2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 靜電場 課時作業(yè)20 電場能的性質(zhì).doc

課時作業(yè)（二十）電場能的性質(zhì)基礎(chǔ)小題練1將一正電荷從無限遠處移入電場中M點，靜電力做功W16109 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W27109 J，則M、N兩點的電勢M、N，有如下關(guān)系()AMN0 BNM0CNM0 DMN0【解析】對正電荷M；對負電荷N，即N.而W2W1，0，且和均大于0，則NM0，正確答案選C.【答案】C2.如圖所示，空間中存在著由一固定的正點電荷Q(圖中未畫出)產(chǎn)生的電場，另一正點電荷僅在電場力作用下沿曲線MN運動，在M點的速度大小為v0，方向沿MP方向，到達N點時速度大小為v，且v<v0，則() AQ一定在虛線MP上方BM點的電勢比N點的電勢高C正點電荷在M點的電勢能比在N點的小D正點電荷在M點的加速度大小比在N點的大【解析】兩個正電荷間為庫侖斥力，運動軌跡向上偏，Q必定在虛線MP之下，給正點電荷斜向左上方的力，A錯誤；正點電荷在M、N兩點中的M點時動能大，則正點電荷在M點時的電勢能小，C正確；正點電荷在高電勢處電勢能大，所以M點電勢低，B錯誤；正點電荷從M點到N點速度減小，說明N點離Q近，在N點受到的電場力大，加速度大，D錯誤【答案】C3.如圖所示，在某電場中畫出了三條電場線，C點是AB連線的中點已知A點的電勢為A50 V，B點的電勢為B10 V，則C點的電勢() AC30 VBC30 VCC<30 VD上述選項都不正確【解析】AC之間的電場線比CB之間的電場線密，由UEd可定性判斷相等距離之間AC的電勢差較大，所以C<30 V，選項C正確【答案】C4如圖所示的虛線為電場中的三個等勢面，三條虛線平行等間距，電勢值分別為10 V、19 V,28 V，實線是僅受靜電力的帶電粒子的運動軌跡，A、B、C是軌跡上的三個點，A到中心虛線的距離大于C到中心虛線的距離，下列說法正確的是()A粒子在三點受到的靜電力方向相同B粒子帶負電C粒子在三點的電勢能大小關(guān)系為EpC>EpB>EpAD粒子從A運動到B與從B運動到C，靜電力做的功可能相等【解析】帶電粒子在勻強電場中運動，受到的靜電力方向相同，選項A正確；根據(jù)粒子的運動軌跡可得，粒子帶負電，帶負電的粒子在電勢高的位置電勢能小，所以EpC>EpB>EpA，選項B、C正確；A、B間的電勢差與B、C間的電勢差不相同，粒子從A運動到B與從B運動到C，靜電力做的功也不等，選項D錯誤【答案】ABC5.如圖所示，在水平地面上豎直固定一絕緣彈簧，彈簧中心直線的正上方固定一個帶電小球Q，現(xiàn)將與Q帶同種電荷的小球P從直線上的N點由靜止釋放，在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^程中，下列說法中正確的是() A小球P的電勢能先減小后增加B小球P與彈簧組成的系統(tǒng)機械能一定增加C小球動能的減少量等于電場力和重力做功的代數(shù)和D小球P速度最大時所受彈簧彈力和電場力的合力為零【解析】在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^程中，電場力對小球P一直做正功，小球P的電勢能一直減小，小球P與彈簧組成的系統(tǒng)機械能一定增加，B正確，A錯誤；小球動能的減少量等于彈簧彈力、電場力和重力做功的代數(shù)和，C錯誤；小球P速度最大時所受重力、彈簧彈力和電場力的合力為零，D錯誤【答案】B6(2018山東濰坊高三期末)如圖所示，在勻強電場中有A、B、C三點，三點構(gòu)成直角三角形，A37，AB邊長為5 m，D為AB中點，電場線與ABC所在平面平行，A、B、C三點的電勢分別為14 V、6 V和6 V，取sin 370.6，cos 370.8，則()AUDC4 V BUDC10 VCE2 V/m DE1.6 V/m【解析】將AB二等分，因UAB8 V，則每等分兩端的電勢差為4 V，UAD4 V，D10 V，B6 V，UDC4 V，A對、B錯；BC6 V，B、C兩點位于同一等勢面上，過D點作DEAC于E點，則DE也為一等勢面，E10 V，電場線即沿AC方向，場強E2 V/m，故C對、D錯【答案】AC創(chuàng)新導(dǎo)向練7生產(chǎn)科技以電子束焊接為背景考查電場能的性質(zhì)電子束焊接機中的電子槍如圖所示，K為陰極，A為陽極，陰極和陽極之間的電場線如圖中虛線所示，A上有一小孔，陰極發(fā)射的電子在陰極和陽極間電場作用下聚集成一細束，以極高的速率穿過陽極上的小孔，射到被焊接的金屬上，使兩塊金屬熔化而焊接到一起，不考慮電子重力，下列說法正確的是()AA點的電勢低于K點的電勢B電子克服電場力做功C電子的電勢能不斷增加D電子動能不斷增加【解析】A點電勢高于K點電勢，A錯；電子逆著電場線方向運動，電場力做正功，電勢能減小，動能增加，故B、C錯，D對【答案】D8生活科技電視機顯像管中的等勢面如圖所示，實線為電視機顯像管主聚焦電場中的等勢面，a、b、c、d為圓上的4個點，則下列說法中正確的是()Aa、b、c、d四點電勢不等，但電場強度相同B一電子從b點運動到c點，電場力做的功為0.8 eVC若一電子從左側(cè)沿中心軸線穿越電場區(qū)域，將做加速度先減小后增大的直線運動D若一電子從左側(cè)沿中心軸線穿越電場區(qū)域，將做加速度先增大后減小的直線運動【解析】由圖可知，a、b兩點電勢相等，c、d兩點電勢相等，但電場強度大小相等，方向不相同，A錯誤一電子從b點運動到c點，電場力做的功W(cb)(0.900.10)eV0.8 eV，B正確觀察圖中給出的等差等勢面的疏密可知，沿中心軸線從左到右，電場強度先增大后減小，故電子將做加速度先增大后減小的直線運動，C錯誤，D正確【答案】BD9高新科技利用“靜電透鏡”原理考查電場性質(zhì)靜電透鏡是利用靜電場使電子束會聚或發(fā)散的一種裝置如圖所示為該透鏡工作原理示意圖，虛線表示這個靜電場在xOy平面內(nèi)的一簇等勢線，等勢線形狀相對于Ox軸、Oy軸對稱，且相鄰兩等勢線的電勢差相等圖中實線為某個電子通過電場區(qū)域時的軌跡示意圖，關(guān)于此電子從a點運動到b點過程中，下列說法正確的是()Aa點的電勢高于b點的電勢B電子在a點的加速度大于在b點的加速度C電子在a點的動能大于在b點的動能D電子在a點的電勢能大于在b點的電勢能【解析】由于等勢線的電勢沿x軸正向增加，根據(jù)等勢線與電場線垂直，可作出電場線，電子所受的電場力與場強方向相反，故電子在y軸左側(cè)受到一個斜向右下方的電場力，在y軸右側(cè)受到一個斜向右上方的電場力，故電子沿x軸方向一直加速，對負電荷是從低電勢向高電勢運動，故A錯誤；根據(jù)等勢線的疏密知道b處的電場線也密，場強大，電子的加速度大，故B錯誤；根據(jù)負電荷在電勢低處電勢能大，可知電子的電勢能一直減小，則電子在a處的電勢能大于在b處的電勢能，電子的電勢能一直減小，則電子穿過電場的過程中，電場力始終做正功，動能增加，故C錯誤，D正確【答案】D10生活科技示波管中的電場線和等勢線如圖所示為某示波管的聚焦電場，實線和虛線分別表示電場線和等勢線兩電子分別從a、b兩點運動到c點，設(shè)電場力對兩電子做的功分別為Wa和Wb，a、b點的電場強度大小分別為Ea和Eb，則() AWaWb，EaEb BWaWb，EaEbCWaWb，EaEb DWaWb，EaEb【解析】由題圖知a、b在同一等勢面上，故UacUbc，又由WqU知，WaWb，又由于在同一電場中，電場線密集處場強大，故EaEb，A正確【答案】A綜合提升練11(2018山東煙臺高三上學(xué)期期中)在豎直面內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系，坐標(biāo)系內(nèi)有一沿水平方向的勻強電場一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電液滴，從P點由靜止開始沿直線運動到坐標(biāo)原點時，速度大小為v.已知重力加速度大小為g，P點的縱坐標(biāo)為y，求：(1)P、O兩點間的電勢差；(2)電場強度的大小【解析】(1)從P到O過程，由動能定理得：mgyqUmv20，解得：U.(2)液滴在豎直方向做自由落體運動：ygt2，vygt，在水平方向，液滴做初速度為零的勻加速直線運動，v0att，液滴到達O點的速度：v，解得：E.【答案】(1)(2) 12如圖所示，水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑R0.4 m，在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場線與軌道所在的平面平行，電場強度E1.0104 N/C.現(xiàn)有一電荷量q1.0104C，質(zhì)量m0.1 kg的帶電體(可視為質(zhì)點)，在水平軌道上的P點由靜止釋放，帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點C，然后落至水平軌道上的D點(圖中未畫出)取g10 m/s2.試求：(1)帶電體運動到圓形軌道B點時對圓形軌道的壓力大??；(2)D點到B點的距離xDB；(3)帶電體在從P開始運動到落至D點的過程中的最大動能(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)【解析】(1)設(shè)帶電體通過C點時的速度為vC，依據(jù)牛頓第二定律有mgm，解得vC2.0 m/s.設(shè)帶電體通過B點時的速度為vB，軌道對帶電體的支持力大小為FB，帶電體在B點時，根據(jù)牛頓第二定律有FBmgm.帶電體從B運動到C的過程中，根據(jù)動能定理有mg2Rmvmv聯(lián)立解得FB6.0 N，根據(jù)牛頓第三定律，帶電體對軌道的壓力FB6.0 N.(2)設(shè)帶電體從最高點C落至水平軌道上的D點經(jīng)歷的時間為t，根據(jù)運動的分解有2Rgt2，xDBvCtt2.聯(lián)立解得xDB0.(3)由P到B帶電體做加速運動，故最大速度一定出現(xiàn)在從B經(jīng)C到D的過程中，在此過程中只有重力和電場力做功，這兩個力大小相等，其合力與重力方向成45夾角斜向右下方，故最大速度必出現(xiàn)在B點右側(cè)對應(yīng)圓心角為45處設(shè)帶電體的最大動能為Ekm，根據(jù)動能定理有 qERsin 45mgR(1cos 45)Ekmmv，代入數(shù)據(jù)解得Ekm1.17 J.【答案】(1)6.0 N(2)0(3)1.17 J