2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 第2講電場(chǎng)能的性質(zhì)的描述課時(shí)提升作業(yè) 教科版選修3-1.doc
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2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 第2講電場(chǎng)能的性質(zhì)的描述課時(shí)提升作業(yè) 教科版選修3-1 一、選擇題(本大題共10小題,每小題7分,共70分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出,選不全得4分) 1.(xx濟(jì)南模擬)電工穿的高壓作業(yè)服是用銅絲編織的,下列說(shuō)法正確的是 ( ) A.銅絲編織的衣服不易拉破 B.電工被銅絲衣服所包裹,使體內(nèi)電勢(shì)為零 C.電工被銅絲衣服所包裹,使體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零 D.銅絲電阻小,能對(duì)人體起到保護(hù)作用 2.(xx福州模擬)如圖所示,虛線是某一靜電場(chǎng)的一簇等勢(shì)線及其電勢(shì)值,一帶電粒子只在電場(chǎng)力的作用下飛經(jīng)該電場(chǎng)時(shí),恰能沿圖中的實(shí)線從A點(diǎn)飛到B點(diǎn),則下列判斷正確的是( ) A.該粒子帶負(fù)電 B.A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) C.粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能 D.粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于在B點(diǎn)的動(dòng)能 3.(xx吉安模擬)空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系O-xyz,M、N、P為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn),M點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,a,0),N點(diǎn)的坐標(biāo)為 (a,0,0),P點(diǎn)的坐標(biāo)為(a,,)。已知電場(chǎng)方向平行于直線MN,M點(diǎn)電勢(shì)為0,N點(diǎn)電勢(shì)為1 V,則P點(diǎn)的電勢(shì)為( ) A. V B. V C. V D. V 4.(多選)(xx青島模擬)如圖所示,虛線所示的圓是某電場(chǎng)中某等勢(shì)面的截面。a、b兩個(gè)帶電粒子以相同的速度,從電場(chǎng)中P點(diǎn)沿等勢(shì)面的切線方向飛出,粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示,則在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的一小段時(shí)間內(nèi)(粒子在圖示區(qū)域內(nèi)),下列說(shuō)法正確的是( ) A.a粒子所受電場(chǎng)力逐漸變小,b粒子所受電場(chǎng)力逐漸變大 B.a粒子的速度將逐漸減小,b粒子的速度將逐漸增大 C.a、b兩粒子所帶電荷的電性必定相反 D.a、b兩個(gè)粒子的電勢(shì)能均減小 5. (多選)真空中一點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的部分電場(chǎng)線如圖所示,分別標(biāo)記為1、2、3、4、5,且1、2和5、4分別關(guān)于3對(duì)稱(chēng)。以電場(chǎng)線3上的某點(diǎn)為圓心畫(huà)一個(gè)圓,圓與各電場(chǎng)線的交點(diǎn)分別為a、b、c、d、e,則下列說(shuō)法中正確的是( ) A.電場(chǎng)強(qiáng)度Ea>Ec B.電勢(shì)φb>φd C.將一正電荷由a點(diǎn)移到d點(diǎn),電場(chǎng)力做正功 D.將一負(fù)電荷由b點(diǎn)移到e點(diǎn),電勢(shì)能增大 6.(xx嘉定區(qū)模擬)如圖所示,在粗糙水平面上,彼此靠近地放置兩個(gè)帶同種電荷的小物塊。由靜止釋放后, 兩個(gè)物塊向相反方向運(yùn)動(dòng),并最終停止。在物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列表述正確的是( ) A.兩個(gè)物塊的機(jī)械能守恒 B.物塊受到的庫(kù)侖力不做功 C.兩個(gè)物塊的電勢(shì)能逐漸減少 D.物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫(kù)侖力 7.(多選)(xx廣東高考)如圖所示是靜電礦料分選器的原理示意圖,帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)后,分落在收集板中央的兩側(cè),對(duì)礦粉分離的過(guò)程,下列表述正確的有( ) A.帶正電的礦粉落在右側(cè) B.電場(chǎng)力對(duì)礦粉做正功 C.帶負(fù)電的礦粉電勢(shì)能變大 D.帶正電的礦粉電勢(shì)能變小 8.(多選)(2011山東高考)如圖所示,在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,MN為兩電荷連線的中垂線,a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線,且a與c關(guān)于MN對(duì)稱(chēng),b點(diǎn)位于MN上,d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是( ) A.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) B.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) C.a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差 D.試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在c點(diǎn)的電勢(shì)能 9.如圖所示,AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑,圓心為O,半徑為r,將帶等量電荷的正、負(fù)點(diǎn)電荷放在圓周上,它們的位置關(guān)于AC對(duì)稱(chēng),+q與O點(diǎn)的連線和OC夾角為30,下列說(shuō)法正確的是( ) A.A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系是φA=φC B.B、D兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系是φB=φD C.A、O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小、方向相同 D.B、D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小、方向相同 10.(多選)如圖甲所示,一條電場(chǎng)線與Ox軸重合,取O點(diǎn)電勢(shì)為零,Ox方向上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨x變化的情況如圖乙所示,若在O點(diǎn)由靜止釋放一電子,電子僅受電場(chǎng)力的作用,則( ) A.電子將沿Ox方向運(yùn)動(dòng) B.電子的電勢(shì)能將增大 C.電子運(yùn)動(dòng)的加速度恒定 D.電子運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大 二、計(jì)算題(本大題共2小題,共30分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 11.(15分)如圖所示,帶電荷量為Q的正點(diǎn)電荷固定在傾角為30的光滑絕緣斜面底部的C點(diǎn),斜面上有A、B兩點(diǎn),且A、B和C在同一直線上,A和C相距為L(zhǎng),B為AC中點(diǎn)?,F(xiàn)將一帶電小球從A點(diǎn)由靜止釋放,當(dāng)帶電小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好又為零。已知帶電小球在A點(diǎn)處的加速度大小為,靜電力常量為k,求: (1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度大小。 (2)B和A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(用Q和L表示)。 12.(能力挑戰(zhàn)題)(15分)如圖所示,有三根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=0.3 m的不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線,其中兩根的一端分別固定在天花板上的P、Q點(diǎn),另一端分別拴有質(zhì)量均為m=0.12 kg的帶電小球A和B,其中A球帶正電,電荷量為q=310-6 C。A、B之間用第三根線連接起來(lái)。在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)E作用下,A、B保持靜止,懸線仍處于豎直方向,且A、B間細(xì)線恰好伸直。(靜電力常量k=9109 Nm2/C2,取g=10 m/s2) (1)此勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E為多大; (2)現(xiàn)將PA之間的線燒斷,由于有空氣阻力,A、B球最后會(huì)達(dá)到新的平衡位置。求此時(shí)細(xì)線QB所受的拉力FT的大小,并求出A、B間細(xì)線與豎直方向的夾角θ; (3)求A球的電勢(shì)能與燒斷前相比改變了多少(不計(jì)B球所帶電荷對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)的影響)。 答案解析 1.【解析】選C。金屬網(wǎng)能起到屏蔽外部電場(chǎng)的作用,網(wǎng)內(nèi)的人體相當(dāng)于一個(gè)等勢(shì)體,內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零,對(duì)電工起到安全保護(hù)作用,故本題選C。 2.【解析】選B。由于電場(chǎng)線是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面,所以可以判斷出此電場(chǎng)是由負(fù)電荷所產(chǎn)生的,位置大約在A點(diǎn)左上方,由粒子軌跡的彎曲方向可判斷該粒子帶正電,由A到B電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,動(dòng)能減小,故本題只有B對(duì)。 【變式備選】如圖所示,一帶電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡。M和N是軌跡上的兩點(diǎn),其中M點(diǎn)是軌跡的最右點(diǎn)。不計(jì)重力,下列表述正確的是( ) A.粒子在M點(diǎn)的速率最大 B.粒子所受電場(chǎng)力沿電場(chǎng)方向 C.粒子在電場(chǎng)中的加速度不變 D.粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能始終在增加 【解析】選C。根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力指向軌跡的凹側(cè)的特點(diǎn),再結(jié)合電場(chǎng)力的特點(diǎn)可知粒子帶負(fù)電,即受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線方向相反,B錯(cuò);從N點(diǎn)到M點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功,粒子做減速運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能增加,當(dāng)達(dá)到M點(diǎn)后電場(chǎng)力做正功,粒子做加速運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能減小,則粒子在M點(diǎn)的速度最小,A、D錯(cuò);在整個(gè)過(guò)程中粒子只受電場(chǎng)力,根據(jù)牛頓第二定律可知加速度不變,C正確。 3.【解析】選D。將立體圖畫(huà)成平面圖,如圖所示,P′為P在xOy平面上的投影,P″為P′在MN上的投影,P與P′、P″具有相等的電勢(shì),可見(jiàn)P″點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向?yàn)镸N的四等分點(diǎn),P″點(diǎn)的電勢(shì)為 V,故P點(diǎn)的電勢(shì)為 V,A、B、C錯(cuò)誤,D正確。 4.【解析】選A、C、D。電場(chǎng)線的疏密代表電場(chǎng)的強(qiáng)弱,由圖可知越靠近圓心電場(chǎng)線越密,場(chǎng)強(qiáng)越大,故a出發(fā)后的一小段時(shí)間內(nèi)其所處的位置的場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越小,而b出發(fā)后的一小段時(shí)間內(nèi)其所處的位置場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越大,所以出發(fā)后的一小段時(shí)間內(nèi)a受到的電場(chǎng)力變小,b受到的電場(chǎng)力變大,故A正確。由于出發(fā)后電場(chǎng)力始終對(duì)電荷做正功,所以?xún)呻姾傻碾妱?shì)能均減小,動(dòng)能越來(lái)越大,故兩個(gè)電荷的速度都將越來(lái)越大,故B錯(cuò)誤D正確。由于兩電荷所受的電場(chǎng)力的方向相反,所以a、b兩粒子所帶的電荷的電性相反,故C正確。 5.【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn): (1)等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直,題圖中的圓不是等勢(shì)面。 (2)沿電場(chǎng)線方向,等勢(shì)面的電勢(shì)逐漸降低。 【解析】選A、D。由點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布特點(diǎn)可知,以點(diǎn)電荷為圓心的圓上各點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)大小均相等,沿題圖所示的電場(chǎng)方向,等勢(shì)面的電勢(shì)越來(lái)越低,電場(chǎng)線越來(lái)越密,故Ea>Ec,A正確;φb=φd,B錯(cuò)誤;Uad<0,正電荷由a點(diǎn)移到d點(diǎn)時(shí),Wad=Uadq<0,C錯(cuò)誤;又Ube>0,負(fù)電荷由b點(diǎn)移到e點(diǎn)時(shí),Wbe=Ube(-q)<0,即電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,D正確。 6.【解析】選C。物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有電場(chǎng)力做功和克服摩擦力做功,故機(jī)械能不守恒,所以A、B均錯(cuò)誤。由于電場(chǎng)力對(duì)物塊均做正功,所以?xún)晌飰K的電勢(shì)能均減小,故C正確。開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),庫(kù)侖力大于摩擦力,隨著兩物塊距離的增大,庫(kù)侖力減小,之后摩擦力大于庫(kù)侖力,物塊靜止時(shí)庫(kù)侖力等于摩擦力,故D錯(cuò)誤。 7.【解題指南】本題需從正、負(fù)電荷在電場(chǎng)中受力及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能之間的關(guān)系中尋找解題依據(jù)。 【解析】選B、D。由圖可知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的方向水平向左,故帶正電的礦粉受水平向左的電場(chǎng)力作用而落在左側(cè),A錯(cuò)。在帶正電的礦粉下落的過(guò)程中,由于受到向左的電場(chǎng)力作用而向左運(yùn)動(dòng),故電場(chǎng)力對(duì)帶正電的礦粉做正功,該種礦粉的電勢(shì)能減小,D正確。對(duì)于帶負(fù)電的礦粉而言,由于受到水平向右的電場(chǎng)力作用而向右運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)其做正功,電勢(shì)能減小,C錯(cuò),B正確。故B、D選項(xiàng)正確。 8.【解析】選B、C。對(duì)于等量異種點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)中每一個(gè)位置處的電場(chǎng)強(qiáng)度都是兩個(gè)電荷形成的電場(chǎng)相疊加的結(jié)果,在MN直線上在兩電荷中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)最大,在兩點(diǎn)電荷連線上,中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小(在電場(chǎng)線分布稠密的地方電場(chǎng)較強(qiáng))??梢耘袛郆正確,A錯(cuò)誤。電勢(shì)差是電勢(shì)的差值,由題意可知MN是兩個(gè)電荷連線的中垂線,故C正確。把正電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,電荷的電勢(shì)能減小,D錯(cuò)誤。 9.【解析】選A。根據(jù)等量異號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中等勢(shì)面的形狀以及特點(diǎn)可知,由于A、C兩點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線中垂線上的兩點(diǎn),即它們?cè)谕坏葎?shì)面上,故φA=φC,A對(duì);B、D兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為φB>φD,B錯(cuò);根據(jù)等量異號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中電場(chǎng)線的形狀及特點(diǎn)可知,A、O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同、大小關(guān)系為EO>EA,C錯(cuò);B、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向不同,大小相同,D錯(cuò)。 10.【解析】選A、D。由題圖乙可知,沿x軸正方向電勢(shì)越來(lái)越高,故電場(chǎng)線方向沿x軸負(fù)方向,電子受到的電場(chǎng)力沿x軸正方向,故電子將沿Ox方向運(yùn)動(dòng),電子的電勢(shì)能將減小,A正確,B錯(cuò)誤;因電勢(shì)φ隨x的增大,其變化率先減小后增大,故沿x軸正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大,電子運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大,D正確,C錯(cuò)誤。 【總結(jié)提升】由φ -x圖像分析場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)的大小關(guān)系 (1)在φ -x圖像中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的大小,并可根據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。 (2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于φ -x圖線的斜率大小,電場(chǎng)強(qiáng)度為零處,φ -x圖線存在極值,其切線的斜率為零。 (3)在φ -x圖像中分析移動(dòng)電荷時(shí)電勢(shì)能的變化,可用WAB=qUAB,分析WAB的正負(fù),然后作出判斷。 11.【解析】(1)帶電小球在A點(diǎn)時(shí): mgsin30-。 (3分) 帶電小球在B點(diǎn)時(shí): (3分) 且 可解得: (1分) (2)由A點(diǎn)到B點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理得: mgsin30-UBAq=0。 (3分) 由mgsin30-k=maA=m可得: (3分) 可求得: (2分) 答案:(1) (2) 12.【解析】(1)B球水平方向合力為零,則有 (2分) 所以 (2分) (2)兩球及細(xì)線最后位置如圖所示, QB的拉力FT=2mg=20.1210 N=2.4 N (2分) A球受力平衡,則有qE=mgtanθ, (2分) 所以,即θ=37 (2分) (3)A球克服電場(chǎng)力做功, W=-qEL(1-sinθ)=-310-631050.3(1-0.6) J=-0.108 J (3分) 所以A球的電勢(shì)能增加了ΔEp=0.108 J (2分) 答案:(1)3105 N/C (2)2.4 N 37 (3)增加0.108 J- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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