XX鴨高考物理總復(fù)習(xí)第八章靜電場(chǎng)考點(diǎn)強(qiáng)化練電場(chǎng)能的性質(zhì)

PAGE考點(diǎn)強(qiáng)化練19電場(chǎng)能的性質(zhì)1.如圖所示為電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,在這條直線上有a、b兩點(diǎn),用Ea、Eb表示a、b兩處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小,則()A.因?yàn)殡妶?chǎng)線從a指向b,所以Ea>EbB.因?yàn)殡妶?chǎng)線從a指向b,所以b點(diǎn)的電勢(shì)比a點(diǎn)電勢(shì)低C.因?yàn)殡妶?chǎng)線是直線,所以Ea=EbD.在a點(diǎn)由靜止釋放一正的點(diǎn)電荷,電荷將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)2.對(duì)于電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()A.公式UAB=說(shuō)明兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB與靜電力做功WAB成正比,與移動(dòng)電荷的電荷量q成反比B.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)靜電力所做的功C.1C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做1J的功,則這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為1VD.若電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中,除受靜電力外,還受其他力的作用,電荷電勢(shì)能的變化就不再等于靜電力所做的功3.一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn),電荷量q=2.0×10-9C,在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn),在這個(gè)過(guò)程中,除電場(chǎng)力外,其他外力做的功為6.0×10-5J,質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0×10-5J,則a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差Uab為()A.1×104V B.-1×104VC.4×104V D.-7×104V4.如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中的六個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E、F為正八面體的六個(gè)頂點(diǎn),已知BE中點(diǎn)O的電勢(shì)為零,A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為7V、-1V、3V,則E、F兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為()A.2V、-2V B.1V、-3VC.1V、-5V D.-2V、-4V5.如圖所示,虛線A、B、C表示某電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等,一電子從右側(cè)垂直等勢(shì)面A向左進(jìn)入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面分別交于a、b、c三點(diǎn),若電子僅受到電場(chǎng)力作用,其在a、b、c三點(diǎn)的速度大小分別為va、vb、vc,則()A.三個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)大小為φC>φB>φAB.電子由a到b電場(chǎng)力做功等于由b到c電場(chǎng)力做功C.電子在a、b、c三點(diǎn)的速度關(guān)系vb>vc>vaD.電子在a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)能關(guān)系EpA>EpB>EpC6.(多選)如圖所示,圖中a、b為豎直向上的電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),一帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)由靜止釋放,沿電場(chǎng)線向上運(yùn)動(dòng),到b點(diǎn)恰好速度為零,下列說(shuō)法中正確的是 ()A.帶電質(zhì)點(diǎn)在a、b兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力都是豎直向上的B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高C.帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小D.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大7.如圖所示,A、B、C、D、E、F、G、H是圓O上的8個(gè)點(diǎn),圖中虛線均過(guò)圓心O點(diǎn),B和H關(guān)于直徑AE對(duì)稱,且∠HOB=90°,AE⊥CG,M、N關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱?，F(xiàn)在M、N兩點(diǎn)放置等量異種點(diǎn)電荷,則下列各點(diǎn)中電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度均相同的是()A.B點(diǎn)和H點(diǎn) B.B點(diǎn)和F點(diǎn)C.H點(diǎn)和D點(diǎn) D.C點(diǎn)和G點(diǎn)8.如圖所示,在豎直平面內(nèi),光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn),在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷,B點(diǎn)為AC的中點(diǎn),C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn)。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q,套在桿上的帶負(fù)電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿桿下滑。已知重力加速度為g,A點(diǎn)距過(guò)C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R,小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為2。(1)求小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度大小;(2)求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB;(3)若以C點(diǎn)為參考點(diǎn)(零電勢(shì)點(diǎn)),試確定A點(diǎn)的電勢(shì)。9.如圖所示,在一點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中有三個(gè)等勢(shì)面,與電場(chǎng)線的交點(diǎn)依次為a、b、c,它們的電勢(shì)分別為12V、8V和3V,一帶電粒子從一等勢(shì)面上的a點(diǎn)由靜止釋放,粒子僅在電場(chǎng)力作用下沿直線由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),已知粒子經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)速度為v,則()A.粒子一定帶負(fù)電B.長(zhǎng)度ab∶bc=4∶5C.粒子經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)速度為vD.粒子經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)速度為v10.(多選)圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面,已知平面b上的電勢(shì)為2V。一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV,從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV。下列說(shuō)法正確的是()A.平面c上的電勢(shì)為零B.該電子可能到達(dá)不了平面fC.該電子經(jīng)過(guò)平面d時(shí),其電勢(shì)能為4eVD.該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)d時(shí)的2倍11.如圖所示,A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)為1m的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)(勻強(qiáng)電場(chǎng)和六邊形所在平面平行),B、C、F三點(diǎn)電勢(shì)分別為1V、2V、3V,則下列說(shuō)法正確的是 ()A.D點(diǎn)的電勢(shì)為4.5VB.電子在B點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)低1eVC.電子從B點(diǎn)到E點(diǎn)電場(chǎng)力做功為-3eVD.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為V/m12.(2017~2018學(xué)年浙江寧波北侖中學(xué)高一下)如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)E的方向水平向左,帶有正電荷的物體沿絕緣水平面向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能是200J,經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),動(dòng)能是A點(diǎn)的20%,減少的動(dòng)能有60%轉(zhuǎn)化成電勢(shì)能,那么當(dāng)它再次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為()A.4J B.8JC.16J D.20J13.如圖所示,在O點(diǎn)放置一個(gè)正電荷,在過(guò)O點(diǎn)的豎直平面內(nèi)的A點(diǎn),自由釋放一個(gè)帶正電的小球,小球的質(zhì)量為m、電荷量為q。小球落下的軌跡如圖中虛線所示,它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓(圖中實(shí)線表示)相交于B、C兩點(diǎn),O、C在同一水平線上,∠BOC=30°,A距離OC的豎直高度為h。若小球通過(guò)B點(diǎn)的速度為v,試求:(1)小球通過(guò)C點(diǎn)的速度大小。(2)小球由A到C的過(guò)程中電勢(shì)能的增加量。

考點(diǎn)強(qiáng)化練19電場(chǎng)能的性質(zhì)1.B一根電場(chǎng)線無(wú)法確定其疏密情況,也就無(wú)法判斷電場(chǎng)強(qiáng)弱的問(wèn)題和靜電力大小,選項(xiàng)A、C、D均錯(cuò);而沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,選項(xiàng)B正確。2.CA、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差由電場(chǎng)本身決定,與移動(dòng)的電荷及靜電力做功無(wú)關(guān),在數(shù)值上等于將單位正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)靜電力所做的功,選項(xiàng)A、選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確;不管電荷是否受其他力的作用,電荷電勢(shì)能的變化總等于靜電力所做的功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.A設(shè)電場(chǎng)力做功為W,由動(dòng)能定理知W+6.0×10-5J=8.0×10-5J,可求得W=2.0×10-5J,因此a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab==1×104V。故選A。4.B在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,由公式U=Ed知,沿著任意方向前進(jìn)相同距離,電勢(shì)差必定相等。由BO=OE有φB-φO=φO-φE,得φE=2φO-φB=0-(-1V)=1V,由AC∥EF,且AC=EF,有φA-φC=φE-φF,得φF=φC+φE-φA=3V+1V-7V=-3V,B正確。5.B根據(jù)電子運(yùn)動(dòng)的軌跡可判斷電場(chǎng)力對(duì)電子做負(fù)功,電子的電勢(shì)能增大,即EpA<EpB<EpC,故電勢(shì)的關(guān)系為φA>φB>φC,故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤;根據(jù)題意相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等,則根據(jù)公式W=qU可知電子由a到b電場(chǎng)力做功等于由b到c電場(chǎng)力做功,故選項(xiàng)B正確;由于電場(chǎng)力對(duì)電子做負(fù)功,電子的電勢(shì)能增大,則動(dòng)能減小,由于電子質(zhì)量不變,故電子在a、b、c三點(diǎn)的速度關(guān)系vc<vb<va,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。6.ABD由題意可知,帶電質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力,重力和電場(chǎng)力。開(kāi)始由靜止向上運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力大于重力,且方向向上。因?yàn)樵谝桓妶?chǎng)線上,所以在兩點(diǎn)的電場(chǎng)力方向都向上。故A正確;沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低,所以a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高,故B正確;電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能降低,所以帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能大,故C錯(cuò)誤;在a點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)所受電場(chǎng)力大于重力,到b點(diǎn)恰好速度為零,可知先加速后減速,所以在b點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)所受的電場(chǎng)力小于重力,所以a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大,故D正確。7.D等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布情況如圖所示,電場(chǎng)線的切線代表電場(chǎng)的方向,疏密程度代表電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,可知電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度相同的點(diǎn)為C點(diǎn)和G點(diǎn),選項(xiàng)D正確,A、B、C錯(cuò)誤。8.答案(1)vC=(2)UAB=-(3)φA=-解析(1)由幾何關(guān)系可得BC的豎直高度hBC=R。因B、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等,故小球從B到C的過(guò)程中電場(chǎng)力做功為零。對(duì)小球從B到C過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理,有mgR=,解得vC=(2)對(duì)小球從A到B過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理,有:mg·R+WAB=WAB=mgR;UAB==-(3)因φB=φC,故UAB=UAC=-;又UAC=φA-φC,φC=0,因此φA=φC+UAC=-9.C根據(jù)a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)可知,電場(chǎng)線方向由a指向c,帶電粒子由靜止從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),是順著電場(chǎng)線移動(dòng),所以粒子帶正電,A錯(cuò)誤;點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng),不能用U=Ed來(lái)計(jì)算電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度及兩點(diǎn)間距離的關(guān)系,B錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理得:qUab=mv2,qUbc=mv2,且Uab=4V,Ubc=5V,計(jì)算得:vc=v,C正確;D錯(cuò)誤。10.AB虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面,一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV,從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV,動(dòng)能減小了6eV,電勢(shì)能增加了6eV,因此等勢(shì)面間的電勢(shì)差為2V,因平面b上的電勢(shì)為2V,由于電子的電勢(shì)能增加,等勢(shì)面由a到f是降低的,因此平面c上的電勢(shì)為零,故A正確;由上分析可知,當(dāng)電子由a向f方向運(yùn)動(dòng),則電子到達(dá)平面f的動(dòng)能為2eV,由于題目中沒(méi)有說(shuō)明電子如何運(yùn)動(dòng),因此也可能電子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做拋體運(yùn)動(dòng),則可能不會(huì)到達(dá)平面f,故B正確;在平面b上電勢(shì)為2V,則電子的電勢(shì)能為-2eV,動(dòng)能為8eV,電勢(shì)能與動(dòng)能之和為6eV,當(dāng)電子經(jīng)過(guò)平面d時(shí),動(dòng)能為4eV,其電勢(shì)能為2eV,故C錯(cuò)誤;電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的動(dòng)能是平面d的動(dòng)能2倍,電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)d時(shí)的倍,故D錯(cuò)誤。11.D因UC-UB=UE-UF,則UE=4V;FC連線中點(diǎn)的電勢(shì)為U0=2.5V,則由UO-UC=UE-UD可知UD=3.5V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)低1V,則電子在B點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)高1eV,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;E點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)高3V,電子從B點(diǎn)到E點(diǎn)電場(chǎng)力做功為3eV,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;可求得A點(diǎn)的電勢(shì)為UA=1.5V,設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度方向與CB夾角為θ,則Elcosθ=UC-UB=1V;同理Elcos(120°-θ)=UA-UB=0.5V;聯(lián)立解得E=V/m,選項(xiàng)D正確。12.B設(shè)物體向右運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止,然后返回,AB間距離為x1,BC間距離為x2,由動(dòng)能定理得:-(Ff+qE)x1=EkA-EkA=-EkA=-160J-(Ff+qE)x2=0-EkA=-40J所以x2=x1又據(jù)題qEx1=(EkA)×=160×J=96J則qEx2=×96J=24J,即由B到C,電勢(shì)能增加24J,所以克服摩擦力做功Ff·x2=16J。因此,由B到C再回到B