高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)二十六 電場(chǎng)能的性質(zhì)-人教版高三物理試題

課時(shí)作業(yè)二十六電場(chǎng)能的性質(zhì)(限時(shí)：45分鐘)(班級(jí)________姓名________)1．勻強(qiáng)電場(chǎng)中同一平面上三個(gè)點(diǎn)A、B、C，各點(diǎn)電勢(shì)ΦA(chǔ)＝10V，ΦB＝2V，ΦC＝6V，下列各圖中電場(chǎng)強(qiáng)度的方向表示正確的是()ABCD2.(17年鹽城模擬)(多選)某靜電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是()第2題圖A．A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)榍€(xiàn)上該點(diǎn)的切線(xiàn)方向B．負(fù)電荷在A(yíng)點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)的電勢(shì)能小C．將正電荷由圖中A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功D．將電荷從圖中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功第3題圖3．如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷連線(xiàn)上有D、E、F三點(diǎn)，且DE＝EF.K、M、L分別為過(guò)D、E、F三點(diǎn)的等勢(shì)面．一不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子，從a點(diǎn)射入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線(xiàn)所示，以|Wab|表示該粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值，以|Wbc|表示該粒子從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值，則()A．|Wab|＝|Wbc|B．|Wab|＜|Wbc|C．粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，動(dòng)能減少D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)較b點(diǎn)的電勢(shì)低4．一個(gè)電子只在電場(chǎng)力作用下從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，軌跡如圖中虛線(xiàn)所示，圖中的一組等距平行實(shí)線(xiàn)表示的可能是電場(chǎng)線(xiàn)也可能是等差等勢(shì)面，則以下說(shuō)法正確的是()第4題圖A．無(wú)論圖中的實(shí)線(xiàn)是電場(chǎng)線(xiàn)還是等勢(shì)面，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都比b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小B．無(wú)論圖中的實(shí)線(xiàn)是電場(chǎng)線(xiàn)還是等勢(shì)面，a點(diǎn)的電勢(shì)都比b點(diǎn)的電勢(shì)高C．無(wú)論圖中的實(shí)線(xiàn)是電場(chǎng)線(xiàn)還是等勢(shì)面，電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能都比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小D．如果圖中的實(shí)線(xiàn)是等勢(shì)面，電子在a點(diǎn)的速率一定大于在b點(diǎn)的速率5．(多選)四個(gè)點(diǎn)電荷位于正方形四個(gè)角上，電荷量及其附近的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示．a(chǎn)b、cd分別是正方形兩組對(duì)邊的中垂線(xiàn)，O為中垂線(xiàn)的交點(diǎn)，P、Q分別為ab、cd上的兩點(diǎn)，OP>OQ，則()第5題圖A．P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比Q點(diǎn)的小B．P點(diǎn)的電勢(shì)比M點(diǎn)的低C．OP兩點(diǎn)間的電勢(shì)差小于OQ間的電勢(shì)差D．一帶正電的試探電荷在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比在M點(diǎn)大第6題圖6．(多選)一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的v-t圖象如圖所示，其中t1和t2分別是電荷運(yùn)動(dòng)到電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)的時(shí)刻，下列說(shuō)法正確的是()A．該電荷由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功B．a(chǎn)點(diǎn)處的電場(chǎng)線(xiàn)比b點(diǎn)處的電場(chǎng)線(xiàn)密C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系為φa＜φbD．電荷的電勢(shì)能一定不斷減小7．(多選)一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能E隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中O～x2段是對(duì)稱(chēng)的曲線(xiàn)，x2～x3段是直線(xiàn)，則下列說(shuō)法正確的是()第7題圖A．從x1到x3帶電粒子的加速度一直增大B．從x1到x3帶電粒子的速度一直減小C．粒子在O～x2段做勻變速運(yùn)動(dòng)，x2～x3段做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D．x1、x2、x3處電勢(shì)φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ1>φ2>φ38．如圖所示，空間中存在沿x軸的靜電場(chǎng)，其電勢(shì)φ沿x軸的分布如圖所示，x1、x2、x3、x4是x軸上的四個(gè)點(diǎn)，質(zhì)量為m、帶電量為－q的粒子(不計(jì)重力)，以初速度v0從O點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，在粒子沿x軸運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()第8題圖A．粒子在x2點(diǎn)的速度為0B．從x1到x3點(diǎn)的過(guò)程中，粒子的電勢(shì)能先減小后增大C．若粒子能到達(dá)x4處，則v0的大小至少應(yīng)為eq\r(\f(2qφ0,m))D．若v0＝eq\r(\f(2qφ0,m))，則粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大動(dòng)能為3qφ09．(多選)如圖所示，水平面MN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電小球由MN上方的A點(diǎn)以一定初速度水平拋出，從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平，由此可知()第9題圖A．從B到C，小球的動(dòng)能減小B．從B到C，小球的電勢(shì)能減小C．從A到B與從B到C小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定相等D．從A到B與從B到C小球的速度變化量大小一定相等10．如圖所示，兩個(gè)平行金屬板A、B中間為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B相距10cm，C、D為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，CD＝8cm，CD連線(xiàn)和電場(chǎng)方向成60°角，C點(diǎn)到A板的距離為2cm，已知質(zhì)子從C點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為3.2×10－(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．(3)若將A板接地，則C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多大？第10題圖11．如圖所示，直角坐標(biāo)系處于豎直面內(nèi)，第一、二象限存在著平滑連接的光滑絕緣軌道．第一象限內(nèi)的軌道呈拋物線(xiàn)形狀，其方程為y＝eq\f(1,2R)x2；第二象限內(nèi)的軌道呈半圓形狀，半徑為R，B點(diǎn)是其最高點(diǎn)，且第二象限處于豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電小球，從與B點(diǎn)等高的A點(diǎn)靜止釋放，小球沿著軌道運(yùn)動(dòng)且恰能運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)．重力加速度為g，求：(1)小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F；(2)第二象限內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E；(3)小球落回拋物線(xiàn)軌道時(shí)的動(dòng)能Ek.第11題圖課時(shí)作業(yè)(二十六)電場(chǎng)能的性質(zhì)1.D【解析】由題意可知AB的中點(diǎn)電勢(shì)為6V，與C相連就是一條等勢(shì)線(xiàn)，而電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)線(xiàn)垂直，方向指向電勢(shì)低的方向，選項(xiàng)D正確．故選D.2．BD3．C【解析】根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線(xiàn)的分布情況可知，DE段場(chǎng)強(qiáng)大于EF段場(chǎng)強(qiáng)，由公式U＝Ed定性分析得知，DE間電勢(shì)差的絕對(duì)值大于EF間電勢(shì)差的絕對(duì)值，由電場(chǎng)力做功公式W＝qU得，|Wab|＞|Wbc|.故A、B錯(cuò)誤；由圖看出，電荷的軌跡向左彎曲，則知其所受的電場(chǎng)力大致向左，所以等量異種點(diǎn)電荷中正電荷在左側(cè)，負(fù)電荷在右側(cè)，a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，粒子由a到b過(guò)程中，電勢(shì)能增大，動(dòng)能減?。蔆正確，D錯(cuò)誤．4．D【解析】根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可以判斷電子所受電場(chǎng)力方向指向曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)，如果平行實(shí)線(xiàn)是電場(chǎng)線(xiàn)，電場(chǎng)方向向左，則從a到b電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大、電勢(shì)能減小，C錯(cuò)；如果平行實(shí)線(xiàn)是等勢(shì)面，電場(chǎng)方向向上，則從a到b電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小、電勢(shì)能增大，D正確；不管平行實(shí)線(xiàn)是電場(chǎng)線(xiàn)還是等勢(shì)面都表示勻強(qiáng)電場(chǎng)，a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等，A錯(cuò)；電勢(shì)高低則要根據(jù)具體情況而確定，B錯(cuò)．故選D.5．AD【解析】根據(jù)電場(chǎng)的疊加，且OP>OQ，可知P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比Q點(diǎn)的小，故A正確；ab是等勢(shì)線(xiàn)，根據(jù)順著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低，可得P點(diǎn)的電勢(shì)比M點(diǎn)的高，故B錯(cuò)誤；ab和cd是兩條等勢(shì)面，且電勢(shì)相等，所以O(shè)P兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于OQ間的電勢(shì)差，故C錯(cuò)誤；由于ΦQ>ΦM，則WQM＝q(ΦQ－ΦM)>0，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故D正確；故選AD.6．CD【解析】由圖像可知電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功，電勢(shì)能減小，因此A錯(cuò)誤，D正確；負(fù)電荷的電勢(shì)能減小，從a到b電勢(shì)升高，所以C正確；從圖像可知a處的切線(xiàn)斜率小，加速度小，電場(chǎng)強(qiáng)度小，電場(chǎng)線(xiàn)稀疏，所以B錯(cuò)誤．7．BD【解析】粒子的加速度與電場(chǎng)強(qiáng)度成正比，由圖可知：在0～x1段，加速度減??；在x1～x2段，加速度增大；在x2～x3段，加速度不變，故A、C錯(cuò)誤；從x1到x3電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正向，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向向左，所以粒子做減速運(yùn)動(dòng)，故B正確；沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)逐漸降低，故D正確．故選BD.8．C【解析】根據(jù)沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)逐漸降低，由φ－x圖象，畫(huà)出沿x軸方向的場(chǎng)強(qiáng)方向(圖中箭頭指向)及各點(diǎn)電勢(shì)分布如圖所示．由圖示知，O和x2兩點(diǎn)電勢(shì)相等，O到x2過(guò)程，電場(chǎng)力做功為0，動(dòng)能不變，故粒子在x2點(diǎn)的速度為v0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從x1到x3過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷一直做負(fù)功，粒子的電勢(shì)能一直增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從x3到x4過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做正功，故粒子若能到達(dá)x4點(diǎn)，需能到達(dá)x3點(diǎn)．假設(shè)粒子恰好到達(dá)x3，由動(dòng)能定理得W＝qφ0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，故v0大小至少為eq\r(\f(2qφ0,m))，選項(xiàng)C正確；粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力所做正功的最大值為qφ0，若v0＝eq\r(\f(2qφ0,m))，則動(dòng)能最大值為2qφ0，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．第8題圖9．AD【解析】根據(jù)帶電小球在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，帶電小球受到的合力豎直向上，電場(chǎng)力豎直向上，并且電場(chǎng)力大于重力，從B到C，合外力對(duì)小球做負(fù)功，小球的動(dòng)能減小，A對(duì)；電場(chǎng)力對(duì)小球做負(fù)功，小球的電勢(shì)能增大，B錯(cuò)；全過(guò)程小球在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由于A(yíng)B的水平距離和BC的水平距離大小關(guān)系不確定，所以?xún)啥蔚倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間的大小關(guān)系也不確定，C錯(cuò)；C點(diǎn)的速度恰好水平，可知兩段的速度變化量的大小一定相等，D對(duì)．故選AD.10．(1)5000V/m(2)500V(3)－100V－300V【解析】(1)根據(jù)UCD＝eq\f(WCD,q)得：UCD＝eq\f(3.2×10－17,1.6×10－19)V＝200V，由U＝Ed得：E＝eq\f(UCD,dCD)＝eq\f(200,0.08cos60°)V/m＝5000V/m.(2)UAB＝E·dAB＝5000×10×10－2V＝500V.(3)ΦC＝UCA＝－E·dCA＝－5000×2×10－2V＝－100V，ΦD＝UDA＝－E×(ddC＋dCA)＝－5000×(8×10－2×cos60°＋2×10－2)V＝－300V.11．(1)5mg方向豎直向下(2)eq\f(mg,5q)(3)eq\f(68,45)mgR【解析】(1)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒，有mg·2R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)在O點(diǎn)處，對(duì)小球由牛頓第二定律得FN－mg＝mveq\o\al(2,0)/R解得FN＝5mg由牛頓第三定律可知小球?qū)壍缐毫Υ笮镕＝5mg，方向豎直向下；(2)小球恰能運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，說(shuō)明小球所受的電場(chǎng)力向上．由牛頓第二定律得mg－qE＝mveq\o\al(2,B)/R小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得qE·2R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－0解得vB＝2eq\r(\f(gR,5))E