2011届课件-高三物理一轮复习 第六章 第2讲电场能的性质课时作业 新人教版

第六章 第2讲(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)1将一正电荷从无限远处移入电场中M点，静电力做功W16109 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无限远处，静电力做功W27109 J，则M、N两点的电势M、N，有如下关系()AMNM0CNMN0【解析】对正电荷M；对负电荷N.即N.而W2W1，0，且和均大于0，则NMEAq，后来粒子减速，FEBq，故C错误【答案】AB5绝缘细绳的一端固定在天花板上，另一端连接着一个带负电的电荷量为q、质量为m的小球，当空间建立水平方向的匀强电场后，绳稳定处于与竖直方向成60角的位置，如右图所示已知细绳长为L，让小球从30的A点释放，则()A匀强电场的场强为B匀强电场的场强为C小球的最大速度为 D小球的最大速度为(1)gL【解析】小球在60时处于平衡，则Eqmgtan ，所以E，选项A错误、B正确；小球第一次到达平衡位置处的速度是小球的最大速度，根据动能定理有：qE(Lsin 60Lsin 30)mg(Lcos 30Lcos 60)mv2，联立解得v(1)，选项C错误、D正确【答案】BD6如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点，则()A粒子受电场力的方向一定由M指向NB粒子在M点的速度一定比在N点的大C粒子在M点的电势能一定比在N点的大D电场中M点的电势一定高于N点的电势【解析】由题意可知M、N在同一电场线上，带电粒子从M点运动到N点的过程中，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故选项A、C错误，B正确；由于题中未说明带电粒子及两极板的电性，故无法判断M、N两点的电势高低，选项D错误【答案】B7有一个点电荷只受电场力的作用，分别从两电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能Ek随位移x变化的关系图象如图所示中的、图线则下列说法正确的是()A正电荷在甲图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是B负电荷在乙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是C负电荷在丙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是D负电荷在丁图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是【解析】点电荷在匀强电场中运动时，由动能定理得EkqEx，即点电荷动能与其位移成正比，图线如所示，结合点电荷受力与场强方向，故A、B正确；在非匀强电场中，由于场强E的变化，使得点电荷动能与其位移不再成正比，由图线可知点电荷动能随位移的增大而增加，并且变化得越来越快，即场强E越来越大，因此C正确，D错误【答案】ABC8如图所示，在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动已知金属块在移动的过程中，力F做功32 J，金属块克服电场力做功8 J，金属块克服摩擦力做功16 J，重力势能增加18 J，则在此过程中金属块的()A动能减少10 J B电势能增加24 JC机械能减少24 J D内能增加16 J【解析】由动能定理可知Ek32 J8 J16 J18 J10 J，A正确；克服电场力做功为8 J，则电势能增加8 J，B错误；机械能的改变量等于除重力以外的其他力所做的总功，故应为E32 J8 J16 J8 J，C错误；物体内能的增加量等于克服摩擦力所做的功，D正确【答案】AD9如图所示，匀强电场场强的大小为E，方向与水平面的夹角为(45)，场中有一质量为m、电荷量为q的带电小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时，细线恰好水平现用一外力将小球缓慢拉至竖直方向最低点，小球电荷量保持不变，在此过程中()A该外力所做的功为mgLcot B带电小球的电势能增加qEL(sin cos )C带电小球的电势能增加2mgLcot D该外力所做的功为mgLtan 【解析】由于小球静止时，细线恰好水平，所以重力与电场力的合力大小为mgcot ，方向水平向右，在外力将小球缓慢拉至竖直方向最低点的过程中，小球在重力与电场力的合力方向的位移为L，外力克服重力与电场力的合力做功mgLcot ，A正确，D错误；小球的重力势能减小mgL，在场强方向的位移为L(sin cos )，电场力对小球做的功为qEL(sin cos )，电势能增加qEL(sin cos )，B 正确，C错误【答案】AB10如图所示，足够长的绝缘细杆与水平方向成30角，质量为m、电荷量为q的小环套在绝缘细杆上，小环可沿杆无摩擦滑动，当小环从A点无初速释放，运动距离为L时到达B点恰好进入水平向右的匀强电场中，再运动距离L后到达C点且开始向上滑行，则下列说法正确的有()A若取C点为零势能点，则小环在B点的电势能为mgLB若取C点为零势能点，则小环在B点的电势能为mgL/2C小环做往复运动的周期为4D小环做往复运动的周期为8【解析】因小环在A、C两点速度为零，且ABBC，由运动学规律知，小环在两段做匀变速运动的加速度、时间均相等，由agsin 30，v22Lgsin 30及tABtBC知D对；由动能定理知小环从B到C过程中电场力做负功，大小为mgL，所以其电势能增加mgL，如取C为零势能点，则在B点的电势能为mgL，所以A对【答案】AD11在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E6.0105 N/C，方向与x轴正方向相同在O处放一个电荷量q5.0108C，质量m1.0102 kg的绝缘物块物块与水平面间的动摩擦因数0.20，沿x轴正方向给物块一个初速度v02.0 m/s，如上图所示(g取10 m/s2)试求：(1)物块向右运动的最大距离(2)物块最终停止的位置【解析】(1)设物块向右运动的最大距离为xm，由动能定理得：mgxmE|q|xm0mv可求得：xm0.4 m.(2)因E|q|mg，物块不可能停止在O点右侧，设最终停在O点左侧且离O点为x处由动能定理得：E|q|xmmg(xmx)0可得：x0.2 m.【答案】(1)0.4 m(2)O点左侧0.2 m处12如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m，电荷量为q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为(小球的重力大于所受的电场力)(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小(2)若使小球通过圆轨道顶端的B点，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？(3)若小球从斜轨道h5R处由静止释放假设其能够通过B点，求在此过程中小球机械能的改变量【解析】(1)根据牛顿第二定律：(mgqE)sin maa.(2)若小球刚好通过B点，据牛顿第二定律mgqE小球由A到B，据动能定理(mgqE)(h2R)以上联立，得hR.(3)小球从静止开始沿轨道运动到B点的过程中，机械能的变化量为E机由E机W电W电3REq得E机3REq.【答案】(1)(2)R(3)减少3EqR