2019-2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 6.2電場能的性質(zhì)的描述限時規(guī)范特訓(xùn).doc

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2019-2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 6.2電場能的性質(zhì)的描述限時規(guī)范特訓(xùn) 一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分) 1. 關(guān)于電場力做功與電勢差的關(guān)系，下列說法正確的是(　　) A. M、N兩點間的電勢差等于單位電荷從M點移到N點電場力做的功 B. 不管是否存在其他力做功，電場力對電荷做多少正功，電荷的電勢能就減少多少 C. 在兩點移動電荷電場力做功為零，則兩點一定在同一等勢面上，且電荷一定在等勢面上移動 D. 在兩點間移動電荷電場力做功的多少與零電勢的選擇有關(guān) 解析：W＝qUAB＝q(φA－φB)，由此關(guān)系式可以得出，當(dāng)q取單位正電荷時，W＝UAB，也就是說“M、N兩點間的電勢差等于單位正電荷從M點移到N點電場力做的功”，所以A錯；不管是否有其他力做功，電場力做多少正功，電荷的電勢能就減少多少，B正確；在兩點間移動電荷，電場力做功為零，說明了兩點間的電勢差為零，但移動的路徑不能確定，故C錯誤；兩點間的電勢差和零電勢的選擇沒有關(guān)系，所以在兩點間移動電荷，電場力做功的多少和零電勢的選擇沒有關(guān)系，D錯誤。 答案：B 2. [xx北師大附中檢測]如圖所示的四個電場中，均有相互對稱分布的a、b兩點，其中電勢和場強都相同的是(　　) 解析：選項A中，a、b兩點場強的方向不同，選項A錯誤；選項B中a、b兩點電勢和場強均相同，選項B正確；選項C中a點電勢高于b點電勢，選項C錯誤；選項D中，a、b兩點場強的方向不同，選項D錯誤。 答案：B 3. (多選)如圖所示，實線表示一簇關(guān)于x軸對稱的等勢面，在軸上有A、B兩點，則(　　) A. A點場強小于B點場強 B. A點場強方向指向x軸負方向 C. A點場強大于B點場強 D. A點電勢高于B點電勢 解析：由電場線與等勢面的關(guān)系可知，電場線一定與等勢面垂直，且從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面，作出相對應(yīng)的電場線分布，如圖所示，則可知A、B兩點處的場強方向應(yīng)與x軸同向，由電場線的疏密可知，A點處的場強EA小于B點處的場強EB，故正確選項為A、D。 答案：AD 4. (多選)如圖所示，一空間存在勻強電場，電場中的A、B、C、D四個點恰好構(gòu)成正四面體，已知電場強度大小為E，方向平行于正四面體的底面ABC，正四面體棱長為2cm。已知UAC＝6 V、UBC＝6 V，則(　　) A. UDC＝4 V　　　　　　 B. UDC＝3 V C. E＝200 V/m D. E＝ V/m 解析：由題意可知，AB連線為等勢線，過C點作底邊AB的垂線，垂足為F，則FC即為勻強電場的電場線，由幾何知識知FC＝3 cm，則勻強電場場強E＝ V/m＝200 V/m；過D點作FC的垂線，垂足為G，則CG＝FC，所以UDC＝UAC＝4 V；選項A、C正確。 答案：AC 5. 如圖所示，在圓心O處固定一正點電荷，現(xiàn)從P點以相同的速率發(fā)射兩個檢驗電荷a、b，只在電場力作用下分別沿PM、PN運動到M、N兩點，M、N都在以O(shè)為圓心的圓上。若檢驗電荷a、b的質(zhì)量、電荷量均相等，則下列判斷正確的是 (　　) A. a帶正電，b帶負電 B. P點的場強大于N點的場強 C. a、b到達M、N時兩粒子速率相等 D. a電荷電勢能減少，b電荷電勢能增加 解析：據(jù)運動軌跡可知，a受到圓心處正點電荷的吸引作用，而b受到排斥作用，所以a帶負電，b帶正電，故選項A錯誤；P點離場源點電荷較N點遠，所以場強較小，選項B錯誤；a到達M的過程中，電場力先做正功后做負功，但總功為正值，所以a的速率變大，而b到達N的過程中，電場力做的總功為負值，所以其速率減小，故a到達M時的速率較大，選項C錯誤；a的速率變大，動能變大，電勢能減少，而b的速率變小，動能變小，電勢能增加，選項D正確。 答案：D 6. (多選)如圖所示，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點的電場強度等于B點的電場強度 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，電勢能先增大后減小 D. 一電子由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 解析：根據(jù)電場強度的疊加得A點和B點的電場強度大小不相等，則A選項錯誤；等量異種電荷形成的電場的電場線和等勢線分別關(guān)于連線和中垂線對稱，則B選項正確；沿B→C→D路徑，電勢先減小后增大，電子由B點沿B→C→D路徑移至D點，電勢能先增大后減小，則C選項正確；沿C→O→A路徑電勢逐漸增大，電子由C點沿C→O→A路徑移至A點，電場力對其一直做正功，則D選項錯誤。 答案：BC 7. (多選)空間某一靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示，x軸上兩點B、C的電場強度在x方向上的分量分別是EBx、ECx，下列說法中正確的有(　　) A. EBx的大小大于ECx的大小 B. EBx的方向沿x軸正方向 C. 電荷在O點受到的電場力在x方向上的分量最大 D. 負電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功，后做負功 解析：在B點和C點附近的圖線上分別取很小的一段距離d，由圖象可知，B點附近線段對應(yīng)的電勢差大于C點附近線段對應(yīng)的電勢差，由于d很小，可看作勻強電場有E＝，可見EBx>ECx，A項正確；同理可知O點場強最小，電荷在該點受到的電場力最小且為0，C項錯誤；沿電場線方向電勢降低，B點在O點左側(cè)，EBx的方向沿x軸負方向，C點在O點右側(cè)，ECx的方向沿x軸正方向，所以B項錯誤，D項正確。 答案：AD 8. [xx寶雞質(zhì)檢] 如圖所示，虛線A、B、C為某電場中的三條等勢線，其電勢分別為3 V、5 V、7 V，實線為帶電粒子在電場中運動時的軌跡，P、Q為軌跡與等勢線A、C的交點，帶電粒子只受電場力的作用，則下列說法正確的是(　　) A. 粒子可能帶負電 B. 粒子在P點的動能大于在Q點動能 C. 粒子在P點電勢能大于粒子在Q點電勢能 D. 粒子在P點受到電場力大于在Q點受到的電場力 解析：根據(jù)等勢線與電場線垂直可畫出電場線，由粒子運動軌跡及電場線分布可確定帶電粒子所受電場力的方向偏向左側(cè)，粒子帶正電，粒子在P點的動能大于在Q點動能，A錯誤，B正確；由于帶電粒子只受電場力，帶電粒子運動時動能和電勢能之和保持不變，根據(jù)A、B、C三條等勢線的電勢分別為3 V、5 V、7 V，粒子帶正電，粒子在P點電勢能小于粒子在Q點電勢能，C錯誤；由于P點所在處等差等勢面疏，電場強度小，所以粒子在P點受到電場力小于在Q點受到的電場力，D錯誤。 答案：B 9. [xx荊門市元月調(diào)考]如圖所示，在某電場中畫出了三條電場線，C點是A、B連線的中點。已知A點的電勢為φA＝30 V，B點的電勢為φB＝－10 V，則C點的電勢(　　) A. φC＝10 V B. φC>10 V C. φC<10 V D. 上述選項都不正確 解析：由于AC之間的電場線比CB之間的電場線密，相等距離之間的電勢差較大，即φA－φC>φC－φB，所以φC<10 V，選項C正確。 答案：C 10. 如圖所示，空間有與水平方向成θ角的勻強電場。一個質(zhì)量為m的帶電小球，用長L的絕緣細線懸掛于O點。當(dāng)小球靜止時，細線恰好處于水平位置?，F(xiàn)用一個外力將小球沿圓弧緩慢地拉到最低點，此過程小球的電荷量不變。則該外力做的功為 (　　) A. mgL B. mgLtanθ C. mgL/tanθ D. mgL/cosθ 解析：小球靜止時受力如圖所示，則靜電力F＝。細線在電場方向的距離如圖所示。由動能定理W外－F(Lcosθ＋Lsinθ)＋mgL＝0，將F＝代入可解得W外＝mgL/tanθ，故選項C正確。 答案：C 二、非選擇題(本題共2小題，共40分) 11. (16分)[xx濱海檢測]在一個水平面上建立x軸，在過原點O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個勻強電場，場強大小E＝6.0105 N/C，方向與x軸正方向相同。在O處放一個電荷量q＝－5.010－8 C、質(zhì)量m＝1.010－2 kg的絕緣物塊，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.20，沿x軸正方向給物塊一個初速度v0＝2.0 m/s，如圖所示。求物塊最終停止時的位置。(g取10 m/s2) 解析：物塊先在電場中向右減速，設(shè)運動的位移為x1，由動能定理得：－(|q|E＋μmg)x1＝0－mv 所以x1＝，代入數(shù)據(jù)得x1＝0.4 m 可知，當(dāng)物塊向右運動0.4 m時速度減為零，因物塊所受的靜電力F＝|q|E＝0.03 N>Ff＝μmg＝0.02 N，所以物塊將沿x軸負方向加速，跨過O點之后在摩擦力作用下減速，最終停止在O點左側(cè)某處，設(shè)該點距O點距離為x2，則對全過程由動能定理得－μmg(2x1＋x2)＝0－mv。解得x2＝0.2 m。 答案：在O點左側(cè)距O點0.2 m處 12. (24分) 如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方的P點，固定一電荷量為＋Q的點電荷。一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的物塊(可視為質(zhì)點)，從軌道上的A點以初速度v0沿軌道向右運動，當(dāng)運動到P點正下方B點時速度為v。已知點電荷產(chǎn)生的電場在A點的電勢為φ(取無窮遠處電勢為零)，P到物塊的重心豎直距離為h，P、A連線與水平軌道的夾角為60，試求： (1)物塊在A點時受到軌道的支持力大??； (2)點電荷＋Q產(chǎn)生的電場在B點的電勢。 解析： (1)物塊在A點受重力、電場力、支持力。分解電場力，由豎直方向受力平衡得FN＝mg＋ksin60 又因為h＝rsin60 由以上兩式解得支持力為 FN＝mg＋。 (2)物塊從A點運動到P點正下方B點的過程中，由動能定理得 －qU＝mv2－mv 又因為U＝φB－φA＝φB－φ， 由以上兩式解得 φB＝(v－v2)＋φ。 答案：(1)mg＋　(2)(v－v2)＋φ