3、
B．滑塊從位置1到2的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功比從位置3到4的小
C．在M、N之間的范圍內(nèi)可能存在滑塊速度相同的兩個(gè)位置
D．在M、N之間的范圍內(nèi)可能存在只由電場(chǎng)力確定滑塊加速度大小的三個(gè)位置
4．[2020·唐山二模] 位于A、B處的兩個(gè)帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢(shì)分布如圖K28－3所示，圖中實(shí)線表示等勢(shì)線，則( )
圖K28－3
A．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B．正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功
C．負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功
D．正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大
5．如圖K28－4所示，在真空中的A、B兩點(diǎn)分別放置等量異種點(diǎn)電
4、荷，在A、B兩點(diǎn)間取一正五角星形路徑abcdefghija，五角星的中心與A、B的中點(diǎn)重合，其中af連線與AB連線垂直．現(xiàn)將一電子沿該路徑逆時(shí)針移動(dòng)一周，下列判斷正確的是( )
A．e點(diǎn)和g點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B．a(chǎn)點(diǎn)和f點(diǎn)的電勢(shì)相等
C．電子從g點(diǎn)到f點(diǎn)再到e點(diǎn)過(guò)程中，電勢(shì)能先減小再增大
D．電子從f點(diǎn)到e點(diǎn)再到d點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功
圖K28－4 圖K28－5
6．如圖K28－5所示，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示只受電場(chǎng)力作用的電荷運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b為運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，可以判定( )
A．電荷在a點(diǎn)速度大于在b點(diǎn)速度
B．電荷為負(fù)電荷
C．電荷在
5、a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能
D. a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)
7．如圖K28－6所示的真空空間中，僅在正方體中的黑點(diǎn)處存在著電荷量大小相等的點(diǎn)電荷，則圖中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同的是( )
A B C D
圖K28－6
8．[2020·遼寧模擬] 如圖K28－7所示，a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，ab＝cd＝L，ad＝bc＝2L，電場(chǎng)線與矩形所在平面平行. 已知a點(diǎn)電勢(shì)為20 V，b點(diǎn)電勢(shì)為24 V，d點(diǎn)電勢(shì)為12 V．一個(gè)質(zhì)子從b點(diǎn)以v0的速度射入此電場(chǎng)，入射方向與bc成45°，一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)c點(diǎn)
6、．不計(jì)質(zhì)子的重力．下列判斷正確的是( )
A．c點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)
B．場(chǎng)強(qiáng)的方向由b指向d
C．質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為
D．質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做功為4 eV
圖K28－7 圖K28－8
9．[2020·宣城調(diào)研] 如圖K28－8所示，Q1、Q2為兩個(gè)等量同種的正點(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為過(guò)O點(diǎn)的Q1、Q2連線的垂線上的一點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是( )
A．在M、N和O三點(diǎn)中，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最小
B．在M、N和O三點(diǎn)中，O點(diǎn)電勢(shì)最低
C．若O、N間的電勢(shì)差為U，ON間的距
7、離為d，則N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為
D．若O、N間的電勢(shì)差為U，將一個(gè)帶電荷量為q的正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到O點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為qU
10．[2020·杭州模擬] 如圖K28－9所示，水平光滑絕緣軌道MN的左端有一個(gè)固定擋板，軌道所在空間存在E＝4.0×102 N/C、水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)量m＝0.10 kg、帶電荷量q＝5.0×10－5 C的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道上與擋板相距x1＝0.20 m的P點(diǎn)由靜止釋放，滑塊在電場(chǎng)力作用下向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)滑塊與擋板碰撞后，滑塊沿軌道向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到與擋板相距x2＝0.10 m的Q點(diǎn)時(shí)，滑塊第一次速度減為零．若滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量始終保持不
8、變，求：
(1)滑塊沿軌道向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的大小；
(2)滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到擋板處的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功；
(3)滑塊第一次與擋板碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能．
圖K28－9
11．如圖K28－10所示，在豎直平面內(nèi)放置的光滑絕緣軌道處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶負(fù)電荷的小球從高h(yuǎn)的A處由靜止開始下滑，沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知小球所受的電場(chǎng)力是其重力的，圓環(huán)半徑為R，斜面傾角為θ＝53°，B、C間距離xBC＝2R.若使小球在圓環(huán)內(nèi)能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，h至少為多少？
圖K28－10
課時(shí)作業(yè)（二十八）
【基礎(chǔ)熱身】
9、
1．C [解析] 等量同種電荷的中垂面上到等量同種電荷連線中點(diǎn)距離不同的點(diǎn)電勢(shì)不同，選項(xiàng)A不滿足題意；等量異種電荷的中垂面為等勢(shì)面，但以兩等量異種電荷連線中點(diǎn)為圓心的圓周上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同，因此選項(xiàng)B不滿足題意；以孤立點(diǎn)電荷為球心的某一球面上各點(diǎn)電勢(shì)相等，且各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不同，選項(xiàng)C符合題意；勻強(qiáng)電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等，選項(xiàng)D不滿足題意．
2．C [解析] b、d兩點(diǎn)電勢(shì)不等，由場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可知d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，電勢(shì)相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從a點(diǎn)拋出一帶正電小球，若小球所受重力和勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力平衡，且負(fù)點(diǎn)電荷Q對(duì)帶正電小球的庫(kù)侖力剛好提供向心力，則小球可沿a、
10、c所在圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；D中所述情況不滿足帶電小球做圓周運(yùn)動(dòng)的條件，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
3．AC [解析] 由于滑塊在M、N時(shí)彈簧的彈力大小相等，所以滑塊在M點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮，滑塊在N點(diǎn)時(shí)彈簧被拉伸．在導(dǎo)軌MN之間靠近左半部分，滑塊一直加速，在靠近N點(diǎn)附近，若電場(chǎng)力大于彈力沿MN方向的分力，則加速度向右，滑塊繼續(xù)加速，所以選項(xiàng)A正確．由于位置1、2間電勢(shì)差等于3、4間電勢(shì)差，所以滑塊從位置1到2的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功等于從位置3到4做的功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．滑塊從M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中，只有彈力和電場(chǎng)力做功，當(dāng)合力做功為零時(shí)，滑塊的動(dòng)能變化為零，即可能存在滑塊速度相同的兩個(gè)位置，選項(xiàng)C正確．在整個(gè)
11、過(guò)程中，彈簧處于原長(zhǎng)的位置只有一個(gè)，此時(shí)合外力等于電場(chǎng)力；當(dāng)滑塊處于O點(diǎn)正下方時(shí)，彈簧彈力沿MN方向分力為零，所以合外力也等于電場(chǎng)力；所以，在M、N之間可能存在只由電場(chǎng)力確定滑塊加速度大小的位置有兩個(gè)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
4．CD [解析] 參照等量異號(hào)電荷的等勢(shì)面和等勢(shì)線分布可知，a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等但方向不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；越靠近負(fù)電荷的等勢(shì)面電勢(shì)越低，故正電荷由c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，同理，選項(xiàng)C、D均正確．
【技能強(qiáng)化】
5．B [解析] 電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，e點(diǎn)和g點(diǎn)對(duì)稱，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；af連線是一條等勢(shì)線，a點(diǎn)和f點(diǎn)電勢(shì)相等，選項(xiàng)B正確
12、；電子從g點(diǎn)到f點(diǎn)再到e點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力方向向左側(cè)，電場(chǎng)力一直做負(fù)功，電勢(shì)能一直增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電子從f點(diǎn)到e點(diǎn)再到d點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
6．C [解析] 由粒子軌跡可知，靜電力指向左上方，即粒子帶正電，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若粒子從b向a運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜電力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、選項(xiàng)C正確；沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
7．C [解析] 電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同也應(yīng)該包括兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同，在A、B、D三個(gè)圖中，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向均不同；C圖中a、b是等量異種電荷連線的中垂線上關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱的兩
13、點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同．
8．C [解析] 由勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)差U＝Ed，而 ab、 cd 平行且相等，則有φb－φa＝φc－φd，即φc＝16 V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；將ba向上延長(zhǎng)到e點(diǎn)，使ab＝ae＝cd＝L，則φe＝16 V，即e、c連線為一條等勢(shì)線，則∠abc的角平分線為電場(chǎng)線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c，垂直電場(chǎng)方向有2Lcos45°＝v0t，解得t＝，選項(xiàng)C正確；質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做功為W＝e(φb－φc)＝8 eV，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
9．A [解析] 在M、N和O三點(diǎn)中，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0，而M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度均不為0，選項(xiàng)A正確；M、N和O三點(diǎn)電勢(shì)大小關(guān)系為φ
14、M>φO>φN，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于O、N間不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；正電荷從N點(diǎn)移到O點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
10．(1)0.20 m/s2 (2)4. 0×10－3 J (3)2.0×10－3 J
[解析] (1)設(shè)滑塊沿軌道向左做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a，此過(guò)程滑塊所受合外力為
F＝qE＝2.0×10－2 N
根據(jù)牛頓第二定律有
F＝ma
解得a＝0.20 m/s2.
(2)滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到擋板處的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功
W1＝qEx1＝4.0×10－3 J.
(3)滑塊第一次與擋板碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能等于滑塊由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力所做的功，即
ΔE＝qE(x1－x2)＝2.0×10－3 J.
【挑戰(zhàn)自我】
11．10R
[解析] 小球所受的重力和電場(chǎng)力都為恒力，故兩力可等效為一個(gè)力F，如圖所示，可知F＝mg，方向與豎直方向夾角為37°，偏左下．從圖中可知，做完整的圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件是恰能通過(guò)D點(diǎn)．若球恰好能通過(guò)D點(diǎn)，則達(dá)到D點(diǎn)時(shí)小球與圓環(huán)間的彈力恰好為零．
由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得：F＝m
即：mg＝m
由動(dòng)能定理有
mg(h－R－Rcos37°)－mg(hcotθ＋2R＋Rsin37°)＝mv
聯(lián)立解得此時(shí)的高度h＝10R.
遼寧省2020屆高考物理第一輪課時(shí)檢測(cè)試題 第28講 電場(chǎng)的能的性質(zhì)
