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1、高考物理一輪復(fù)習(xí)定期跟蹤檢測:第6章 第2單元《電場的能的性質(zhì)》(人教版)
(時間:45分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(每題7分,共70分)
1.[·海南高考]有關(guān)靜電場,下列說法對的的是( )
A. 電勢等于零的物體一定不帶電
B. 電場強度為零的點,電勢一定為零
C. 同一電場線上的各點,電勢一定相等
D. 負(fù)電荷沿電場線方向移動時,電勢能一定增長
解析:零電勢的位置是人為選定的,與物體與否帶電無關(guān),A錯誤.電場強度是電勢隨空間的變化率,兩者的大小之間無直接聯(lián)系,B錯誤.沿電場線的方向電勢是逐漸減少的,C錯誤.由于負(fù)電荷在電勢越低處電勢能越大,故D對的.
答案:D
2、
2.電場強度為E=1.0×102 V/m的勻強電場中,有相距d=2.0×10-2 m的a、b兩點,則a、b兩點間的電勢差也許為( )
A.1.0 V B.2.0 V
C. 3.0 V D.4.0 V
解析:a、b兩等勢面的最大距離d=2.0×10-2 m,故由公式U=Ed可得a、b間的最大電勢差Umax=2 V,因此Uab≤2 V,故A、B對的.
答案:AB[
3.一帶電粒子射入一固定的點電荷Q的電場中,沿如圖所示的虛線由A點運動到B點.A、B兩點到點電荷Q的距離分別為rA和rB,且rA>rB.若不計重力,則( )
A.帶電粒子一定帶正電
B
3、.帶電粒子所受電場力先做正功后做負(fù)功
C.帶電粒子在B點的動能不小于在A點的動能
D.帶電粒子在B點的電勢能不小于在A點的電勢能
解析:由帶電粒子的運動軌跡可判斷受靜電力方向大體向左,靜電力先做負(fù)功后做正功.又rA>rB,故由A到B使帶電粒子離Q變近了,又帶電粒子與Q電性相反,則A到B電場力的總功為負(fù)功、電勢能增長、動能減?。挥蠨對的.
答案:D
4.[·廣西聯(lián)考]如圖所示,平行線代表電場線,但未標(biāo)明方向,一種帶正電、電荷量為10-6C的粒子在電場中僅受電場力作用,當(dāng)它從A點運動到B點時動能減少了10-5 J.已知A點的電勢為-10 V,則如下判斷對的的是( )
A.粒子的
4、運動軌跡如圖中的虛線1所示
B.粒子的運動軌跡如圖中的虛線2所示
C.B點電勢為零
D.B點電勢為-20 V
解析:根據(jù)題意分析得:粒子只受到電場力,當(dāng)它從A點運動到B點時動能減少了,闡明它從A點運動到B點電場力做了負(fù)功,因此偏轉(zhuǎn)的狀況應(yīng)當(dāng)如軌跡1所示,因而選項B錯誤;根據(jù)電場力做功W=qU,電勢差UAB==-10 V=φA-φB,得φB=0,故C對的.因此選A、C.
答案:AC
5.[·蘇北模擬]某電場的電場線分布如圖所示,下列說法對的的是( )
A.a(chǎn)點的電勢高于b點的電勢
B.c點的電場強度不小于d點的電場強度
C.若將一正試探電荷由a點移到b點,電場力做負(fù)功
5、D.若將一負(fù)試探電荷由c點移到d點,電勢能增長
解析:沿電場線方向電勢減少,故A錯;電場線密集的地方場強大,故B錯;若將一正試探電荷由a點移到b點,是逆著電場線移動,因此電場力做負(fù)功,C對;若將一負(fù)試探電荷由c點移到d點,電場力做正功,因此電勢能減少,D錯.
答案:C
6.[·南京二模]一種電荷量為10-6 C的負(fù)電荷從電場中A點移到B點電場力要做功2×10-6 J,從C點移到D要克服電場力做功7×10-6 J,若已知C點比B點電勢高3 V,且A、B、C、D四點在同一條電場線上,則下圖中對的的是( )[
解析:對A、B兩點,由W=qUAB可得UAB== V=-2 V,則B比A
6、電勢高2 V;同理UCD== V=7 V,即C比D高7 V.由題已知C比B電勢高3 V,則四點電勢由高到低的順序為φC>φB>φA>φD,則C選項對的.
答案:C
7.[·重慶理綜]空間中P、Q兩點處各固定一種點電荷,其P點處為正電荷,P、Q兩點附近電場的等勢面分布如圖所示,a、b、c、d為電場中的4個點,則( )
A.P、Q兩點處的電荷等量同種 B.a(chǎn)點和b點的電場強度相似
C.c點的電勢低于d點的電勢 D.負(fù)電荷從a到c,電勢能減少
解析:P、Q兩點處的電荷等量異種,選項A錯誤;a點和b點的電場強度大小相等,方向不同,選項B錯誤;c點的電勢高于d點的電勢,選項C錯誤;負(fù)電荷
7、從a到c,電場力做功,電勢能減少,選項D對的.
答案:D
8. [·海南物理]如圖,直線上有o、a、b、c四點,ab間的距離與bc間的距離相等.在o點處有固定點電荷,已知b點電勢高于c點電勢.若一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場力作用下先從c點運動到b點,再從b點運動到a點,則( )
A. 兩過程中電場力做的功相等
B. 前一過程中電場力做的功不小于后一過程中電場力做的功
C. 前一過程中,粒子電勢能不斷減小
D. 后一過程中,粒子動能不斷減小
解析:因φb>φc,因此o點的電荷為正電荷,Uab>Ubc,由W=qU可知,Wcb<Wba,A、B兩項錯誤.前后兩個過程中,電場力均做正功,
8、粒子的電勢能均減小,動能均增大,故C項對的,D項錯誤.
答案:C
9.如圖所示,在水平向右的勻強電場中有一絕緣斜面,斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下,已知在金屬塊滑下的過程中動能增長了12 J,金屬塊克服摩擦力做功8 J,重力做功24 J,則如下判斷對的的是( )
A.金屬塊帶負(fù)電荷[
B.金屬塊克服電場力做功8 J
C.金屬塊的電勢能減少4 J
D.金屬塊的機械能減少12 J
解析:金屬塊滑下的過程中動能增長了12 J,由動能定理知合外力做功12 J,其中涉及重力、摩擦力和電場力做功,摩擦力做功Wf=-8 J,重力做功WG=24 J,因此可得電場力做功WF=-4 J,電場力做負(fù)
9、功,金屬塊帶正電,電勢能增長了4 J,選項A、B、C錯誤;由功能關(guān)系可知,機械能的變化ΔE=Wf+WF=-12 J,即機械能減少12 J,選項D對的.
答案:D
10.如圖所示為兩個等量點電荷產(chǎn)生的靜電場,一帶正電粒子從a點射入電場后沿圖中的實線運動,虛線是等勢線,下列說法對的的是( )
A. 兩等量點電荷均帶正電
B. a點電勢不小于b點電勢
C. 由a到b的過程中帶電粒子的動能減小
D. 如不懂得粒子帶何種電荷,則無法判斷粒子在a點和b點電勢能的大小關(guān)系
解析:根據(jù)等勢線的特點,可知為等量異種電荷,A項錯誤;根據(jù)粒子運動軌跡的特點,受力指向軌跡的凹側(cè),可知左側(cè)為正電荷,
10、右側(cè)為負(fù)電荷,因此a點電勢不小于b點電勢,B項對的;由a到b的過程中電場力對帶電粒子做正功,粒子的動能增大,C項錯誤;不管該粒子帶正電還是負(fù)電,由a到b的過程中電場力均做正功,電勢能減小,D項錯誤.
答案:B
二、非選擇題(共30分)
11.(15分)一勻強電場,場強方向是水平的(如圖),一種質(zhì)量為m的帶正電的小球,從O點出發(fā),初速度的大小為v0,在電場力與重力的作用下,恰能沿與場強的反方向成θ角的直線運動.求小球運動到最高點時其電勢能與在O點的電勢能之差.[
解析:設(shè)電場強度為E,小球帶電量為q,由于小球做直線運動,它所受的電場力qE和重力mg的合力必沿此直線,
如圖所示.因此
11、F合= qE=
由此可知,小球做勻減速運動的加速度大小為a=
設(shè)從O點到最高點的位移為x,根據(jù)運動學(xué)公式有v=2ax
運動的水平位移為x′=xcosθ
從O點到最高點的過程中,電場力做負(fù)功,電勢能增長,小球在最高點與O點的電勢能之差為:ΔEp=qEx′
聯(lián)立以上五式,解得:ΔEp=mvcos2θ.
答案:mvcos2θ
12.(15分)如圖所示,在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點,固定電荷量為+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(yuǎn)處電勢為零),PA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°
又由于h=rsin60°
由以上兩式解得支持力為FN=mg+.
(2)從A運動到P點正下方B點的過程中,由動能定理得
-qU=mv2-mv
又由于U=φB-φA=φB-φ,
由以上兩式解得φB=(v-v2)+φ.
答案:(1)mg+ (2)(v-v2)+φ