2019-2020年高考物理大一轮复习 第六章 第2讲 电场的能的性质练习.doc

2019-2020年高考物理大一轮复习 第六章 第2讲 电场的能的性质练习选择题(每题6分,共42分)1.(xx北京东城联考)在静电场中将一个带电荷量为q=-2.010-9 C的点电荷由a点移动到b点,已知a、b两点间的电势差Uab=1.0104 V。在此过程中,除电场力外,其他力做的功为W=6.010-5 J,则该点电荷的动能()A.增加了8.010-5 JB.减少了8.010-5 JC.增加了4.010-5 JD.减少了4.010-5 J2.(xx贵州六校联盟第二次联考)(多选)如图所示,一个电荷量为-Q的点电荷甲,固定在粗糙绝缘的水平面上的O点,另一个电荷量为+q、质量为m的点电荷乙,从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,到B点时速度减小到最小值v,已知点电荷乙与水平面间的动摩擦因数为,A、B间距离为L0,静电力常量为k,则下列说法中正确的是()A.O、B间的距离为B.在点电荷甲产生的电场中,B点的场强大小为 C.点电荷乙在A点的电势能小于在B点的电势能D.在点电荷甲产生的电场中,A、B间的电势差UAB=3.(xx湖北黄冈中学、黄石二中、鄂州高中联考)(多选)现有两个边长不等的正方形ABDC和abdc,如图所示,且Aa、Bb、Cc、Dd间距相等。在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的点电荷,其中AB、AC中点放的点电荷带正电,CD、DB的中点放的点电荷带负电,取无穷远处电势为零。则下列说法中正确的是()A.O点的电场强度和电势均为零B.把一正点电荷沿着bdc的路径移动时,电场力做的总功为零C.同一点电荷在a、d两点所受电场力相同D.将一负点电荷由a点移到b点电势能增大4.(xx浙江温州期中)如图所示,不带电的金属球A固定在绝缘底座上,它的正上方有B点,该处有带电液滴不断地自静止开始落下(不计空气阻力),液滴到达A球后将电荷量全部传给A球,设前一液滴到达A球后,后一液滴才开始下落,不计B点未下落带电液滴对下落液滴的影响,则下列叙述中正确的是()A.第一滴液滴做自由落体运动,以后的液滴做变加速运动,都能到达A球B.当液滴下落到重力等于电场力位置时,开始做匀速运动C.能够下落到A球的所有液滴下落过程所能达到的最大动能不相等D.所有液滴下落过程中电场力做功相等5.(xx河南中原名校联考)匀强电场中有a、b、c三点。在以它们为顶点的三角形中,a=30,c=90。电场方向与三角形所在平面平行。已知a、b和c点的电势分别为(2-) V、(2+) V和2 V。该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为()A.(2-) V、(2+) VB.0 V、4 VC. V、 VD.0 V、2 V6.(xx山东泰安模拟)(多选)图中甲是匀强电场,乙是孤立的正点电荷形成的电场,丙是等量异种点电荷形成的电场(a、b位于两点电荷连线上,且a位于连线的中点),丁是等量正点电荷形成的电场(a、b位于两点电荷连线的中垂线上,且a位于连线的中点)。有一个正试探电荷仅在电场力作用下分别从电场中的a点由静止释放,动能Ek随位移x变化的关系图象如图中的图线所示,其中图线是直线。下列说法正确的是()A.甲对应的图线是B.乙对应的图线是C.丙对应的图线是D.丁对应的图线是7.(xx江苏淮安楚州中学阶段测试)(多选)如图是两等量异种点电荷,以两电荷连线的中点O为圆心画出半圆,在半圆上有M、P、N三点,M、N两点在两电荷连线上,P点在两电荷连线的垂直平分线上,下列说法中正确的是()A.M、N两点的电场强度相同B.M、N两点的电势相等C.将正点电荷从M沿半圆运动到N电场力不做功D.正点电荷在O点的电势能等于在P点的电势能B组xx年模拟提升题组时间:35分钟分值:50分一、选择题(每题6分,共36分)1.(xx浙江温州期中)(多选)如图,在粗糙的绝缘水平面上,彼此靠近地放置两个带正电荷的小物块(动摩擦因数相同)。由静止释放后,向相反方向运动,最终都静止。在小物块运动的过程中,下列表述正确的是()A.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力B.物块之间的库仑力都做正功,作用在质量较小物块上的库仑力做功多一些C.因摩擦力始终做负功,故两物块组成的系统的机械能一直减少D.整个过程中,物块受到的库仑力做的功等于电势能的减少2.(xx湖北黄石二中、鄂南高中、鄂州高中期中)如图所示,实线为电视机显像管主聚焦电场中的等势面。a、b、c、d为圆上的四个点,则下列说法中正确的是()A.a、d两点电势不同,电场强度相同B.将电子从b点移至c点电场力不做功C.从左侧平行于中心轴线进入电场区域的一束电子,电场可对其向中心轴线汇聚D.从右侧平行于中心轴线进入电场区域的一束电子,电场可对其向中心轴线汇聚3.(xx浙江五校第一次联考)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中0x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2x3段是直线,则下列说法正确的是()A.x1处电场强度最小,但不为零B.粒子在0x2段做匀变速运动,x2x3段做匀速直线运动C.在0、x1、x2、x3处电势0、1、2、3的关系为32=01D.x2x3段的电场强度大小、方向均不变4.(xx甘肃河西五市第一次联考)如图所示,将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧,两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势线。A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则()A.A点和B点的电势相同B.C点和D点的电场强度相同C.负电荷从C点移至D点,电势能增大D.正电荷从A点移至B点,电场力做正功5.(xx广东十校第一次联考)如图,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为1 V、2 V、3 V,则下列说法正确的是()A.匀强电场的场强大小为10 V/mB.匀强电场的场强大小为 V/mC.电荷量为1.610-19 C的正点电荷从E点移到F点,电荷克服电场力做功为1.610-19 JD.电荷量为-1.610-19 C的负点电荷从F点移到D点,电荷的电势能减少4.810-19 J6.(xx黑龙江齐齐哈尔二模)如图所示,在竖直平面内,ABCD且A、B、C、D位于同一半径为r的圆上,在C点有一固定点电荷,电荷量为-Q。现从A点将一质量为m、电荷量为-q的点电荷由静止释放,该点电荷沿光滑绝缘轨道ADB运动到D点时的速度大小为4,规定电场中B点的电势为零,重力加速度为g。则在-Q形成的电场中()A.D点的电势为B.A点的电势高于D点的电势C.O点的电场强度大小是A点的倍D.点电荷-q在D点具有的电势能为7mgr二、非选择题(共14分)7.(xx浙江金华模拟)如图所示,一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A,其电荷量Q=+41 C,场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为=,其中k为静电力常量,r为空间某点到场源电荷A的距离。现有一个质量为m=0.1 kg的带正电的小球B,它与A球间的距离为a=0.4 m,此时小球B处于平衡状态,且小球B在场源电荷A形成的电场中具有的电势能的表达式为Ep=k,其中r为A与B之间的距离。另一质量为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方H=0.8 m处自由下落,落在小球B上立刻与小球B粘在一起以2 m/s的速度向下运动,它们到达最低点后又向上运动,向上运动到达的最高点为P。(g取10 m/s2,k=9109 Nm2/C2)求:(1)小球C与小球B碰撞前的速度v0的大小?小球B的电荷量q为多少?(2)小球C与小球B一起向下运动的过程中,最大速度为多少?第2讲电场的能的性质A组xx年模拟基础题组选择题1.C根据动能定理,得:W+qUab=Ek,解得Ek=6.010-5 J+1.0104 V(-2.010-9 C)=4.010-5 J,所以C正确。2.AB因到B点时速度减小到最小值v,说明加速度为零,则有k=mg,解得:r=,故A正确;由点电荷场强公式有B点的场强大小E=k=,故B正确;两带电体之间是吸引力,则电场力对乙做正功,所以其电势能减小,故C错误;乙电荷从A运动到B过程中,根据动能定理有:W-mgL0=mv2-m,从A到B的过程中,电场力对点电荷乙做的功为W=UABq,解得UAB=,故D错误。3.BCD上、下两个正负点电荷在O点产生的电场强度竖直向下,左、右两个正、负电荷在O点产生的电场强度水平向右,根据矢量合成法则可知,O点电场强度不为零,方向沿OD方向,所以A错误;根据对称性特点知,b、c两点电势相等,把一点电荷从b点移到c点,电场力做功为零,所以B正确;由点电荷的场强公式及叠加原理可知,a、d两点的电场强度相同,所以同一点电荷在两点受到的电场力相同,故C正确;取无穷远处电势为零,则a点的电势为正,b、O、c三点的电势相等,均为零,则把负点电荷从a点移动到b点电场力做负功,电势能增加,所以D正确。4.C第一滴液滴只受重力做自由落体运动,以后的液滴将受到向上的电场力作用而做变速运动,随着球A上滴落的液滴增多,带电荷量增大,其在空间产生的场强增强,以后的液滴所受的电场力增大,这些液滴先加速后减速,就不一定能到达A球,故A错误。当液滴下落到重力等于电场力位置时,继续向下运动的过程中电场力增大,由于电场力大于重力,开始做减速运动,故B错误。当液滴所受的电场力与重力相等时动能最大,则有:mg=k,由于A球的电荷量qA在不断增大,则x也不断增大,所以第一滴液滴以后的液滴动能最大的位置将不断上移,合外力做功不相等,则所有液滴所能达到的最大动能不相等,故C正确。由于所有液滴下落过程中所受的电场力不等,能到达A球的液滴,通过的位移相等,根据功的公式W=Fl可知,电场力做功不相等,故D错误。5.B由a=(2-) V,b=(2+) V,可知在匀强电场中连线ab的中点O处电势O=2 V,又c=2 V,所以连线Oc是一条等势线,过O点作Oc的垂线即是一条电场线,如图所示,由题知电场线与圆的交点d处电势最低,且有=,解得d=0 V,同理知点e处电势最高,e=4 V,选B。6.AC正试探电荷仅在电场力作用下,由静止开始运动,其中甲、乙、丙中正试探电荷沿电场方向运动,丁中正试探电荷静止不动。电场力对正试探电荷做功改变其动能,有Eqx=Ek,动能Ek随x的变化率E,而电场强度E随x的变化情况是:甲图中E为定值,乙图中E逐渐减小,丙图中E逐渐增大,所以A、C选项正确,B、D选项错误。7.AD根据等量异种点电荷电场线的分布规律可知,M、N两点的电场线疏密程度相同,则场强大小相同,场强方向都沿MN方向,所以M、N两点的电场强度相同,故A正确。根据顺着电场线方向电势降低,可知M点的电势高于N点的电势,则将正电荷由M移到N电场力做正功,故B、C错误。两等量异种点电荷连线的垂直平分线是一条等势线,P点的电势与O点的电势相等,故正电荷在O点的电势能等于在P点的电势能,故D正确。B组xx年模拟提升题组一、选择题1.BD在物块运动的过程中,摩擦力不变,而库仑力随距离的增大而减小,开始阶段,物块加速运动,库仑力大于摩擦力,物块做加速度逐渐减小的加速运动,当库仑力等于摩擦力时,加速度为0,物块速度达到最大,随后库仑力继续减小,小于摩擦力,物块做加速度增大的减速运动,最终物块静止,则物块的机械能先增大后减小,故A、C错误。物块之间的库仑力都做正功,作用在质量较小物块上的位移大,则导致库仑力做功多一些,故B正确。由于物块受的库仑力为斥力,向相反方向运动,库仑力做正功,电势能减小,即物块受到的库仑力做的功等于电势能的减少,故D正确。2.C根据题意知,a、d两点电势不同;由等势面与电场线垂直的关系及电场强度方向与该点电场线的切线方向一致,知a、d两点的电场强度方向不同,故A错误;一电子从b点运动到c点,电势差为Ubc=b-c=0.1 V-0.9 V=-0.8 V,而电子带负电,则电场力做正功,故B错误;一束电子从左侧平行于中心轴线进入电场区域,根据曲线运动条件知运动轨迹向合力方向偏,因此只有在中心轴线的电子沿直线运动,其余的电子做曲线运动并向中心轴线汇聚,故C正确,同理知D错误。3.D据Ep=-W,在0x1段电势能减小,电场力做正功,即W=qEx,因为W0、q0,所以E0;在x1x2段电势能增加,电场力做负功,即W=qEx,因为W0、q0,所以E0;又由于电势能变化对称,所以,在0x2段关于x=x1对称的两点场强大小相等方向相反,所以x1处场强为0,A错误。据W=qEx,在0x2段随x增加电势能非线性变化,所以场强不是定值,粒子不可能做匀变速运动,B错误。x1x2段,电势能增加,即Ep2-Ep1=q2-q10,因为q0,所以2-10,所以21,同理可得3B,所以A点和B点的电势不相同,选项A错。根据对称性,C点和D点的电场强度大小相同,但是电场强度是矢量,其方向沿电场线切线方向,根据图象判断,C点和D点的电场强度方向不同,选项B错。在同一个等势线上移动电荷电场力不做功,选项C错。正电荷从A点移至B点,即正电荷从高电势移动到低电势,电场力做正功,选项D对。5.B匀强电场中任意一条线段中点电势等于两端点电势的平均值,因此AC的中点G的电势为2 V。而B点电势也是2 V,所以BG的连线就是等势线,如图所示根据几何关系,BGE共线,所以E点电势也是2 V,AF和DC与BE均平行,因此都是等势面,所以D点电势为3 V,F点电势为1 V。电场线与等势线垂直,且从高电势指向低电势,所以电场线沿CA方向。电场强度大小为E= V/m,选项A错B对;电荷量为1.610-19 C的正点电荷从E点移到F点,正电荷受力与电场线同向,电场力做正功,选项C错;电荷量为-1.610-19 C的负点电荷从F点移到D点,负电荷受力方向与电场反向,电场力做正功,电势能减少,减少的电势能等于电场力做的功W=3.210-19 J,选项D错。6.A在C点固定一电荷量为-Q的点电荷,A、B相对CD线左右对称,则A=B=0 V,点电荷-q从A点由静止释放以后沿光滑轨道ADB运动到D点过程中,由动能定理可得:mgr+W电=mv2-0,得W电=7mgr,由W电=EpA-EpD,得EpD=-7mgr,由D=,得D=,则DA,A正确,B、D错误;由场强公式E=可知:EA=,EO=,EO=2EA,则C错误。二、非选择题7.答案(1)4 m/s4.41 C(2)2.16 m/s解析(1)小球C自由下落H时获得速度v0,由机械能守恒得:mgH=m解得v0=4 m/s小球B在碰撞前处于平衡状态,对B球由平衡条件得:mg=代入数据得:q=1 C=4.41 C。(2)设当B和C向下运动的速度最大为vm时,与A相距x,对B和C整体,由平衡条件得:2mg=k代入数据得:x=0.28 m由能量守恒得:2mv2+2mga=2m+2mgx+k代入数据得vm=2.16 m/s。