2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第22講 電場(chǎng)的能的性質(zhì)(含解析)

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1、 2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第22講 電場(chǎng)的能的性質(zhì)(含解析) 1.xx·廣州模擬在圖K22-1中,實(shí)線和虛線分別表示等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)線,則下列有關(guān)P、Q兩點(diǎn)的相關(guān)說(shuō)法中正確的是(  ) 圖K22-1 A.兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等大、反向  B.P點(diǎn)電場(chǎng)更強(qiáng) C.兩點(diǎn)電勢(shì)一樣高 D.Q點(diǎn)的電勢(shì)較低 2.關(guān)于靜電場(chǎng),下列結(jié)論普遍成立的是(  ) A.電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差只與這兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)有關(guān) B.電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)高,電場(chǎng)強(qiáng)度小的地方電勢(shì)低 C.在正電荷或負(fù)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)方向都指向電勢(shì)降低最快的方向 D.將正點(diǎn)電荷從場(chǎng)強(qiáng)為零的一點(diǎn)移動(dòng)到

2、場(chǎng)強(qiáng)為零的另一點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零 3.一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn),電荷量q=2.0×10-9 C,在靜電場(chǎng)中由A點(diǎn)移到B點(diǎn),除電場(chǎng)力外,其他力做的功為6.0×10-5 J,質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0×10-5 J,則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB為(  ) A.3×104 V B.1×104 V C.4×104 V D.7×104 V 4.xx·蘇北四市調(diào)研某導(dǎo)體置于電場(chǎng)后周?chē)碾妶?chǎng)分布情況如圖K22-2所示,圖中虛線表示電 圖K22-2 場(chǎng)線,實(shí)線表示等勢(shì)面,A、B、C為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn).下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  ) A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 B.A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì) C.

3、將負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功 D.將正電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零 5.xx?重慶部分縣區(qū)聯(lián)考如圖K22-3所示,在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上有D、E、F三點(diǎn),且DE=EF.k、m、l分別為過(guò)D、E、F三點(diǎn)的等勢(shì)面.不計(jì)重力的帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示,以|WAB|表示該粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值,以|WBC|表示該粒子從B點(diǎn)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值,則(  ) 圖K22-3 A.|WAB|=|WBC| B.|WAB|<|WBC| C.粒子由A點(diǎn)到B點(diǎn),動(dòng)能減少 D.A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)低 6.xx·泰安模擬如圖K22

4、-4所示,Q1、Q2為兩個(gè)等量同種正點(diǎn)電荷,在Q1、Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)中有M、N和O三點(diǎn),其中M和O在Q1、Q2的連線上(O為連線的中點(diǎn)),N為兩電荷連線中垂線上的一點(diǎn).則下列說(shuō)法中不正確的是(  ) 圖K22-4 A.O點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì) B.O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定小于M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) C.將一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),需克服電場(chǎng)力做功 D.若將一個(gè)正點(diǎn)電荷分別放在M、N和O三點(diǎn),則該點(diǎn)電荷在O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大 7.兩個(gè)小球分別帶有電荷量+2Q和-Q,相距12 cm,兩球連線上各點(diǎn)的電勢(shì)與距正電荷的距離x之間的函數(shù)關(guān)系可以由圖K22-5中的哪一個(gè)最合適地表示出來(lái)(  ) 圖K22-5

5、 8.xx?成都聯(lián)考如圖K22-6所示,絕緣輕桿兩端固定帶電小球A和B,輕桿處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,不考慮兩球之間的相互作用.初始時(shí)輕桿與電場(chǎng)線垂直(如圖中實(shí)線位置),將桿向右平移的同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°(如圖中虛線位置),發(fā)現(xiàn)A、B兩球電勢(shì)能之和不變.根據(jù)圖中給出的位置關(guān)系,可判斷下列說(shuō)法中正確的是(  ) 圖K22-6 A.A球一定帶正電荷,B球一定帶負(fù)電荷 B.A、B兩球帶電量的絕對(duì)值之比qA∶qB=1∶2 C.A球電勢(shì)能一定增加 D.電場(chǎng)力對(duì)A球和B球都不做功 圖K22-7 9.如圖K22-7所示,在等量異種電荷形成的電場(chǎng)中,畫(huà)一正方形ABCD,對(duì)角線AC

6、與兩點(diǎn)電荷連線重合,兩對(duì)角線交點(diǎn)O恰為電荷連線的中點(diǎn).下列說(shuō)法中正確的是 A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度且兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同 B.B、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度及電勢(shì)均相同 C.一電子由B點(diǎn)沿B→C→D路徑移至D點(diǎn),電勢(shì)能先減小后增大 D.一質(zhì)子由C點(diǎn)沿C→O→A路徑移至A點(diǎn),電場(chǎng)力對(duì)其先做負(fù)功后做正功 10.xx·臨沂模擬如圖K22-8所示,在豎直平面內(nèi),光滑的絕緣細(xì)桿AC與半徑為R的圓交于B、C兩點(diǎn),B恰為AC的中點(diǎn),C恰位于圓周的最低點(diǎn),在圓心O處固定一正電荷.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q、套在桿上的帶負(fù)電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿桿下滑.已知重力加速度為g,A、C兩點(diǎn)

7、間的豎直距離為3R,小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為2.求: (1)小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度大?。? (2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB. 圖K22-8 11.xx?常州模擬如圖K22-9所示,粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷,M點(diǎn)為斜面上的最低點(diǎn),N點(diǎn)為斜面上的另一點(diǎn),D點(diǎn)為O點(diǎn)在斜面上的垂足,且OM=ON,帶負(fù)電的小物體以初速度5 m/s從M點(diǎn)沿斜面上滑,到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,然后又滑回到M點(diǎn),速度大小變?yōu)? m/s.小物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量保持不變,可視為點(diǎn)電荷. (1)小物體從M向N運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中電勢(shì)能如何變化,電場(chǎng)力共做多少功? (2)N

8、點(diǎn)的高度為多少? (3)若小物體第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度為4 m/s,求小物體第二次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度. 圖K22-9 課時(shí)作業(yè)(二十二) 1.C [解析] 由兩點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)線知,P、Q在同一等勢(shì)面上,故電勢(shì)相等,C正確,D錯(cuò)誤;由電場(chǎng)線的疏密知,Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),A、B錯(cuò)誤. 2.C [解析] 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度沒(méi)有必然聯(lián)系,A錯(cuò)誤;在負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中,越靠近負(fù)點(diǎn)電荷,電場(chǎng)強(qiáng)度越大,電勢(shì)越低,B錯(cuò)誤;沿著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)逐漸降低,C正確;在兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中,將正點(diǎn)電荷從中點(diǎn)位置移到無(wú)窮遠(yuǎn)處,電場(chǎng)力做功不為零,D錯(cuò)誤. 3.B [解析] 質(zhì)點(diǎn)由

9、A點(diǎn)移到B點(diǎn),由動(dòng)能定理,有qUAB+W=ΔEk,即UAB== V=1×104 V,答案為B. 4.C [解析] 由電場(chǎng)線的疏密程度,EB>EA,A正確;電場(chǎng)線由高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面,則φA=φC>φB,將正電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零,將負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,B、D正確,C錯(cuò)誤. 5.C [解析] 由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線的特點(diǎn)可知靠近電荷處電場(chǎng)強(qiáng)度大,類(lèi)比公式U=Ed知|UAB|>|UBC|,而W=qU,所以|WAB|>|WBC|,A、B錯(cuò)誤;從粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知該粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)受到大體向左的作用力,左側(cè)為正電荷,從左向右電勢(shì)降低,D錯(cuò)誤;粒子由A點(diǎn)到B點(diǎn),電場(chǎng)力

10、做負(fù)功,電勢(shì)能增加,動(dòng)能減少,C正確. 6.D [解析] 在中垂線上,電場(chǎng)線方向遠(yuǎn)離O點(diǎn)指向兩側(cè),因?yàn)檠刂妶?chǎng)線方向電勢(shì)逐漸減小,所以O(shè)點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì),選項(xiàng)A正確;O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,而M點(diǎn)不為零,O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定小于M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),選項(xiàng)B正確;因?yàn)閷⒁粋€(gè)負(fù)點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到O點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,再接著移到N點(diǎn),電場(chǎng)力仍做負(fù)功,所以在整個(gè)過(guò)程中,該負(fù)電荷的電場(chǎng)力做負(fù)功,即需克服電場(chǎng)力做功,選項(xiàng)C正確;若將一個(gè)正點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到O點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,故該點(diǎn)電荷在M點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 7.C [解析] 沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,B、D錯(cuò)誤,考慮到異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)是非勻

11、強(qiáng)電場(chǎng),A錯(cuò)誤,C正確. 8.B [解析] 兩球一定帶異種電荷,但哪個(gè)球帶正電不能確定,哪個(gè)球電勢(shì)能增加不能確定,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;A、B兩球電勢(shì)能之和不變,電場(chǎng)力對(duì)A、B兩球做功為零,由于A球沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)的位移是B球的2倍,則A、B兩球帶電荷量的絕對(duì)值之比qA∶qB=1∶2,選項(xiàng)B正確;電場(chǎng)力對(duì)其中一球做正功,對(duì)另一球做負(fù)功,二者代數(shù)和為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 9. B [解析] 由電場(chǎng)的疊加原理,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,但兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度及電勢(shì)均相同,選項(xiàng)B正確;B、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等,C點(diǎn)電勢(shì)小于B、D兩點(diǎn),故電子由B點(diǎn)沿B→C→D路徑移至D

12、點(diǎn),電勢(shì)能先增大后減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;A、C之間的電場(chǎng)線由A指向C,質(zhì)子由C點(diǎn)沿C→O→A路徑移至A點(diǎn),電場(chǎng)力一直做負(fù)功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 10.(1) (2)- [解析] (1)小球由B滑至C點(diǎn),由動(dòng)能定理,有 mg·=mv-mv 解得vC=. (2)小球由A點(diǎn)滑至B點(diǎn),由動(dòng)能定理,有 mg·-qUAB=mv 解得UAB=-. 11.(1)先減少后增加 0 (2)0.85 m (3)2 m/s [解析] (1)電勢(shì)能先減少后增加, 由于M、N為等勢(shì)點(diǎn),所以帶電體在兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功為0. (2)從M點(diǎn)到N點(diǎn),由動(dòng)能定理,有 -mgh-Wf=0-mv 從N點(diǎn)到M點(diǎn),由動(dòng)能定理,有 mgh-Wf=mv-0 解得h==0.85 m. (3) 由對(duì)稱(chēng)性可知物體從M到D點(diǎn)以及從N點(diǎn)到D點(diǎn)克服摩擦力做功相等,都為. 由M點(diǎn)到D點(diǎn),由動(dòng)能定理,有 -mg-+W電=mv2-mv N點(diǎn)到D點(diǎn),由動(dòng)能定理,有 mg-+W電=mv′2-0 解得v′==2 m/s.

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