2019年高考物理一輪復(fù)習 第六章 第2講電場能的性質(zhì)的描述課時提升作業(yè) 教科版選修3-1.doc

2019年高考物理一輪復(fù)習 第六章 第2講電場能的性質(zhì)的描述課時提升作業(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。多選題已在題號后標出,選不全得4分)1.(xx濟南模擬)電工穿的高壓作業(yè)服是用銅絲編織的，下列說法正確的是( )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)電勢為零C.電工被銅絲衣服所包裹，使體內(nèi)場強為零D.銅絲電阻小，能對人體起到保護作用2.(xx福州模擬)如圖所示，虛線是某一靜電場的一簇等勢線及其電勢值，一帶電粒子只在電場力的作用下飛經(jīng)該電場時，恰能沿圖中的實線從A點飛到B點，則下列判斷正確的是( )A.該粒子帶負電B.A點的場強大于B點的場強C.粒子在A點的電勢能大于在B點的電勢能D.粒子在A點的動能小于在B點的動能3.(xx吉安模擬)空間有一勻強電場，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點的坐標為(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. VB. VC. VD. V4.(多選)(xx青島模擬)如圖所示，虛線所示的圓是某電場中某等勢面的截面。a、b兩個帶電粒子以相同的速度，從電場中P點沿等勢面的切線方向飛出，粒子僅在電場力作用下的運動軌跡如圖中實線所示，則在開始運動的一小段時間內(nèi)(粒子在圖示區(qū)域內(nèi))，下列說法正確的是( )A.a粒子所受電場力逐漸變小，b粒子所受電場力逐漸變大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兩個粒子的電勢能均減小5. (多選)真空中一點電荷形成的電場中的部分電場線如圖所示，分別標記為1、2、3、4、5，且1、2和5、4分別關(guān)于3對稱。以電場線3上的某點為圓心畫一個圓，圓與各電場線的交點分別為a、b、c、d、e，則下列說法中正確的是( )A.電場強度Ea>EcB.電勢b>dC.將一正電荷由a點移到d點，電場力做正功D.將一負電荷由b點移到e點，電勢能增大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帶同種電荷的小物塊。由靜止釋放后， 兩個物塊向相反方向運動，并最終停止。在物塊運動過程中，下列表述正確的是( )A.兩個物塊的機械能守恒B.物塊受到的庫侖力不做功C.兩個物塊的電勢能逐漸減少D.物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力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)漏斗落入水平勻強電場后,分落在收集板中央的兩側(cè),對礦粉分離的過程,下列表述正確的有( )A.帶正電的礦粉落在右側(cè)B.電場力對礦粉做正功C.帶負電的礦粉電勢能變大D.帶正電的礦粉電勢能變小8.(多選)(2011山東高考)如圖所示，在兩等量異種點電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對稱，b點位于MN上，d點位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是( )A.b點場強大于d點場強B.b點場強小于d點場強C.a、b兩點的電勢差等于b、c兩點的電勢差D.試探電荷+q在a點的電勢能小于在c點的電勢能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、負點電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對稱，+q與O點的連線和OC夾角為30，下列說法正確的是( )A.A、C兩點的電勢關(guān)系是A=CB.B、D兩點的電勢關(guān)系是B=DC.A、O點的場強大小、方向相同D.B、D點的場強大小、方向相同10.(多選)如圖甲所示，一條電場線與Ox軸重合，取O點電勢為零，Ox方向上各點的電勢隨x變化的情況如圖乙所示，若在O點由靜止釋放一電子，電子僅受電場力的作用，則( )A.電子將沿Ox方向運動B.電子的電勢能將增大C.電子運動的加速度恒定D.電子運動的加速度先減小后增大二、計算題(本大題共2小題，共30分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11.(15分)如圖所示，帶電荷量為Q的正點電荷固定在傾角為30的光滑絕緣斜面底部的C點，斜面上有A、B兩點，且A、B和C在同一直線上，A和C相距為L，B為AC中點?，F(xiàn)將一帶電小球從A點由靜止釋放，當帶電小球運動到B點時速度正好又為零。已知帶電小球在A點處的加速度大小為，靜電力常量為k,求：(1)小球運動到B點時的加速度大小。(2)B和A兩點間的電勢差(用Q和L表示)。12.(能力挑戰(zhàn)題)(15分)如圖所示，有三根長度均為L=0.3 m的不可伸長的絕緣細線，其中兩根的一端分別固定在天花板上的P、Q點，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。在水平向左的勻強電場E作用下，A、B保持靜止，懸線仍處于豎直方向，且A、B間細線恰好伸直。(靜電力常量k=9109 Nm2/C2，取g=10 m/s2)(1)此勻強電場的電場強度E為多大；(2)現(xiàn)將PA之間的線燒斷，由于有空氣阻力，A、B球最后會達到新的平衡位置。求此時細線QB所受的拉力FT的大小，并求出A、B間細線與豎直方向的夾角；(3)求A球的電勢能與燒斷前相比改變了多少(不計B球所帶電荷對勻強電場的影響)。答案解析1.【解析】選C。金屬網(wǎng)能起到屏蔽外部電場的作用，網(wǎng)內(nèi)的人體相當于一個等勢體，內(nèi)部場強為零，對電工起到安全保護作用，故本題選C。2.【解析】選B。由于電場線是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，所以可以判斷出此電場是由負電荷所產(chǎn)生的，位置大約在A點左上方，由粒子軌跡的彎曲方向可判斷該粒子帶正電，由A到B電場力做負功，電勢能增大，動能減小，故本題只有B對。【變式備選】如圖所示，一帶電粒子以某速度進入水平向右的勻強電場中，在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡。M和N是軌跡上的兩點，其中M點是軌跡的最右點。不計重力，下列表述正確的是( )A.粒子在M點的速率最大B.粒子所受電場力沿電場方向C.粒子在電場中的加速度不變D.粒子在電場中的電勢能始終在增加【解析】選C。根據(jù)做曲線運動的物體所受合力指向軌跡的凹側(cè)的特點，再結(jié)合電場力的特點可知粒子帶負電，即受到的電場力方向與電場線方向相反，B錯；從N點到M點電場力做負功，粒子做減速運動，電勢能增加，當達到M點后電場力做正功，粒子做加速運動，電勢能減小，則粒子在M點的速度最小，A、D錯；在整個過程中粒子只受電場力，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，可見P點沿電場線方向為MN的四等分點，P點的電勢為 V，故P點的電勢為 V，A、B、C錯誤，D正確。4.【解析】選A、C、D。電場線的疏密代表電場的強弱，由圖可知越靠近圓心電場線越密，場強越大，故a出發(fā)后的一小段時間內(nèi)其所處的位置的場強越來越小，而b出發(fā)后的一小段時間內(nèi)其所處的位置場強越來越大，所以出發(fā)后的一小段時間內(nèi)a受到的電場力變小，b受到的電場力變大，故A正確。由于出發(fā)后電場力始終對電荷做正功，所以兩電荷的電勢能均減小，動能越來越大，故兩個電荷的速度都將越來越大，故B錯誤D正確。由于兩電荷所受的電場力的方向相反，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】解答本題時應(yīng)注意以下兩點：(1)等勢面與電場線垂直，題圖中的圓不是等勢面。(2)沿電場線方向，等勢面的電勢逐漸降低。【解析】選A、D。由點電荷電場分布特點可知，以點電荷為圓心的圓上各點的電勢和場強大小均相等，沿題圖所示的電場方向，等勢面的電勢越來越低，電場線越來越密，故Ea>Ec，A正確；b=d，B錯誤；Uad<0，正電荷由a點移到d點時，Wad=Uadq<0，C錯誤；又Ube>0，負電荷由b點移到e點時，Wbe=Ube(-q)<0，即電場力做負功，電勢能增大，D正確。6.【解析】選C。物塊在運動過程中有電場力做功和克服摩擦力做功，故機械能不守恒，所以A、B均錯誤。由于電場力對物塊均做正功，所以兩物塊的電勢能均減小，故C正確。開始運動時，庫侖力大于摩擦力，隨著兩物塊距離的增大，庫侖力減小，之后摩擦力大于庫侖力，物塊靜止時庫侖力等于摩擦力，故D錯誤。7.【解題指南】本題需從正、負電荷在電場中受力及電場力做功與電勢能之間的關(guān)系中尋找解題依據(jù)。【解析】選B、D。由圖可知勻強電場的方向水平向左，故帶正電的礦粉受水平向左的電場力作用而落在左側(cè)，A錯。在帶正電的礦粉下落的過程中，由于受到向左的電場力作用而向左運動，故電場力對帶正電的礦粉做正功，該種礦粉的電勢能減小,D正確。對于帶負電的礦粉而言，由于受到水平向右的電場力作用而向右運動，在運動過程中電場力對其做正功，電勢能減小，C錯,B正確。故B、D選項正確。8.【解析】選B、C。對于等量異種點電荷所形成的電場中每一個位置處的電場強度都是兩個電荷形成的電場相疊加的結(jié)果，在MN直線上在兩電荷中點處的場強最大，在兩點電荷連線上，中點場強最小(在電場線分布稠密的地方電場較強)。可以判斷B正確，A錯誤。電勢差是電勢的差值，由題意可知MN是兩個電荷連線的中垂線，故C正確。把正電荷從a點移到c點，電場力做正功，電荷的電勢能減小，D錯誤。9.【解析】選A。根據(jù)等量異號點電荷電場中等勢面的形狀以及特點可知，由于A、C兩點是兩點電荷連線中垂線上的兩點，即它們在同一等勢面上，故A=C，A對；B、D兩點的電勢關(guān)系為BD，B錯；根據(jù)等量異號點電荷電場中電場線的形狀及特點可知，A、O點的場強方向相同、大小關(guān)系為EOEA，C錯；B、D兩點場強方向不同，大小相同，D錯。10.【解析】選A、D。由題圖乙可知，沿x軸正方向電勢越來越高，故電場線方向沿x軸負方向，電子受到的電場力沿x軸正方向，故電子將沿Ox方向運動，電子的電勢能將減小，A正確,B錯誤；因電勢隨x的增大，其變化率先減小后增大，故沿x軸正方向，電場強度先減小后增大，電子運動的加速度先減小后增大，D正確，C錯誤?！究偨Y(jié)提升】由 -x圖像分析場強、電勢的大小關(guān)系(1)在 -x圖像中可以直接判斷各點電勢的大小，并可根據(jù)電勢大小關(guān)系確定電場強度的方向。(2)電場強度的大小等于 -x圖線的斜率大小，電場強度為零處， -x圖線存在極值，其切線的斜率為零。(3)在 -x圖像中分析移動電荷時電勢能的變化，可用WAB=qUAB，分析WAB的正負，然后作出判斷。11.【解析】(1)帶電小球在A點時：mgsin30-。(3分)帶電小球在B點時：(3分)且可解得：(1分)(2)由A點到B點應(yīng)用動能定理得：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=mgtan,(2分)所以，即=37(2分)(3)A球克服電場力做功，W=-qEL(1-sin)=-310-631050.3(1-0.6) J=-0.108 J(3分)所以A球的電勢能增加了Ep=0.108 J(2分)答案：(1)3105 N/C(2)2.4 N37(3)增加0.108 J