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1、
2022年高考物理一輪復習方案 第22講 電場的能的性質(含解析)
1.xx·廣州模擬在圖K22-1中,實線和虛線分別表示等量異種點電荷的電場線和等勢線,則下列有關P、Q兩點的相關說法中正確的是( )
圖K22-1
A.兩點的場強等大、反向 B.P點電場更強
C.兩點電勢一樣高 D.Q點的電勢較低
2.關于靜電場,下列結論普遍成立的是( )
A.電場中任意兩點之間的電勢差只與這兩點的場強有關
B.電場強度大的地方電勢高,電場強度小的地方電勢低
C.在正電荷或負電荷產生的靜電場中,場強方向都指向電勢降低最快的方向
D.將正點電荷從場強為零的一點移動到
2、場強為零的另一點,電場力做功為零
3.一個帶正電的質點,電荷量q=2.0×10-9 C,在靜電場中由A點移到B點,除電場力外,其他力做的功為6.0×10-5 J,質點的動能增加了8.0×10-5 J,則A、B兩點間的電勢差UAB為( )
A.3×104 V B.1×104 V
C.4×104 V D.7×104 V
4.xx·蘇北四市調研某導體置于電場后周圍的電場分布情況如圖K22-2所示,圖中虛線表示電
圖K22-2
場線,實線表示等勢面,A、B、C為電場中的三個點.下列說法錯誤的是( )
A.A點的電場強度小于B點的電場強度
B.A點的電勢高于B點的電勢
C.
3、將負電荷從A點移到B點,電場力做正功
D.將正電荷從A點移到C點,電場力做功為零
5.xx?重慶部分縣區(qū)聯(lián)考如圖K22-3所示,在兩等量異種點電荷連線上有D、E、F三點,且DE=EF.k、m、l分別為過D、E、F三點的等勢面.不計重力的帶負電的粒子從A點射入電場,運動軌跡如圖中實線所示,以|WAB|表示該粒子從A點到B點電場力做功的數(shù)值,以|WBC|表示該粒子從B點到C點電場力做功的數(shù)值,則( )
圖K22-3
A.|WAB|=|WBC|
B.|WAB|<|WBC|
C.粒子由A點到B點,動能減少
D.A點的電勢比B點的電勢低
6.xx·泰安模擬如圖K22
4、-4所示,Q1、Q2為兩個等量同種正點電荷,在Q1、Q2產生的電場中有M、N和O三點,其中M和O在Q1、Q2的連線上(O為連線的中點),N為兩電荷連線中垂線上的一點.則下列說法中不正確的是( )
圖K22-4
A.O點電勢一定高于N點電勢
B.O點場強一定小于M點場強
C.將一個負點電荷從M點移到N點,需克服電場力做功
D.若將一個正點電荷分別放在M、N和O三點,則該點電荷在O點時電勢能最大
7.兩個小球分別帶有電荷量+2Q和-Q,相距12 cm,兩球連線上各點的電勢與距正電荷的距離x之間的函數(shù)關系可以由圖K22-5中的哪一個最合適地表示出來( )
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電場中,不考慮兩球之間的相互作用.初始時輕桿與電場線垂直(如圖中實線位置),將桿向右平移的同時順時針轉過90°(如圖中虛線位置),發(fā)現(xiàn)A、B兩球電勢能之和不變.根據(jù)圖中給出的位置關系,可判斷下列說法中正確的是( )
圖K22-6
A.A球一定帶正電荷,B球一定帶負電荷
B.A、B兩球帶電量的絕對值之比qA∶qB=1∶2
C.A球電勢能一定增加
D.電場力對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中,畫一正方形ABCD,對角線AC
6、與兩點電荷連線重合,兩對角線交點O恰為電荷連線的中點.下列說法中正確的是
A.A點的電場強度大于B點的電場強度且兩點電場強度方向不同
B.B、D兩點的電場強度及電勢均相同
C.一電子由B點沿B→C→D路徑移至D點,電勢能先減小后增大
D.一質子由C點沿C→O→A路徑移至A點,電場力對其先做負功后做正功
10.xx·臨沂模擬如圖K22-8所示,在豎直平面內,光滑的絕緣細桿AC與半徑為R的圓交于B、C兩點,B恰為AC的中點,C恰位于圓周的最低點,在圓心O處固定一正電荷.現(xiàn)有一質量為m、電荷量為-q、套在桿上的帶負電小球(可視為質點)從A點由靜止開始沿桿下滑.已知重力加速度為g,A、C兩點
7、間的豎直距離為3R,小球滑到B點時的速度大小為2.求:
(1)小球滑至C點時的速度大小;
(2)A、B兩點間的電勢差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點處有一正點電荷,M點為斜面上的最低點,N點為斜面上的另一點,D點為O點在斜面上的垂足,且OM=ON,帶負電的小物體以初速度5 m/s從M點沿斜面上滑,到達N點時速度恰好為零,然后又滑回到M點,速度大小變?yōu)? m/s.小物體在運動過程中電荷量保持不變,可視為點電荷.
(1)小物體從M向N運動的過程中電勢能如何變化,電場力共做多少功?
(2)N
8、點的高度為多少?
(3)若小物體第一次到達D點時速度為4 m/s,求小物體第二次到達D點時的速度.
圖K22-9
課時作業(yè)(二十二)
1.C [解析] 由兩點電荷的電場線和等勢線知,P、Q在同一等勢面上,故電勢相等,C正確,D錯誤;由電場線的疏密知,Q點的場強大于P點的場強,A、B錯誤.
2.C [解析] 電勢差與電場強度沒有必然聯(lián)系,A錯誤;在負點電荷形成的電場中,越靠近負點電荷,電場強度越大,電勢越低,B錯誤;沿著電場線方向,電勢逐漸降低,C正確;在兩個等量同種點電荷形成的電場中,將正點電荷從中點位置移到無窮遠處,電場力做功不為零,D錯誤.
3.B [解析] 質點由
9、A點移到B點,由動能定理,有qUAB+W=ΔEk,即UAB== V=1×104 V,答案為B.
4.C [解析] 由電場線的疏密程度,EB>EA,A正確;電場線由高等勢面指向低等勢面,則φA=φC>φB,將正電荷從A點移到C點,電場力做功為零,將負電荷從A點移到B點,電場力做負功,B、D正確,C錯誤.
5.C [解析] 由等量異種點電荷的電場線的特點可知靠近電荷處電場強度大,類比公式U=Ed知|UAB|>|UBC|,而W=qU,所以|WAB|>|WBC|,A、B錯誤;從粒子的運動軌跡可知該粒子從A點到B點受到大體向左的作用力,左側為正電荷,從左向右電勢降低,D錯誤;粒子由A點到B點,電場力
10、做負功,電勢能增加,動能減少,C正確.
6.D [解析] 在中垂線上,電場線方向遠離O點指向兩側,因為沿著電場線方向電勢逐漸減小,所以O點電勢一定高于N點電勢,選項A正確;O點場強為零,而M點不為零,O點場強一定小于M點場強,選項B正確;因為將一個負點電荷從M點移到O點,電場力做負功,再接著移到N點,電場力仍做負功,所以在整個過程中,該負電荷的電場力做負功,即需克服電場力做功,選項C正確;若將一個正點電荷從M點移到O點,電場力做正功,電勢能減小,故該點電荷在M點時的電勢能比在O點時的電勢能大,選項D錯誤.
7.C [解析] 沿電場線電勢逐漸降低,B、D錯誤,考慮到異種點電荷產生的電場是非勻
11、強電場,A錯誤,C正確.
8.B [解析] 兩球一定帶異種電荷,但哪個球帶正電不能確定,哪個球電勢能增加不能確定,選項A、C錯誤;A、B兩球電勢能之和不變,電場力對A、B兩球做功為零,由于A球沿電場線方向移動的位移是B球的2倍,則A、B兩球帶電荷量的絕對值之比qA∶qB=1∶2,選項B正確;電場力對其中一球做正功,對另一球做負功,二者代數(shù)和為零,選項D錯誤.
9. B [解析] 由電場的疊加原理,A點的電場強度大于B點的電場強度,但兩點的電場強度方向相同,選項A錯誤;B、D兩點的電場強度及電勢均相同,選項B正確;B、D兩點電勢相等,C點電勢小于B、D兩點,故電子由B點沿B→C→D路徑移至D
12、點,電勢能先增大后減小,選項C錯誤;A、C之間的電場線由A指向C,質子由C點沿C→O→A路徑移至A點,電場力一直做負功,選項D錯誤.
10.(1) (2)-
[解析] (1)小球由B滑至C點,由動能定理,有
mg·=mv-mv
解得vC=.
(2)小球由A點滑至B點,由動能定理,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)電勢能先減少后增加, 由于M、N為等勢點,所以帶電體在兩點間運動時電場力做功為0.
(2)從M點到N點,由動能定理,有
-mgh-Wf=0-mv
從N點到M點,由動能定理,有
mgh-Wf=mv-0
解得h==0.85 m.
(3) 由對稱性可知物體從M到D點以及從N點到D點克服摩擦力做功相等,都為.
由M點到D點,由動能定理,有
-mg-+W電=mv2-mv
N點到D點,由動能定理,有
mg-+W電=mv′2-0
解得v′==2 m/s.