【三維設(shè)計(jì)】2014屆高三物理一輪 課時(shí)跟蹤檢測24 電場能的性質(zhì)

課時(shí)跟蹤檢測(二十四)電場能的性質(zhì)高考?？碱}型：選擇題計(jì)算題1(2012·九江市七校聯(lián)考)如圖1所示a、b、c、d分別是一個(gè)菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，abc120°?，F(xiàn)將三個(gè)等量的正點(diǎn)電荷Q固定在a、b、c三個(gè)頂點(diǎn)上，將一個(gè)電量為q的點(diǎn)電荷依次放在菱形中心點(diǎn)O點(diǎn)和另一個(gè)頂點(diǎn)d點(diǎn)處，兩點(diǎn)相比() 圖1Aq在d點(diǎn)所受的電場力較大Bq在d點(diǎn)所具有的電勢能較大Cd點(diǎn)的電勢低于O點(diǎn)的電勢Dd點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于O點(diǎn)的電場強(qiáng)度2(2012·山東高考)圖中2虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場，實(shí)線為粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)。則該粒子() 圖2A帶負(fù)電B在c點(diǎn)受力最大C在b點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能D由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化3(2012·海南高考)如圖3所示，直線上有O、a、b、c四點(diǎn)，ab間的距離與bc間的距離相等。在O點(diǎn)處有固定點(diǎn)電荷，已知b點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)電勢。若一帶負(fù)電電荷的粒子僅在電場力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)， 圖3再從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，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大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(dòng)能不斷減小4(2012·安徽高考)如圖4所示，在平面直角中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場，其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢為0，點(diǎn)A處的電勢為6 V，點(diǎn)B處的電勢為3 V，則電場強(qiáng)度的大小為()A200 V/mB200 V/m 圖4C100 V/m D100 V/m5一正電荷僅在電場力作用下，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度大小隨時(shí)間變化的圖象如圖5所示。下列關(guān)于A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度E的大小和電勢的高低的判斷，正確的是()AEA>EB，A>B 圖5BEAEB，ABCEA<EB，A>BDEA<EB，僅A<B6(2012·海南瓊海一模)如圖6所示，將帶正電的甲球放在不帶電的乙球左側(cè)，兩球在空間形成了穩(wěn)定的靜電場，實(shí)線為電場線，虛線為等勢線。A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上，C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對稱，則() 圖6AA點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢相同BC點(diǎn)和D點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場力做正功D負(fù)電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn)，電勢能增大7.一帶正電粒子僅在電場力作用下從A點(diǎn)經(jīng)B、C運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，其vt圖象如圖7所示，則下列說法中正確的是()AA處的電場強(qiáng)度一定大于B處的電場強(qiáng)度B粒子在A處的電勢能一定大于在B處的電勢能CCD間各點(diǎn)電場強(qiáng)度和電勢都為零 圖7DAB兩點(diǎn)間的電勢差大于CB兩點(diǎn)間的電勢差8(2011·上海高考)兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對原點(diǎn)對稱分布，正確描述電勢隨位置x變化規(guī)律的是圖8中()圖89(2012·北京石景山期末)如圖9所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O，半徑為R。電荷量均為Q的正、負(fù)點(diǎn)電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對稱，Q與O點(diǎn)的連線和OC間夾角為30°。下列說法正確的是()AO點(diǎn)的場強(qiáng)大小為 圖9BO點(diǎn)的場強(qiáng)大小為CB、D兩點(diǎn)的電勢關(guān)系是：BDD電荷量為q的正電荷在A點(diǎn)的電勢能小于在C點(diǎn)的電勢能10(2012·衡水中學(xué)期末)兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢隨x變化的關(guān)系如圖10所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢均為零，ND段中的C點(diǎn)電勢最高，則() AN點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零BA點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零 圖10CNC間場強(qiáng)方向指向x軸正方向D將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做正功后做負(fù)功11圖11甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為m0.2 kg、帶電荷量為q2.0×106C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的摩擦因數(shù)0.1.從t0時(shí)該開始，空間上加一個(gè)如圖乙所示的電場。(取水平向右的方向?yàn)檎较?，g取10 m/s2)求：圖11(1)4秒內(nèi)小物塊的位移大??；(2)4秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功。12如圖12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，B為AC中點(diǎn)?，F(xiàn)將一帶電小球從A點(diǎn)由靜止釋放， 圖12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)間的電勢差(用Q和L表示)。答 案課時(shí)跟蹤檢測(二十四) 電場能的性質(zhì)1選C由電場疊加原理可求得三個(gè)等量電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小為(L為菱形的邊長)，在d點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)為，故q在d點(diǎn)受力小，A、D錯(cuò)誤；把q從O點(diǎn)移到d點(diǎn)的過程中，電場力做正功，電勢能減小，故B錯(cuò)，C對。2選CD由于帶電粒子受到電場力指向軌跡凹側(cè)，說明帶電粒子帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)庫侖定律Fk可知，粒子在c點(diǎn)受到電場力最小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，電場力對粒子做正功，粒子電勢能減小，選項(xiàng)C正確；由動(dòng)能定理可得：qUEk，因?yàn)閁ab>Ubc，所以選項(xiàng)D正確。3選C根據(jù)題述，ab之間電場強(qiáng)度大于bc之間電場強(qiáng)度，前一過程中電場力做的功小于后一過程中電場力做的功，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；前一過程中，電場力做正功，粒子電勢能不斷減小，動(dòng)能不斷增大；后一過程中，電場力做正功，粒子動(dòng)能不斷增大，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。4選A在x軸上x3 cm處電勢為3 V，與B點(diǎn)等電勢。該點(diǎn)與B點(diǎn)連線為等勢線，過O點(diǎn)作等勢線的垂線即為電場線，該垂線長度為3sin 30° cm1.5 cm，電場強(qiáng)度的大小為E200 V/m，選項(xiàng)A正確。5選B物體僅受電場力作用，合力不會(huì)為零，由運(yùn)動(dòng)圖象可知速度的大小又沒有變化，故物體只能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故選B。6選CA點(diǎn)和D點(diǎn)的電勢相同，B點(diǎn)電勢低于D點(diǎn)電勢，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，方向不相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，即從高電勢點(diǎn)移到低電勢點(diǎn)，電勢能減小，電場力做正功，選項(xiàng)C正確；C、D兩點(diǎn)處在同一等勢面上，故負(fù)電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn)，電勢能不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7選AB由圖知粒子在A處的加速度大于在B處的加速度，因a，所以EA>EB，A對；粒子從A到B動(dòng)能增加，由動(dòng)能定理知電場力必做正功，電勢能必減小，B對；同理由動(dòng)能定理可知A、C兩點(diǎn)的電勢相等，UABUCB，D錯(cuò)；僅受電場力作用的粒子在CD間做勻速運(yùn)動(dòng)，所以CD間各點(diǎn)電場強(qiáng)度均為零，但電勢是相對于零勢點(diǎn)而言的，可以不為零，C錯(cuò)。8.選A等量異種電荷的電場線分布如圖所示，正、負(fù)電荷在連線中點(diǎn)處產(chǎn)生的電勢一正一負(fù)，故此處即坐標(biāo)原點(diǎn)處的總電勢為零。順電場線方向電勢逐漸降低，因此，在坐標(biāo)原點(diǎn)左側(cè)，各點(diǎn)的電勢都大于零；在坐標(biāo)原點(diǎn)右側(cè)，各點(diǎn)的電勢都小于零，正電荷處電勢最高，負(fù)電荷處電勢最低，無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，因此選項(xiàng)A正確。9選AO點(diǎn)的場強(qiáng)是圓周上正、負(fù)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場疊加，大小為2cos 60°，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；B、D兩點(diǎn)的電勢關(guān)系是B>D選項(xiàng)C錯(cuò)誤；AC處于同一等勢面上，電荷量為q的正電荷在A點(diǎn)的電勢能等于在C點(diǎn)的電勢能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10選DA、N點(diǎn)的電勢等于零，電場強(qiáng)度大小不為零，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；從N到C電勢升高，NC間場強(qiáng)方向指向x軸負(fù)方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從N到C電勢升高，從C到N電勢降低，將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做正功，從C點(diǎn)到D點(diǎn)，電場力做負(fù)功，選項(xiàng)D正確。11解析：(1)02 s內(nèi)小物塊加速度a12 m/s2位移 x1a1t124 m2 s末的速度為 v2a1t14 m/s24 s內(nèi)小物塊加速度a22 m/s2位移 x2v2t2a2t224 m4秒內(nèi)的位移xx1x28 m。(2)v4v2a2t20，即4 s末小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)設(shè)電場力對小物塊所做的功為W，由動(dòng)能定理有：Wmgx0解得W1.6 J答案：(1)8 m(2)1.6 J12解析：(1)帶電小球在A點(diǎn)時(shí)：mgsin 30°kmaA帶電小球在B點(diǎn)時(shí)：mgsin 30°maB且aA，可解得：aB(2)由A點(diǎn)到B點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理得：mgsin 30°·UBA·q0由mgsin 30°km·aAm可得：mgk可求得：UBA答案：(1)(2)6