2011屆課件-高三物理一輪復習 第六章 第2講電場能的性質(zhì)課時作業(yè) 新人教版

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1、第六章 第2講 (本欄目內(nèi)容，在學生用書中以活頁形式分冊裝訂！) 1．將一正電荷從無限遠處移入電場中M點，靜電力做功W1＝6×10－9 J，若將一個等量的負電荷從電場中N點移向無限遠處，靜電力做功W2＝7×10－9 J，則M、N兩點的電勢φM、φN，有如下關系 (　　) A．φM<φN<0　　　　　　　 B．φN>φM>0 C．φN<φM<0 D．φM>φN>0 【解析】　對正電荷φ∞－φM＝；對負電荷φN－φ∞＝.即φ∞－φN＝.而W2>W1，φ∞＝0，且和均大于0，則φN<φM<0，正確答案選C. 【答案】　C 2．(2009年遼寧、寧夏卷)空間有一勻強電場

2、，在電場中建立如圖所示的直角坐標系O－xyz，M、N、P為電場中的三個點，M點的坐標(0，a,0)，N點的坐標為(a,0,0)，P點的坐標為(a，，)．已知電場方向平行于直線MN，M點電勢為0，N點電勢為1 V，則P點的電勢為 (　　) A. V B. V C. V D. V 【解析】　MN間的距離為a，P點在MN連線上的投影點離M點的距離為，所以P點的電勢為：×1＝ V，D正確． 【答案】　D 3．一帶電小球在空中由a點運動到b點的過程中，受重力、電場力和空氣阻力三個力作用．若重力勢能增加3 J，機械能增加0.5 J，電場力做功1 J，則小球 (　

3、　) A．克服重力做功為3 J B．電勢能增加1 J C．克服空氣阻力做功0.5 J D．動能減少2.5 J 【答案】　ACD 4．在某水平方向的電場線AB上(電場線方向未標明如圖)，將一受到水平向右恒定拉力的帶電粒子(不計重力)在A點由靜止釋放，帶電粒子沿AB方向開始運動，經(jīng)過B點時的速度恰好為零，則下列結論正確的是 (　　) A．粒子的運動不可能是勻速運動，也不可能是勻加速運動 B．可能A點的電勢高于B點的電勢，也可能A點的電勢低于B點的電勢 C．A處的場強可能大于B處的場強 D．粒子在A、B兩點間移動時，恒力做功的數(shù)值大于粒子在A、B兩點間的電勢能之差的絕對值

4、 【解析】　由題中敘述可知，帶電粒子由A點運動到B點，速度先增大后減小，故粒子的運動不可能為勻速運動，也不可能為勻加速運動，A正確；由動能定理得，拉力做正功，電場力一定做負功，電勢能增大，且恒力的功等于電勢能的增加量，故D錯誤；但因粒子的電性未知，故電場方向也無法確定，因此B正確；電場力的方向由B指向 A，開始向右加速，F(xiàn)>EAq，后來粒子減速，F(xiàn)

5、A點釋放，則 (　　) A．勻強電場的場強為 B．勻強電場的場強為 C．小球的最大速度為 D．小球的最大速度為(－1)gL 【解析】　小球在θ＝60°時處于平衡，則Eq＝mgtan θ，所以E＝＝，選項A錯誤、B正確；小球第一次到達平衡位置處的速度是小球的最大速度，根據(jù)動能定理有：qE(Lsin 60°－Lsin 30°)－mg(Lcos 30°－Lcos 60°)＝mv2，聯(lián)立解得v＝(－1)，選項C錯誤、D正確． 【答案】　BD 6．如圖所示，帶等量異號電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置，M、N為板間同一電場線上的兩點，一帶電粒子(不計重力)以速度vM經(jīng)過M點在電

6、場線上向下運動，且未與下板接觸，一段時間后，粒子以速度vN折回N點，則 (　　) A．粒子受電場力的方向一定由M指向N B．粒子在M點的速度一定比在N點的大 C．粒子在M點的電勢能一定比在N點的大 D．電場中M點的電勢一定高于N點的電勢 【解析】　由題意可知M、N在同一電場線上，帶電粒子從M點運動到N點的過程中，電場力做負功，動能減小，電勢能增加，故選項A、C錯誤，B正確；由于題中未說明帶電粒子及兩極板的電性，故無法判斷M、N兩點的電勢高低，選項D錯誤． 【答案】　B 7．有一個點電荷只受電場力的作用，分別從兩電場中的a點由靜止釋放，在它沿直線運動到b點的過程中，動能Ek隨

7、位移x變化的關系圖象如圖所示中的①、②圖線．則下列說法正確的是 (　　) A．正電荷在甲圖電場中從a點由靜止釋放，沿直線運動到b點的過程中，對應的圖線是① B．負電荷在乙圖電場中從a點由靜止釋放，沿直線運動到b點的過程中，對應的圖線是① C．負電荷在丙圖電場中從a點由靜止釋放，沿直線運動到b點的過程中，對應的圖線是② D．負電荷在丁圖電場中從a點由靜止釋放，沿直線運動到b點的過程中，對應的圖線是② 【解析】　點電荷在勻強電場中運動時，由動能定理得Ek＝qEx，即點電荷動能與其位移成正比，圖線如①所示，結合點電荷受力與場強方向，故A、B正確；在非勻強電場中，由于場強E的變化，

8、使得點電荷動能與其位移不再成正比，由圖線②可知點電荷動能隨位移的增大而增加，并且變化得越來越快，即場強E越來越大，因此C正確，D錯誤． 【答案】　ABC 8．如圖所示，在絕緣的斜面上方，存在著勻強電場，電場方向平行于斜面向上，斜面上的帶電金屬塊在平行于斜面的力F作用下沿斜面移動．已知金屬塊在移動的過程中，力F做功32 J，金屬塊克服電場力做功8 J，金屬塊克服摩擦力做功16 J，重力勢能增加18 J，則在此過程中金屬塊的 (　　) A．動能減少10 J B．電勢能增加24 J C．機械能減少24 J D．內(nèi)能增加16 J 【解析】　由動能定理可知ΔEk＝32 J

9、－8 J－16 J－18 J＝－10 J，A正確；克服電場力做功為8 J，則電勢能增加8 J，B錯誤；機械能的改變量等于除重力以外的其他力所做的總功，故應為ΔE＝32 J－8 J－16 J＝8 J，C錯誤；物體內(nèi)能的增加量等于克服摩擦力所做的功，D正確． 【答案】　AD 9．如圖所示，勻強電場場強的大小為E，方向與水平面的夾角為θ(θ≠45°)，場中有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球，用長為L的絕緣細線懸掛于O點，當小球靜止時，細線恰好水平．現(xiàn)用一外力將小球緩慢拉至豎直方向最低點，小球電荷量保持不變，在此過程中 (　　) A．該外力所做的功為mgLcot θ B．帶電小球的電勢能

10、增加qEL(sin θ＋cos θ) C．帶電小球的電勢能增加2mgLcot θ D．該外力所做的功為mgLtan θ 【解析】　由于小球靜止時，細線恰好水平，所以重力與電場力的合力大小為mgcot θ，方向水平向右，在外力將小球緩慢拉至豎直方向最低點的過程中，小球在重力與電場力的合力方向的位移為L，外力克服重力與電場力的合力做功mgLcot θ，A正確，D錯誤；小球的重力勢能減小mgL，在場強方向的位移為L(sin θ＋cos θ)，電場力對小球做的功為－qEL(sin θ＋cos θ)，電勢能增加qEL(sin θ＋cos θ)，B 正確，C錯誤． 【答案】　AB 10．如圖

11、所示，足夠長的絕緣細桿與水平方向成30°角，質(zhì)量為m、電荷量為－q的小環(huán)套在絕緣細桿上，小環(huán)可沿桿無摩擦滑動，當小環(huán)從A點無初速釋放，運動距離為L時到達B點恰好進入水平向右的勻強電場中，再運動距離L后到達C點且開始向上滑行，則下列說法正確的有 (　　) A．若取C點為零勢能點，則小環(huán)在B點的電勢能為－mgL B．若取C點為零勢能點，則小環(huán)在B點的電勢能為－mgL/2 C．小環(huán)做往復運動的周期為4 D．小環(huán)做往復運動的周期為8 【解析】　因小環(huán)在A、C兩點速度為零，且AB＝BC，由運動學規(guī)律知，小環(huán)在兩段做勻變速運動的加速度、時間均相等，由a＝gsin 30°，v2＝2Lgsin

12、 30°及tAB＝tBC＝知D對；由動能定理知小環(huán)從B到C過程中電場力做負功，大小為mgL，所以其電勢能增加mgL，如取C為零勢能點，則在B點的電勢能為－mgL，所以A對． 【答案】　AD 11．在一個水平面上建立x軸，在過原點O垂直于x軸的平面的右側空間有一個勻強電場，場強大小E＝6.0×105 N/C，方向與x軸正方向相同．在O處放一個電荷量q＝－5.0×10－8C，質(zhì)量m＝1.0×10－2 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，如上圖所示．(g取10 m/s2)試求： (1)物塊向右運動的最大距離． (2)物

13、塊最終停止的位置． 【解析】　(1)設物塊向右運動的最大距離為xm，由動能定理得：－μmgxm－E|q|xm＝0－mv 可求得：xm＝0.4 m. (2)因E|q|＞μmg，物塊不可能停止在O點右側，設最終停在O點左側且離O點為x處． 由動能定理得：E|q|xm－μmg(xm＋x)＝0 可得：x＝0.2 m. 【答案】　(1)0.4 m　(2)O點左側0.2 m處 12．如圖所示，在豎直向下的勻強電場中有一絕緣的光滑離心軌道，一個帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止釋放，沿軌道滑下，已知小球的質(zhì)量為m，電荷量為－q，勻強電場的場強大小為E，斜軌道的傾角為α(小球的重力大于所受的電場

14、力)． (1)求小球沿斜軌道下滑的加速度的大小． (2)若使小球通過圓軌道頂端的B點，求A點距水平地面的高度h至少應為多大？ (3)若小球從斜軌道h＝5R處由靜止釋放．假設其能夠通過B點，求在此過程中小球機械能的改變量． 【解析】　(1)根據(jù)牛頓第二定律：(mg－qE)sin α＝ma① a＝.② (2)若小球剛好通過B點，據(jù)牛頓第二定律mg－qE＝③ 小球由A到B，據(jù)動能定理(mg－qE)(h－2R)＝④ 以上聯(lián)立，得h＝R.⑤ (3)小球從靜止開始沿軌道運動到B點的過程中，機械能的變化量為ΔE機 由ΔE機＝W電⑥ W電＝－3REq⑦ 得ΔE機＝－3REq.⑧ 【答案】　(1)　(2)R　(3)減少　3EqR