2011屆高三物理一輪復(fù)習(xí)同步練習(xí)27：電場的能的性質(zhì)

1、電場的能的性質(zhì)一、選擇題(本大題共10個小題，共70分，每小題至少有一個選項正確，全部選對的得7分，選對但不全的得4分，有選錯的得0分)1(2008·廣東高考)如圖1所示，實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運動軌跡，粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點，可以判定 ()AM點的電勢大于N點的電勢BM點的電勢小于N點的電勢C粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電 場力D粒子在M點受到的電場力小于在N點受到的電場力解析：沿電場線方向電勢降落，所以A對B錯；電場線越密的地方電場強(qiáng)度越大，同一帶電粒子所受電場力越大，故C錯D對答案：AD2在靜電場中 ()A電場強(qiáng)度處處為零的區(qū)域內(nèi)，電

2、勢一定也處處為零B電場強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢一定也處處相同C電場強(qiáng)度的方向總是跟等勢面垂直D電勢降低的方向就是電場強(qiáng)度的方向解析：電場強(qiáng)度的大小和電勢的高低沒有直接關(guān)系，不能根據(jù)電場強(qiáng)度的大小判斷電勢的高低，也不能根據(jù)電勢的高低判斷電場強(qiáng)度的大小，A、B均錯電場強(qiáng)度的方向一定跟等勢面垂直，C對沿電場強(qiáng)度的方向電勢降低，但電勢降低的方向不一定是電場強(qiáng)度的方向，電勢降低最快的方向才是電場強(qiáng)度的方向，D錯 答案：C3將一正電荷從無限遠(yuǎn)處移入電場中M點，靜電力做功W16×109 J，若將一個等量的負(fù)電荷從電場中N點移向無限遠(yuǎn)處，靜電力做功W27×109 J，則M、N兩點的電勢M

3、、N，有如下關(guān)系 ()AM<N<0 BN>M>0CN<M<0 DM>N>0解析：對正電荷M；對負(fù)電荷N.即N.而W2>W1，0，且和均大于0，則N<M<0，正確答案選C.答案：C4如圖2所示，虛線表示等勢面，相鄰兩等勢面間的電勢差相等，有一帶正電的小球在電場中運動，實線表示該小球的運動軌跡小球在a點的動能等于20 eV，運動到b點時的動能等于2 eV.若取c點為電勢零點，則當(dāng)這個帶電小球的電勢能等于6 eV時(不計重力和空氣阻力)，它的動能等于 ()A16 eV B14 eVC6 eV D4 eV解析：從a到b由動能定理可知，電

4、場力做功Wab18 eV，則從a到b電勢能增加量Ep18 eV，由等勢面特點及c點為電勢零點可知：a點電勢能Epa12 eV，又由動能和電勢能之和不變可判斷B正確答案：B5(2009·廣東理基)如圖3所示，一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)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點在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：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(fù)電，即受到的電場力方向與電場線方向相

5、反，B錯；從N點到M點電場力做負(fù)功，粒子做減速運動，電勢能增加，當(dāng)達(dá)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 答案：C6如圖4所示，在電場中，一個負(fù)電荷從C點分別沿直線移到A點和B點，在這兩個過程中，均需克服電場力做功，且做功的值相同，有可能滿足這種做功情況的電場是()A沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場B沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場C在第象限內(nèi)有負(fù)點電荷D在第象限內(nèi)有負(fù)點電荷解析：由于負(fù)電荷從C點分別到A點和B點，電場力分別做了相同數(shù)量的負(fù)功，表明A、B兩點必在電場中的同一等勢面上，如果電場是沿y軸正

6、方向的勻強(qiáng)電場，則A、B為同一等勢面上的點，故A項正確如果在AB的中垂線上的上、下某處放一負(fù)電荷，則點A、B也是同一等勢面上的點，在第象限滿足負(fù)電荷從C點分別移到A、B點時克服電場力做的功相同，在第象限有可能滿足負(fù)電荷從C點分別移到A、B點時克服電場力做的功相同，故選項A、C、D正確答案：ACD7如圖5所示的勻強(qiáng)電場E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A、B、C、D作為頂點構(gòu)成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直下列說法正確的是()AA、D兩點間電勢差UAD與A、A兩點間電勢差 UAA相等B帶正電的粒子從A點沿路徑ADD移到D 點，電場力做正功C帶負(fù)電的粒子從A點沿路徑ADD移到D點，電勢能減小D

7、帶電粒子從A點移到C點，沿對角線AC與沿路徑ABBC電場 力做功相同解析：在勻強(qiáng)電場中，因AD垂直于電場線方向，則AD，UAD0，而UAA0，故A錯；因D>D，則從ADD移動正電荷電場力做正功，B對；從ADD移動負(fù)電荷，電場力做負(fù)功，電勢能增加，C錯；電場力做功與路徑無關(guān)，只與兩點間電勢差有關(guān)，故D正確答案：BD8(2009·全國卷)圖6中虛線為勻強(qiáng)電場中與場強(qiáng)方向垂直的等間距平行直線，兩粒子M、N質(zhì)量相等，所帶電荷的絕對值也相等現(xiàn)將M、N從虛線上的O點以相同速率射出，兩粒子在電場中運動的軌跡分別如圖中兩條實線所示點a、b、c為實線與虛線的交點，已知O點電勢高于c點若不計重力，

8、則()AM帶負(fù)電荷，N帶正電荷BN在a點的速度與M在c點的速度大小相同CN在從O點運動至a點的過程中克服電場力做功DM在從O點運動至b點的過程中，電場力對它做的 功等于零解析：由O點電勢高于c點電勢知，場強(qiáng)方向垂直虛線向下，由兩粒子運動軌跡的彎曲方向可知N粒子所受電場力方向向上，M粒子所受電場力方向向下，故M粒子帶正電、N粒子帶負(fù)電，A錯誤在勻強(qiáng)電場中相鄰等勢線間的電勢差相等，故電場力對M、N做的功相等，B正確因O點電勢低于a點電勢，且N粒子帶負(fù)電，故N粒子運動中電勢能減少，電場力做正功，C錯誤O、b兩點位于同一等勢線上，D正確 答案：BD9(2010·青島模擬)如圖7所示，在真空中

9、有兩個帶正電的點電荷，分別置于M、N兩點M處正電荷的電荷量大于N處正電荷的電荷量，A、B為M、N連線的中垂線上的兩點現(xiàn)將一負(fù)點電荷q由A點沿中垂線移動到B點，在此過程中，下列說法正確的是 ()Aq的電勢能逐漸減小Bq的電勢能逐漸增大Cq的電勢能先增大后減小Dq的電勢能先減小后增大解析：負(fù)電荷從A到B的過程中，電場力一直做負(fù)功，電勢能增大，所以A、C、D均錯，B對 答案：B10(2010·上海模擬)如圖8所示，真空中存在范圍足夠大的勻強(qiáng)電場，虛線A、B為該勻強(qiáng)電場的兩個等勢面現(xiàn)有三個完全相同的帶等量正電荷的小球a、b、c，從等勢面A上的某點同時以相同速率v0向不同方向開始運動，其中a的

10、初速度方向垂直指向等勢面B；b的初速度方向平行于等勢面；c的初速度方向與a相反經(jīng)過一段時間，三個小球先后通過等勢面B，已知三個小球始終在該勻強(qiáng)電場中運動，不計重力，則下列判斷正確的是() A等勢面A的電勢高于等勢面B的電勢Ba、c兩小球通過等勢面B時的速度相同C開始運動后的任一時刻，a、b兩小球的動能總是相同D開始運動后的任一時刻，三個小球電勢能總是相等解析：由a、b、c三球經(jīng)過一段時間后均通過等勢面B，可知它們所受的電場力向下，則電場方向豎直向下，故A正確；由動能定理得，三個小球通過等勢面B時，電場力做功相等，三球的速度大小相同，且a、c方向相同，B正確；對a、b兩球，由于運動方向不同，同一

11、時間，電場力做功不同，因此同一時刻的動能不相同，C錯誤；三個小球運動的方向不同，大小也不相同，不可能在同一時刻位于同一等勢面上，故電勢能不可能相等，D錯誤答案：AB二、非選擇題(本大題共2個小題，共30分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11(14分)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(cè)空間有一個勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E6.0×105 N/C，方向與x軸正方向相同在O處放一個電荷量q5.0×108 C、質(zhì)量m1.0×102 kg的絕緣物塊物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)0.20，沿x軸正方向給物塊一個初速度v02.0

12、 m/s，如圖9所示求物塊最終停止時的位置(g取 10 m/s2)解析：物塊先在電場中向右減速，設(shè)運動的位移為x1，由動能定理得：(qEmg)x10mv02所以x1代入數(shù)據(jù)得x10.4 m可知，當(dāng)物塊向右運動0.4 m時速度減為零，因物塊所受的電場力FqE0.03 N>Ffmg0.02 N，所以物塊將沿x軸負(fù)方向加速，跨過O點之后在摩擦力作用下減速，最終停止在O點左側(cè)某處，設(shè)該點距O點距離為x2，則對全過程由動能定理得mg(2x1x2)0mv02.解之得x20.2 m.答案：在O點左側(cè)距O點0.2 m處12(16分)如圖10所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場中，一帶電小球用絕緣輕繩(不伸縮)懸于O點，平衡時小球位于A點，此時繩與豎直方向的夾角53°，繩長為l，B、C、D到O點的距離均為l，BD水平，OC豎直BOCODOl.(1)將小球移到B點，給小球一豎直向下的初速度vB，小球到達(dá)懸點正下方C點時繩中拉力恰等于小球重力，求vB的大小(2)當(dāng)小球移到D點后，讓小球由靜止自由釋放，求：小球首次經(jīng)過懸點O正下方時的速率(計算結(jié)果可帶根號，取sin53°0.8)解析：(1)小球由B點到C點的過程中(mgEq)lmvC2mvB2