高考物理總復(fù)習(xí) 第八章 第一節(jié) 第2課 電場(chǎng)的能的特性

一、單項(xiàng)選擇題1．下列關(guān)于電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)能的說(shuō)法正確的是()A．電荷在電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方，電勢(shì)能一定大B．電荷在電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)能一定為零C．電荷只在電場(chǎng)力的作用下從某點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能一定減少D．電荷只在電場(chǎng)力的作用下，從某點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能可能增加，也可能減少2.(2012·深圳模擬)如圖所示，正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，已知A、B間的電勢(shì)差為U，現(xiàn)將電荷量為q的正點(diǎn)電荷從B移到A，則()A．外力克服電場(chǎng)力做功QU，電勢(shì)能增加qUB．外力克服電場(chǎng)力做功qU，電勢(shì)能增加QUC．外力克服電場(chǎng)力做功qU，電勢(shì)能增加qUD．外力克服電場(chǎng)力做功QU，電勢(shì)能減少Q(mào)U3.(2012·湖北宜昌高三檢測(cè))如圖所示是一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面相距2cm，由此可以確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和數(shù)值是()A．豎直向下，E＝100V/mB．水平向左，E＝100V/mC．水平向左，E＝200V/mD．水平向右，E＝200V/m4．(2011·佛山市高三質(zhì)檢)在下圖中，實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)分別表示等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)和等勢(shì)線(xiàn)，則下列有關(guān)P、Q兩點(diǎn)的相關(guān)說(shuō)法中正確的是()A．兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等大、反向B．P點(diǎn)電場(chǎng)更強(qiáng)C．兩點(diǎn)電勢(shì)一樣高D．Q點(diǎn)的電勢(shì)較低5.一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷僅受電場(chǎng)力的作用，從某電場(chǎng)中的a點(diǎn)由靜止釋放，它沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能Ek隨位移s變化的關(guān)系圖象如圖中的直線(xiàn)所示，則能與圖象相對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布圖是()6．(2012·汕頭模擬)在靜電場(chǎng)中，將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做了負(fù)功，則()A．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B．電場(chǎng)線(xiàn)方向一定從b指向aC．b點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高D．該電荷的動(dòng)能一定減小7．(2012·廣東揭陽(yáng)模擬)如圖所示，a、b、c為電場(chǎng)中同一條電場(chǎng)線(xiàn)上的三點(diǎn)，其中c為ab的中點(diǎn)．已知a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa＝3V、φb＝9V，則下列敘述正確的是()A．該電場(chǎng)在c點(diǎn)處的電勢(shì)一定為6VB．a(chǎn)點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)Ea一定小于b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)EbC．正電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能一定增大D．正電荷只受電場(chǎng)力作用從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能一定增大二、雙項(xiàng)選擇題8．(2011·廣州市二模)如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中某電場(chǎng)線(xiàn)上的兩點(diǎn)A、B相距0.2m．正點(diǎn)電荷q＝10－6C從A移到B，電場(chǎng)力做功為2×10－6J，則()A．該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為10V/mB．該電場(chǎng)的方向由A向BC．A、B間的電勢(shì)差為10VD．B點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的高9．(2011·揭陽(yáng)市一模)如圖所示，一帶電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，僅在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡，M點(diǎn)在軌跡的最右方，則()A．此粒子帶負(fù)電B．粒子在M點(diǎn)的速率最大C．粒子在M點(diǎn)的速率最小D．粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能始終在增加10．(2011·廣州市一模)如圖所示，在點(diǎn)電荷＋Q形成的電場(chǎng)中，AD、BC是以Q為圓心的兩段圓?。c(diǎn)電荷q沿A→B→C→D→A移動(dòng)，則該電荷()A．沿BC運(yùn)動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用B．沿DA運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力不做功C．在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在D點(diǎn)時(shí)小D．在A點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力比在C點(diǎn)時(shí)小三、非選擇題11．(2012·韶關(guān)市調(diào)研)一個(gè)帶正電的微粒，從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，微粒沿直線(xiàn)AB運(yùn)動(dòng)，如圖所示，AB與電場(chǎng)線(xiàn)夾角θ＝30°，已知帶電微粒的質(zhì)量m＝1.0×10－7kg，電荷量q＝1.0×10－10C，A、B相距L＝20cm.(g取10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求：(1)微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，要求說(shuō)明理由；(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；(3)要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，微粒射入電場(chǎng)時(shí)的最小速度多大？12．(2012·合肥一模)如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)，管口B、C的連線(xiàn)水平．質(zhì)量為m的帶正電小球從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落，A、B兩點(diǎn)間距離為4R.從小球(小球直徑小于細(xì)圓管直徑)進(jìn)入管口開(kāi)始，整個(gè)空間中突然加上一個(gè)斜向左上方的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球所受電場(chǎng)力在豎直方向上的分力方向向上，大小與重力相等，結(jié)果小球從管口C處離開(kāi)圓管后，又能經(jīng)過(guò)A點(diǎn)．設(shè)小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量沒(méi)有改變，重力加速度為g，求：(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大?。?2)小球受到的電場(chǎng)力大?。?3)小球經(jīng)過(guò)管口C處時(shí)對(duì)圓管壁的壓力．參考答案1．解析：答案：D2．解析：本題考查電場(chǎng)力做功的計(jì)算、電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的變化關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)．根據(jù)順著電場(chǎng)線(xiàn)的方向，電勢(shì)依次降低，可知UBA<0，那么正點(diǎn)電荷從B移動(dòng)到A過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為W＝qUBA<0，表示外力克服電場(chǎng)力做功qU，電場(chǎng)力做負(fù)功，則電荷的電勢(shì)能增加qU.答案：C3．解析：由電勢(shì)降低最快的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向以及電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面垂直的特點(diǎn)可知，電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左，又由E＝eq\f(U,d)得E＝eq\f(2,2×10－2)＝100(V/m)．故B正確．答案：B4．解析：由電場(chǎng)線(xiàn)的密疏可知，Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)更大，而兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)同向；而中垂線(xiàn)是等勢(shì)線(xiàn)，故兩點(diǎn)電勢(shì)一樣高．答案：C5．解析：由動(dòng)能定理知：Ek＝Fs，由圖象知Ek∝s，故F為恒力，所加的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)；由于電場(chǎng)力做正功，而負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反，B才符合條件，故B正確．答案：B6．解析：電場(chǎng)力做負(fù)功，該電荷電勢(shì)能增加．正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能較大，C正確；電場(chǎng)力做負(fù)功同時(shí)電荷還可能受其他力作用，總功不一定為負(fù)．由動(dòng)能定理可知，動(dòng)能不一定減小，D錯(cuò)誤；電勢(shì)高低與電場(chǎng)強(qiáng)度大小無(wú)必然聯(lián)系，A錯(cuò)誤；b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，但a、b可能不在同一條電場(chǎng)線(xiàn)上，B錯(cuò)誤．答案：C7．解析：本題電場(chǎng)線(xiàn)只有一條，又沒(méi)說(shuō)明是哪種電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)，因此電勢(shì)降落及場(chǎng)強(qiáng)大小情況都不能確定，A、B錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)電勢(shì)已知，正電荷從a到b是從低電勢(shì)向高電勢(shì)運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小、電勢(shì)能增大，C正確，D錯(cuò)誤．答案：C8．解析：根據(jù)電勢(shì)差公式有：UAB＝eq\f(WAB,q)＝2V，由此看出A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，電場(chǎng)方向由A向B.根據(jù)E＝U/d，得場(chǎng)強(qiáng)為10V/m.答案：AB9．解析：根據(jù)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得如圖所示的電場(chǎng)力與速度方向，可知粒子帶負(fù)電，從N到M電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，減速運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)速度最??；從M點(diǎn)折回過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，速度增大．答案：AC10．解析：電荷在電場(chǎng)中任何地方都受力，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于DA是等勢(shì)面，故沿DA運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力不做功，B項(xiàng)正確；沿AB運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故B點(diǎn)電勢(shì)能小于A點(diǎn)(也小于D點(diǎn))的電勢(shì)能，C項(xiàng)正確，而A點(diǎn)比C點(diǎn)更接近場(chǎng)源電荷，故所受電場(chǎng)力較大，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：BC11．解析：(1)微粒只在重力和電場(chǎng)力作用下沿AB方向運(yùn)動(dòng)，則重力和電場(chǎng)力在垂直于AB方向上的分力必等大反向，由此可知電場(chǎng)力的方向水平向左，微粒所受合力的方向由B指向A，與初速度vA方向相反，微粒做勻減速運(yùn)動(dòng)．(2)在垂直于AB方向上，有qEsinθ－mgcosθ＝0解得電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1.7×104N/C電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向左．(3)微粒由A運(yùn)動(dòng)到B的速度vB＝0時(shí)，微粒進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度最小，由動(dòng)能定理得，mgLsinθ＋qELcosθ＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)代入數(shù)據(jù)，解得vA＝2.8m/s.答案：(1)見(jiàn)解析(2)1.7×104N/C水平向左(3)2.8m/s12．解析：(1)小球從開(kāi)始自由下落到到達(dá)管口B的過(guò)程中機(jī)械能守恒，故有：mg·4R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大小為vB＝eq\r(8gR).(2)設(shè)電場(chǎng)力的豎直分力為Fy，水平分力為Fx，則Fy＝mg，小球從B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：－Fx·2R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)小球從管口C處脫離管后，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，由于經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，有y＝4R＝vCtx＝2R＝eq\f(1,2)axt2＝eq\f(Fx,2m)t2聯(lián)立解得：Fx＝mg電場(chǎng)力的大小為：qE＝eq\r(F\o\al(2,x)＋F\o\al(2,y))＝e