D錯(cuò)誤；把＋q從O點(diǎn)移到d點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故B錯(cuò)，C對(duì)。2．選B物體僅受電場(chǎng)力作用，合力不會(huì)為零，由運(yùn)動(dòng)圖象可知速度的大小又沒有變化，故物體只能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故選B。3．選D正電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為零，說明AB是一等勢(shì)線，所以C到AB的垂直距離d＝BC·sin53°＝16cm，場(chǎng)強(qiáng)E＝eq\f(W,dq)＝eq\f(1.6×10－3,16×10－2×10－5)V/m＝1000V/m，方向垂直AB斜向下。4．選CA項(xiàng)，甲、乙之間的距離增大，而電量都不變，根據(jù)庫侖定律可知乙所受的庫侖力逐漸減小。若兩者是異種電荷，乙下滑的加速度將增大，不可能到C處靜止，所以得知甲、乙一定帶同種電荷。故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于電荷甲的電性未知，電場(chǎng)線方向未知，無法判斷B、C電勢(shì)的高低，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于電場(chǎng)力對(duì)物塊乙做正功，乙的電勢(shì)能一定減小，故C正確；D項(xiàng)，從B到C的過程中，庫侖力對(duì)乙做正功，摩擦力做負(fù)功，重力做正功，根據(jù)功能關(guān)系可知：乙的機(jī)械能的損失量與系統(tǒng)電勢(shì)能的損失量之和等于克服摩擦力做的功，故D錯(cuò)誤。5．選AA點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，在A點(diǎn)受電場(chǎng)力小于在B點(diǎn)，A對(duì)；A到B過程電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，B、C錯(cuò)；A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)，D錯(cuò)。6．選AC從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，動(dòng)能損失0.1J，說明電場(chǎng)力對(duì)正電荷做負(fù)功，所以電場(chǎng)線向左，粒子軌跡只可能是a，又因?yàn)閁AB＝－10V，所以B點(diǎn)的電勢(shì)為0V。7．選AB由圖知粒子在A處的加速度大于在B處的加速度，因a＝eq\f(qE,m)，所以EA>EB，A對(duì)；粒子從A到B動(dòng)能增加，由動(dòng)能定理知電場(chǎng)力必做正功，電勢(shì)能必減小，B對(duì)；同理由動(dòng)能定理可知A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，UAB＝UCB，D錯(cuò)；僅受電場(chǎng)力作用的粒子在CD間做勻速運(yùn)動(dòng)，所以CD間各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度均為零，但電勢(shì)是相對(duì)于零勢(shì)點(diǎn)而言的，可以不為零，C錯(cuò)。8．選BC本題考查靜電場(chǎng)中力的性質(zhì)和能的性質(zhì)，考查考生對(duì)靜電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)電荷力的性質(zhì)和能的性質(zhì)的分析。兩等量正點(diǎn)電荷在中垂線MN上的電場(chǎng)強(qiáng)度方向從O點(diǎn)向兩側(cè)沿中垂線指向無窮遠(yuǎn)處，場(chǎng)強(qiáng)大小從O點(diǎn)沿MN到無窮遠(yuǎn)處先變大后變小，因此負(fù)電荷由靜止釋放后，在變化的電場(chǎng)力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的加速度不斷變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由A到O電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，B項(xiàng)正確；在MN上O點(diǎn)電勢(shì)最高，因此負(fù)電荷在O點(diǎn)的電勢(shì)能最小，由于只有電場(chǎng)力做功，因此電勢(shì)能與動(dòng)能的和是一定值，電勢(shì)能最小時(shí)，動(dòng)能最大，C項(xiàng)正確；O點(diǎn)的電勢(shì)不為零，因此負(fù)電荷在O點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能不為零，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．解析：(1)小球靜止在電場(chǎng)中受力如圖所示，顯然小球帶正電，由平衡條件得：mgtan37°＝qE①故E＝eq\f(3mg,4q)②(2)當(dāng)電場(chǎng)方向變成向下后，小球開始擺動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)，重力、電場(chǎng)力對(duì)小球做正功。由動(dòng)能定理得：eq\f(1,2)mv2＝(mg＋qE)l(1－cos37°)③由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，在最低點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)向＝FT－(mg＋qE)＝meq\f(v2,l)④由③④解得FT＝eq\f(49,20)mg答案：(1)eq\f(3mg,4q)(2)eq\f(49,20)mg10．解析：(1)0～2s內(nèi)小物塊加速度a1＝eq\f(E1q－μmg,m)＝2m/s2位移s1＝eq\f(1,2)a1t12＝4m2s末的速度為v2＝a1t1＝4m/s2～4s內(nèi)小物