2022高中物理第12章靜電場(chǎng)電勢(shì)能與電勢(shì)差單元測(cè)試27魯科版選修3-1

第1、2章《靜電場(chǎng)》《電勢(shì)能與電勢(shì)差》單元測(cè)試1．如圖20所示，帶正電的點(diǎn)電荷固定于Q點(diǎn)，電子在庫(kù)侖力作用下，做以Q為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動(dòng)．M、、電荷量為q小球落下的軌跡如圖23中虛線所示，它與以為圓心、R為半徑的圓圖中實(shí)線表示相交于、兩點(diǎn)，、在同一OBCOC水平線上，∠BOC＝30°，，則下列說法正確的選項(xiàng)是A．小球經(jīng)過C點(diǎn)的速度大小是錯(cuò)誤!B．小球經(jīng)過C點(diǎn)的速度大小是錯(cuò)誤!2C．小球由A到C電場(chǎng)力做功是錯(cuò)誤!mv－mgh2D．小球由A到C機(jī)械能的損失是mgh－錯(cuò)誤!－錯(cuò)誤!mv解析：小球從A到B運(yùn)動(dòng)的過程中，設(shè)電場(chǎng)力做功為W，則由動(dòng)能定理可得從到：－·in30°＋F＝錯(cuò)誤!2－0FABmghRWmv從A到C：mgh＋W＝錯(cuò)誤!mv錯(cuò)誤!F聯(lián)立以上兩式可得：vC＝錯(cuò)誤!，A錯(cuò)，B對(duì)；小球由A到C電場(chǎng)力做功錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!－mvmgh，C錯(cuò)；小球由A到C機(jī)械能的損失等于除重力以外其他的力電場(chǎng)力所做的功，由B到C2電場(chǎng)力做功為0，則ΔE＝－WF＝mgh－錯(cuò)誤!－錯(cuò)誤!mv，D正確．答案：BD圖223．一帶電油滴在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖22中虛線所示，電場(chǎng)方向豎直向下．若不計(jì)空氣阻力，此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，能量變化情況為A．動(dòng)能減小B．電勢(shì)能增加C．動(dòng)能和電勢(shì)能之和減小D．重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和增加解析：由如下圖的軌跡可知電場(chǎng)力大于重力，則從a到b，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加．又電場(chǎng)力做的功大于戰(zhàn)勝重力做的功，所以動(dòng)能增加，由所以C動(dòng)能定理可得W－W＝ΔE，動(dòng)能和電勢(shì)能之和減少，重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和減小，電重選項(xiàng)正確．答案：C圖234．如圖23所示，一絕緣細(xì)桿的兩頭各固定著一個(gè)小球，兩小球帶有等量異號(hào)的電荷，處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向如圖中箭頭所示．開始時(shí)，細(xì)桿與電場(chǎng)方向垂直，即在圖中Ⅰ所示的地點(diǎn)；接著使細(xì)桿繞其中心轉(zhuǎn)過90°，抵達(dá)圖中Ⅱ所示的地點(diǎn)；最后，使細(xì)桿移到圖中Ⅲ所示的地點(diǎn)．以W1表示細(xì)桿由地點(diǎn)Ⅰ到地點(diǎn)Ⅱ過程中電場(chǎng)力對(duì)兩小球所做的功，W2表示細(xì)桿由地點(diǎn)Ⅱ到地點(diǎn)Ⅲ過程中電場(chǎng)力對(duì)兩小球所做的功，則有A．W1＝0，W2≠0

B．W1＝0，W2＝0C．W1≠0，W2＝0D．W1≠0，W2≠0解析：當(dāng)兩球從圖中Ⅰ所示的地點(diǎn)抵達(dá)圖中Ⅱ所示的地點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)對(duì)兩個(gè)電荷的電場(chǎng)力都在其運(yùn)動(dòng)方向上有位移，均做正功，所以W1≠0；在圖中Ⅱ所示的地點(diǎn)中兩球組成的系統(tǒng)所受的電場(chǎng)力的協(xié)力為零，故在從圖中Ⅱ所示的地點(diǎn)到地點(diǎn)Ⅲ過程中電場(chǎng)力對(duì)兩個(gè)小球所做的功W2＝0，選項(xiàng)答案：C

C正確．圖245．2022年貴陽(yáng)質(zhì)檢如圖24所示，某地區(qū)電場(chǎng)線左右對(duì)稱散布，M、N為對(duì)稱線上的兩點(diǎn)．下列說法正確的選項(xiàng)是A．點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì)MB．M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C．正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D．將電子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功解析：從圖示電場(chǎng)線的散布示意圖可知，MN所在直線的電場(chǎng)線方向由M指向N，則M點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì)；由于N點(diǎn)所在處電場(chǎng)線散布密，所以N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)；正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，故在M點(diǎn)電勢(shì)能大于在N點(diǎn)電勢(shì)能；電子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功．綜上所述，A、C選項(xiàng)正確．圖25答案：AC6．勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn)A、B、C是一個(gè)三角形的三個(gè)極點(diǎn)，AB的長(zhǎng)度為1m，D為AB的中點(diǎn)，如圖25所示．已知電場(chǎng)線的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為14V、6V和2V．設(shè)場(chǎng)強(qiáng)大小為E，一電荷量為1×10－6C的正電荷從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功為W，則A．＝8×10－6J，>8V/m－6J，E>6V/mB．W＝6×10C．＝8×10－6J，≤8V/m－6J，E≤6V/mD．W＝6×10φ－φ＝φ－φ，則φ解析：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿AB方向電勢(shì)是平均變化的，所以DADDB＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!V＝10V，U＝φ＝φ＝8V，電荷從D移到C電場(chǎng)力做功為W＝qU＝1DCDCDC×10－6×8J＝8×10－6J，由圖及各點(diǎn)電勢(shì)可知，電場(chǎng)方向不沿AB方向，所以E>錯(cuò)誤!＝8V/m答案：A圖267．如圖26所示，在粗拙水平面上固定一點(diǎn)電荷Q，在M點(diǎn)無初速度釋放一帶有恒定電荷量的小物塊，小物塊在Q的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止，則從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中MA．小物塊所受電場(chǎng)力漸漸變大B．小物塊擁有的電勢(shì)能漸漸減小C．M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于

N點(diǎn)的電勢(shì)D．小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定大于戰(zhàn)勝摩擦力做的功解析：從題目提供的信息可知，

小物塊與點(diǎn)電荷

Q帶同種電荷均為正電或均為負(fù)電．

小物塊遠(yuǎn)離Q時(shí)，小物塊所在處場(chǎng)強(qiáng)變小，所受電場(chǎng)力變?。恍∥飰K從M→N，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能變??；因未知固定點(diǎn)電荷的帶電性質(zhì)，故不能判斷M、N兩點(diǎn)電勢(shì)的高低；據(jù)功能關(guān)系和題目條件，電場(chǎng)力做的功即電勢(shì)能的變化量大小一定等于戰(zhàn)勝摩擦力做的功．答案：B圖278．如圖

27所示，

，先由

A端沿

AB面無初速下滑，抵達(dá)

B端的速率為

v0，再由

A端沿

AC面無初速下滑能到

C端．試求：1圖29滑塊抵達(dá)D點(diǎn)的速度大小v；D2假定滑塊對(duì)C端沒有壓力，滑塊的加快度多大．解析：1設(shè)AB間的電壓大小為U，從A→B由動(dòng)能定理得：錯(cuò)誤!－＝錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!－0①mgqUmv從A→D，由動(dòng)能定理得mghAD＋qUAD＝錯(cuò)誤!mv錯(cuò)誤!－0②又hAD＝錯(cuò)誤!，UAD＝錯(cuò)誤!UBA＝錯(cuò)誤!U③解①②③各式得：vD＝錯(cuò)誤!圖302滑塊在C端受力剖析如圖30，由FN＝0得：mgco30°＝qEin30°④又由牛頓第二定律得：qEco30°＋mgin30°＝ma⑤解④⑤得a＝2g答案：1錯(cuò)誤!22g圖3110．如圖31所示，A、B是位于豎直平面內(nèi)、半徑R＝0.5m的錯(cuò)誤!圓弧形的圓滑絕緣軌道，其下端點(diǎn)B與水平絕緣軌道平滑連結(jié)，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝5×103N/＝0.1kg、帶電荷量q＝＋8×10－5C的小滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)由靜止釋放．若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，取g＝10m/2，求：1小滑塊第一次經(jīng)過圓弧形軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)B點(diǎn)的壓力．小滑塊在水平軌道上經(jīng)過的總行程．解析：1設(shè)小滑塊第一次抵達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，對(duì)圓弧軌道最低點(diǎn)B的壓力為F，則：mgR－qER＝錯(cuò)誤!mv錯(cuò)誤!，F(xiàn)－mg＝m錯(cuò)誤!故F＝3mg－