2023年高考物理知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)與真題 電勢(shì)能與電勢(shì)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

電勢(shì)能與電勢(shì)

一、真題精選(高考必備)

1.(2021?浙江?高考真題)某書中有如圖所示的圖,用來表示橫截面是形導(dǎo)體右側(cè)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面,其中“、

人是同一條實(shí)線上的兩點(diǎn),C是另一條實(shí)線上的一點(diǎn),d是導(dǎo)體尖角右側(cè)表面附近的一點(diǎn)。下列說法正確的是()

A.實(shí)線表示電場(chǎng)線

B.離4點(diǎn)最近的導(dǎo)體表面電荷密度最大

C.形導(dǎo)體右側(cè)表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度方向均相同

D.電荷從a點(diǎn)到C點(diǎn)再到h點(diǎn)電場(chǎng)力做功一定為零

2.(2021?廣東?高考真題)圖是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖,發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端,兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng),

虛線為等勢(shì)面,在強(qiáng)電場(chǎng)作用下,一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極,6是其路徑上的兩點(diǎn),不計(jì)液滴重力,下

列說法正確的是()

高壓電源

帶電液滴//卜吸板

等勢(shì)面■

A.”點(diǎn)的電勢(shì)比6點(diǎn)的低

B.α點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比〃點(diǎn)的小

C.液滴在α點(diǎn)的加速度比在6點(diǎn)的小

D.液滴在。點(diǎn)的電勢(shì)能比在6點(diǎn)的大

3.(2021?浙江?高考真題)如圖所示是某一帶電導(dǎo)體周圍的電場(chǎng)線與等勢(shì)面,A、C是同一等勢(shì)面上的兩點(diǎn),B是另

一等勢(shì)面上的一點(diǎn)。下列說法正確的是()

A.導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)左端大于右端B.A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)均低于8點(diǎn)的電勢(shì)

C.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.正電荷從A點(diǎn)沿虛線移到B點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減

4.(2022?河北?高考真題)如圖,真空中電荷量為為和-q(q>0)的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于M點(diǎn)與N點(diǎn),形成一個(gè)以

MN延長(zhǎng)線上。點(diǎn)為球心,電勢(shì)為零的等勢(shì)面(取無窮處電勢(shì)為零),P為MN連線上的一點(diǎn),S為等勢(shì)面與直線MV

的交點(diǎn),T為等勢(shì)面上的一點(diǎn),下列說法正確的是()

J--、、、T

2/\

—2?q---I:——-?q~~?----r\-

MP?NO1S

A.P點(diǎn)電勢(shì)低于S點(diǎn)電勢(shì)B.7點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向。點(diǎn)

C.除無窮遠(yuǎn)處外,MN直線上還存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)D.將正試探電荷%從T點(diǎn)移到P點(diǎn),靜電力做正

5.(2022?江蘇?高考真題)如圖所示,正方形ABC。四個(gè)頂點(diǎn)各固定一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷,電荷量相等,O是正方

形的中心?,F(xiàn)將A點(diǎn)的電荷沿OA的延長(zhǎng)線向無窮遠(yuǎn)處移動(dòng),則()

AK---------------T?B

I、z

A.在移動(dòng)過程中,。點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度變小

B.在移動(dòng)過程中,C點(diǎn)的電荷所受靜電力變大

C.在移動(dòng)過程中,移動(dòng)的電荷所受靜電力做負(fù)功

D.當(dāng)其移動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處時(shí),。點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)

6.(2021?江蘇?高考真題)一球面均勻帶有正電荷,球內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,如圖所示,。為球心,A、B為直

徑上的兩點(diǎn),OA=OB,現(xiàn)垂直于AB將球面均分為左右兩部分,C為截面上的一點(diǎn),移去左半球面,右半球面所

帶電荷仍均勻分布,則()

B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)

C.沿直線從A到B電勢(shì)先升高后降低

D.沿直線從A到B電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大

7.(2021?海南?高考真題)如圖,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一虛線圓,而和Cd是圓的兩條直徑,其中仍與電場(chǎng)方向的夾角

為60。,ab=0.2m,Cd與電場(chǎng)方向平行,a,&兩點(diǎn)的電勢(shì)差=20V。則()

V

a'^

A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=200V∕m

B.b點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低5V

C.將電子從C點(diǎn)移到d點(diǎn),電場(chǎng)力做正功

D.電子在。點(diǎn)的電勢(shì)能大于在C點(diǎn)的電勢(shì)能

8.(2022?全國(guó)?高考真題)如圖,兩對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷+4、F(<7>0)固定于正方形的4個(gè)頂點(diǎn)上。L、N是該正方

形兩條對(duì)角線與其內(nèi)切圓的交點(diǎn),。為內(nèi)切圓的圓心,M為切點(diǎn)。則()

A.乙和N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)方向相互垂直

B.M點(diǎn)的電場(chǎng)方向平行于該點(diǎn)處的切線,方向向左

C.將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn),電場(chǎng)力做正功

D.將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零

9.(2021?全國(guó)?高考真題)某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖所示,圖中“、b、c、d、e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn),則()

A.一正電荷從匕點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到e點(diǎn),電場(chǎng)力做正功

B.一電子從α點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn),電場(chǎng)力做功為4eV

C.6點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢(shì)面,方向向右

D.a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中,人點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小最大

10.(2021?河北?高考真題)如圖,四個(gè)電荷量均為q(q>0)的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的四個(gè)頂點(diǎn),其坐標(biāo)分別為(4/,0)、

(Y/,0)、(0,%)和(0,-%),其中X軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷位置固定,y軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷可沿)?軸對(duì)稱移動(dòng)(%*0),

下列說法正確的是()

z'?

→-

-4∕'?OZ4/X

-yo

A.除無窮遠(yuǎn)處之外,菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零

B.當(dāng)先取某值時(shí),可使得菱形內(nèi)部只存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)

C.當(dāng)先=8/時(shí),將一帶負(fù)電的試探電荷由點(diǎn)(4/,5/)移至點(diǎn)(0,-3/),靜電力做正功

D.當(dāng)先=4/時(shí)?,將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)(/,/)處,其所受到的靜電力方向與X軸正方向成45。傾斜向上

11.(2020?江蘇?高考真題)如圖所示,絕緣輕桿的兩端固定帶有等量異號(hào)電荷的小球(不計(jì)重力)。開始時(shí),兩

小球分別靜止在A、B位置。現(xiàn)外加一勻強(qiáng)電場(chǎng)E,在靜電力作用下,小球繞輕桿中點(diǎn)。轉(zhuǎn)到水平位置。取。點(diǎn)的

電勢(shì)為0。下列說法正確的有()

-go

A.電場(chǎng)E中4點(diǎn)電勢(shì)低于8點(diǎn)

B.轉(zhuǎn)動(dòng)中兩小球的電勢(shì)能始終相等

C.該過程靜電力對(duì)兩小球均做負(fù)功

D.該過程兩小球的總電勢(shì)能增加

12.(2019?江蘇?高考真題)如圖所示,ABC為等邊三角形,電荷量為+q的點(diǎn)電荷固定在A點(diǎn).先將一電荷量也為

+4的點(diǎn)電荷Q從無窮遠(yuǎn)處(電勢(shì)為0)移到C點(diǎn),此過程中,電場(chǎng)力做功為-W.再將。從C點(diǎn)沿CB移到B點(diǎn)并

固定.最后將一電荷量為-2q的點(diǎn)電荷。2從無窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn).下列說法正確的有

OZ

+q

B

W

A.Q/移入之前,C點(diǎn)的電勢(shì)為一

q

B.。/從C點(diǎn)移到8點(diǎn)的過程中,所受電場(chǎng)力做的功為O

C.Q從無窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)的過程中,所受電場(chǎng)力做的功為2W

D.。2在移到C點(diǎn)后的電勢(shì)能為-4W

13.(2007?廣東?高考真題)如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)E的區(qū)域內(nèi),由A、B、C、D、A'、B'、C'、D'作為頂點(diǎn)構(gòu)成

一正方體空間,電場(chǎng)方向與面ABCD垂直.下列說法正確的是()

/QI-—」,Q!

A.AD兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAD與AA,兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAA,相等

B.帶正電的粒子從A點(diǎn)沿路徑AfD玲D'移到D,點(diǎn),電場(chǎng)力做正功

C.帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)沿路徑AfD玲D'移到D'點(diǎn),電勢(shì)能減小

D.帶電的粒子從A點(diǎn)移到C'點(diǎn),沿對(duì)角線AL與沿路徑A玲B玲B'÷C,電場(chǎng)力做功相同

14.(2022?全國(guó)?高考真題)一種可用于衛(wèi)星上的帶電粒子探測(cè)裝置,由兩個(gè)同軸的半圓柱形帶電導(dǎo)體極板(半徑

分別為R和R+d)和探測(cè)器組成,其橫截面如圖(a)所示,點(diǎn)O為圓心。在截面內(nèi),極板間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小

與其到。點(diǎn)的距離成反比,方向指向。點(diǎn)。4個(gè)帶正電的同種粒子從極板間通過,到達(dá)探測(cè)器。不計(jì)重力。粒子1、

2做圓周運(yùn)動(dòng),圓的圓心為。、半徑分別為hr2(R<rl<r^<R+d);粒子3從距。點(diǎn)弓的位置入射并從距。點(diǎn)4的

位置出射;粒子4從距。點(diǎn)4的位置入射并從距。點(diǎn)4的位置出射,軌跡如圖(b)中虛線所示。則()

探測(cè)器

粒子圖⑶

OOOO

粒I子]探測(cè)器粒I子2探測(cè)器粒子3探測(cè)器/子4°探測(cè)器

圖(b)

A.粒子3入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大

B.粒子4入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大

C.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能小于粒子2入射時(shí)的動(dòng)能

D.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能大于粒子3入射時(shí)的動(dòng)能

15.(2021?福建?高考真題)如圖(a),同一豎直平面內(nèi)A、B、M、N四點(diǎn)距O點(diǎn)的距離均為血心,。為水平連

線AB的中點(diǎn),M、N在AB連線的中垂線上。A、B兩點(diǎn)分別固定有一點(diǎn)電荷,電荷量均為。(Q>0)。以。為原

點(diǎn),豎直向下為正方向建立X軸。若取無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),則ON上的電勢(shì)。隨位置X的變化關(guān)系如圖(b)所示。

一電荷量為Q(Q>O)的小球Sl以一定初動(dòng)能從M點(diǎn)豎直下落,一段時(shí)間后經(jīng)過N點(diǎn),其在ON段運(yùn)動(dòng)的加速度

大小“隨位置X的變化關(guān)系如圖(C)所示。圖中g(shù)為重力加速度大小,Z為靜電力常量。

(1)求小球Sl在M點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小。

(2)當(dāng)小球Sl運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí),恰與一沿X軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)的不帶電絕緣小球當(dāng)發(fā)生彈性碰撞。己知Sl與S2的質(zhì)量相

等,碰撞前、后Sl的動(dòng)能均為"更,碰撞時(shí)間極短。求碰撞前S2的動(dòng)量大小。

3L

(3)現(xiàn)將S2固定在N點(diǎn),為保證SI能運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)與之相碰,Sl從M點(diǎn)下落時(shí)的初動(dòng)能須滿足什么條件?

二、強(qiáng)基訓(xùn)練(高手成長(zhǎng)基地)

1.(2022?山西大附中三模)如圖所示,空間有一正三棱P-ASC,。點(diǎn)是BC邊上的中點(diǎn),。點(diǎn)是底面ABC的中

心,現(xiàn)在頂點(diǎn)尸點(diǎn)固定一負(fù)的點(diǎn)電荷,則下列說法正確的是()

A.底面ABC為等勢(shì)面

B.A,B,C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

C.若B,C,D三點(diǎn)的電勢(shì)為%、%、φ0,則有%-%=8c?-%>

D.將一正的試探電荷從B點(diǎn)沿直線BC經(jīng)過。點(diǎn)移到C點(diǎn),靜電力對(duì)該試探電荷先做負(fù)功后做正功

2.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))如圖所示,豎直平面內(nèi)固定一傾斜的光滑絕緣桿,輕質(zhì)絕緣彈簧上端固定,下端系

帶正電的小球A,球A套在桿上,桿下端固定帶正電的小球B。現(xiàn)將球A從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)距離X。

到達(dá)最低點(diǎn),此時(shí)未與球B相碰。在球A向下運(yùn)動(dòng)過程中,關(guān)于兩球的電勢(shì)能Ep、加速度〃、球A和彈簧系統(tǒng)的機(jī)

械能反球A的速度V隨運(yùn)動(dòng)距離X的變化圖像,正確的是()

3.(2019,浙江?高三階段練習(xí))如圖所示的坐標(biāo)系中,X軸上固定一個(gè)點(diǎn)電荷。,y軸上固定一根光滑絕緣細(xì)桿(細(xì)

桿的下端剛好在坐標(biāo)原點(diǎn)。處).將一個(gè)套在桿上重力不計(jì)的帶電圓環(huán)(視為質(zhì)點(diǎn))從桿上尸處由靜止釋放,圓環(huán)

從。處離開細(xì)桿后恰好繞點(diǎn)電荷Q做圓周運(yùn)動(dòng).下列說法正確的是

P

c>

細(xì)一、

桿/)

/\

Q\

θ?*/τ

A.圓環(huán)沿細(xì)桿從尸運(yùn)動(dòng)到。的過程中,加速度一直增大

B.圓環(huán)沿細(xì)桿從尸運(yùn)動(dòng)到。的過程中,速度先增大后減小

C.增大圓環(huán)所帶的電荷量,其他條件不變,圓環(huán)離開細(xì)桿后仍然能繞點(diǎn)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)

D.將圓環(huán)從桿上尸的上方由靜止釋放,其他條件不變,圓環(huán)離開細(xì)桿后仍然能繞點(diǎn)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)

4.(2022?全國(guó)?高三專題練習(xí))為了測(cè)定某平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng),某同學(xué)進(jìn)行了如下操作:取電場(chǎng)內(nèi)某一

位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O建立X軸,選取X軸上到。點(diǎn)距離為,?的P點(diǎn),以。為圓心、r為半徑作圓,如圖甲所示,從P

點(diǎn)起沿圓周逆時(shí)針測(cè)量圓上各點(diǎn)的電勢(shì)9和轉(zhuǎn)過的角度仇可以用此數(shù)據(jù)繪制夕。圖,當(dāng)半徑r分別取辦2小3r0

時(shí),分別繪制出如圖乙中所示的三條曲線,三條曲線均在夕=%時(shí)達(dá)到最大值,最大值分別為4勤、3φo,2φo,下列

說法正確的是()

,o?X-X∕∑rπθ

甲乙

A.曲線①對(duì)應(yīng)的r取值為ro

B.電場(chǎng)方向沿X軸正方向

C.坐標(biāo)原點(diǎn)O的電勢(shì)為仰

D,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為普

5.(2022?廣東?深圳市光明區(qū)高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))如圖所示,在正方形ABCO的三個(gè)頂點(diǎn)4、B、C上分別固定著

三個(gè)帶電荷量相等的點(diǎn)電荷,其中4處點(diǎn)電荷帶負(fù)電,B、C處點(diǎn)電荷均帶正電。E、G、尸三點(diǎn)四等分AB邊,例、

P、N三點(diǎn)四等分BC邊。下列說法正確的是()

A.N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B.尸點(diǎn)電勢(shì)高于G點(diǎn)電勢(shì)

C.負(fù)電荷在M點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在N點(diǎn)具有的電勢(shì)能小

D.負(fù)電荷在F點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在E點(diǎn)具有的電勢(shì)能大

6.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))如圖所示,在光滑水平面上,有一絕緣長(zhǎng)木板B靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電

場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,現(xiàn)把電荷量為+4的小物塊A從B的左端由靜止釋放,經(jīng)過一段時(shí)間后(A未從B上掉落),A向

右運(yùn)動(dòng)的位移大小為A,B向右運(yùn)動(dòng)的位移大小為々,已知A與B接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃,最大靜摩擦力等于

滑動(dòng)摩擦力,A、B的質(zhì)量均為相,下列說法正確的是()

A.若gE≤2μmg,則xl>X2

B.若qE>2κmg,則占=%

C.若qE>2χmg,則該過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量Q=W〃g(4-々)

D.該過程中,A、B系統(tǒng)的電勢(shì)能減小qE0,機(jī)械能增加qEx∣

7.(2022?江西,南昌二中高三開學(xué)考試)如圖所示,彈性繩一端系于尸點(diǎn),繞過。處的小滑輪,另一端與質(zhì)量為,〃、

套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連,尸、2、A三點(diǎn)等高,彈性繩的原長(zhǎng)恰好等于尸2間距,圓環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦

因數(shù)為0.5,圓環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放,釋放瞬間,圓環(huán)的加速度大小為:g,到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí)AC="。重力加速度

為g,彈性繩始終遵循胡克定律。下列說法正確的是()

A.釋放瞬間彈性繩中的拉力大小為

B.從4到C的過程中,彈性繩增加的彈性勢(shì)能為5咫“

C.從A到C的過程中摩擦力做功為gmgd

D.若已知QA=”,圓環(huán)下滑過程中的最大速度為差

8.(2022?全國(guó)?高三專題練習(xí))某同學(xué)用如圖1所示裝置研究帶電小球在重力場(chǎng)和電場(chǎng)中具有的勢(shì)能E(重力勢(shì)能、

電勢(shì)能之和)情況。兩個(gè)帶同種電荷的小球1、2放在豎直放置的絕緣圓筒中,1固定在圓筒底部,2從靠近1位置

處釋放,測(cè)出B的位置X和速度,利用能量守恒可以得到勢(shì)能圖像。圖2中回圖是小球E-X圖像,回圖是計(jì)算

機(jī)擬合的圖線回的漸近線,實(shí)驗(yàn)中一切摩擦可忽略,小球的電荷量不會(huì)發(fā)生變化,?=IOnVs2,則2小球()

圖1圖2

A.上升過程速度一直變大

B.上升過程速度先變大后變小

C.質(zhì)量為0?5kg

D.從X=6.0Cm處運(yùn)動(dòng)至X=20Cm處電勢(shì)能減少0.3J

9.(2021?上海市嘉定區(qū)第一中學(xué)高三期中)一個(gè)均勻帶電+Q的圓環(huán),在其軸線上距離圓心X處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度如

圖實(shí)線所示,將一個(gè)帶電+夕,質(zhì)量m的微粒(不計(jì)重力)從靠近圓心處釋放,粒子沿軸線向右運(yùn)動(dòng)。其中Eo、r、q、

機(jī)為已知量。

(1)運(yùn)動(dòng)過程中最大加速度約為多少

(2)從『到3廠位置過程中,電場(chǎng)力做功約為多少?

(3)由庫(kù)侖定律可推導(dǎo)得到點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式尸=?烏,在坐標(biāo)圖中虛線表示電量+0的點(diǎn)電荷在距離其X處產(chǎn)生的場(chǎng)

r

強(qiáng)關(guān)系,發(fā)現(xiàn)兩條線隨X的增大越來越接近,最后近似重合。談?wù)勀銓?duì)兩條線從很大差異到近似重合的看法。

(4)將一個(gè)點(diǎn)電荷固定在x=4r處,發(fā)現(xiàn)x=2r處電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)閮杀?,求出此時(shí)r、3r兩個(gè)位置的電場(chǎng)強(qiáng)度,在圖中

r到3,?范圍內(nèi)大致畫出此時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度圖線。

10.(2023,全國(guó)?高三專題練習(xí))如圖,真空中A點(diǎn)固定放置一電量為+Q的點(diǎn)電荷A,一質(zhì)量為,小電量為+?的檢

驗(yàn)電荷B在距A為4處,僅在電場(chǎng)力作用下以大小為W的速度正對(duì)A運(yùn)動(dòng),AB連線上有間距相等的a、b、C三點(diǎn)。

已知:取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,真空中靜止正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)0可表示為:夕=絲,其中k為靜電力恒量、Q

r

為場(chǎng)源電荷電量、r為該點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離。

(D用線條描繪點(diǎn)電荷A周圍電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的分布情況;

(2)分析、比較必間電勢(shì)差與歷間電勢(shì)差U6f的大??;

(3)求運(yùn)動(dòng)過程中檢驗(yàn)電荷B與點(diǎn)電荷A之間的最小距離;

(4)描述電場(chǎng)能量性質(zhì)分布的等勢(shì)線與重力場(chǎng)中的等高線有很多相似之處。如圖")為一山地地形的等高線分布

圖,每?jī)蓷l等高線間表示相同的高度差。試比較該等高線分布圖與點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)線分布圖,從能量的角度分析

兩者有何共同特點(diǎn);

(5)如圖(C)所示,現(xiàn)有5個(gè)間隔相等的小球,以相同的速度并排沖向圖”)中的山地,不考慮摩擦作用的不

同,試在右側(cè)框圖中畫出5個(gè)小球接下來的大致運(yùn)動(dòng)軌跡。

三、參考答案及解析

(一)真題部分

1.D

【詳解】A.處于靜電平衡的導(dǎo)體,是個(gè)等勢(shì)體,則整個(gè)導(dǎo)體為等勢(shì)體,由于電場(chǎng)線方向總是與等勢(shì)面垂直,所以

實(shí)線不是電場(chǎng)線,是等勢(shì)面,則A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)等勢(shì)面的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱,則4點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)較弱,并且電場(chǎng)強(qiáng)度越大的地方電荷密度越大,所以B錯(cuò)誤;

C.在形導(dǎo)體右側(cè)表面上下部分附近電場(chǎng)強(qiáng)度方向不相同,所以C錯(cuò)誤;

D.由于a、b在同一等勢(shì)面上,則電荷從。點(diǎn)到C點(diǎn)再到6點(diǎn)電場(chǎng)力做功一定為零,所以D正確;故選D。

2.D

【詳解】A.高壓電源左為正極,則所加強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)向右,而沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,可知外>例,故A錯(cuò)誤;

B.等差等勢(shì)線的疏密反映場(chǎng)強(qiáng)的大小,由圖可知。處的等勢(shì)線較密,則

E“>E,,

故B錯(cuò)誤;

C.液滴的重力不計(jì),根據(jù)牛頓第二定律可知,液滴的加速度為α=更

m

因Ea>Eh,可得aa>ah,故C錯(cuò)誤:

D.液滴在電場(chǎng)力作用下向右加速,則電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能增大,電勢(shì)能減少,即

EPIl>EPb

故D正確;故選Do

3.D

【詳解】A.帶電導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài),導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為0,導(dǎo)體表面為等勢(shì)面,整個(gè)導(dǎo)體為一個(gè)等勢(shì)體,

A錯(cuò)誤;

B.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,所以4、C兩點(diǎn)的電勢(shì)大于B點(diǎn)的電勢(shì),B錯(cuò)誤;

C.電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的弱強(qiáng),所以B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)綜=49可知,正電荷從高電勢(shì)4點(diǎn)沿虛線移動(dòng)到低電勢(shì)8點(diǎn),電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力做正功,D正確。故選

Do

4.B

【詳解】A.在直線MN上,左邊正電荷在M右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右,右邊負(fù)電荷在直線MN上電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右,

根據(jù)電場(chǎng)的疊加可知MN間的電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右,沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,可知P點(diǎn)電勢(shì)高于等勢(shì)面與MN交點(diǎn)

處電勢(shì),則尸點(diǎn)電勢(shì)高于S點(diǎn)電勢(shì),故A錯(cuò)誤;

C.由于正電荷的電荷量大于負(fù)電荷電荷量,可知在N左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度不可能為零,則N右側(cè),設(shè)MN距離為L(zhǎng),根

k?2q=幺I

砧(L+d>(4)2

可知除無窮遠(yuǎn)處外,直線MN電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)只有一個(gè),故C錯(cuò)誤;

D.由A選項(xiàng)分析可知:T點(diǎn)電勢(shì)低于P電勢(shì),則正電荷在T點(diǎn)的電勢(shì)能低于在P電勢(shì)的電勢(shì)能,將正試探電荷外從

T點(diǎn)移到尸點(diǎn),電勢(shì)能增大,靜電力做負(fù)功,故D錯(cuò)誤;

B.設(shè)等勢(shì)圓的半徑為R,AN距離為X,MN距離為L(zhǎng),如圖所示

2qI-q?

------??":J

MpA?NO;S

根據(jù)夕=y

X

k

結(jié)合電勢(shì)的疊加原理A、S滿足衿=幺,ι^??

L-XXL+2R-XIR-X

解得X=4,R言

由于電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直等勢(shì)面,可知T點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向必過等勢(shì)面的圓心,。點(diǎn)電勢(shì)

k?2qkq3kq

φ,.=-------------=-------

,JL2L

33

可知%>外

可知T點(diǎn)電場(chǎng)方向指向。點(diǎn),故B正確。故選B。

5.D

【詳解】A.。是等量同種電荷連線的中點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)為0,將A處的正點(diǎn)電荷沿OA方向移至無窮遠(yuǎn)處,。點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度

變大,故A不符合題意;

B.移動(dòng)過程中,C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)變小,正電荷所受靜電力變小,故B錯(cuò)誤;

C.A點(diǎn)電場(chǎng)方向沿OA方向,移動(dòng)過程中,移動(dòng)電荷所受靜電力做正功,故C錯(cuò)誤;

D.A點(diǎn)電場(chǎng)方向沿OA方向,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,移動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處時(shí),。點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)電勢(shì),故D正確。

故選D。

6.A

【詳解】A.由于球殼內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為零,補(bǔ)全以后可知在左右側(cè)球殼在C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,因左右球殼的場(chǎng)強(qiáng)具有

對(duì)稱性,要想合場(chǎng)強(qiáng)為零只能是兩部分球殼在C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都是水平方向,則可以知道右側(cè)球殼在C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)水平

向左,同理OC上其他點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都是水平向左,因此OC是等勢(shì)線,故A正確;

BD.將題中半球殼補(bǔ)成一個(gè)完整的球殼,且?guī)щ娋鶆?,設(shè)左、右半球在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為E/和

由題知,均勻帶電球殼內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,則知》=氏

根據(jù)對(duì)稱性,左右半球在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為氏和E/,且日=艮

在圖示電場(chǎng)中,A的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為方向向左,B的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E/,方向向左,所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與B

點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同,沿直線從A到B電場(chǎng)強(qiáng)度不可能逐漸增大,故BD錯(cuò)誤;

C.根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理可知,在AB連線上電場(chǎng)線方向向左,沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,則沿直線從A到8

電勢(shì)升高,故C錯(cuò)誤:故選A。

7.AD

【詳解】A.根據(jù)。她=E?abcos60

可得電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=,K=-?-V∕m=200V/m

αb-cos600.2×0.5

選項(xiàng)A正確;

B.沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,可知匕點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的電勢(shì)高,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.將電子從C點(diǎn)移到d點(diǎn),因電子所受的電場(chǎng)力與位移反向,可知電場(chǎng)力做負(fù)功,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.因α點(diǎn)的電勢(shì)低于C點(diǎn)電勢(shì),則電子在4點(diǎn)的電勢(shì)能大于在C點(diǎn)的電勢(shì)能,選項(xiàng)D正確。

故選AD。

8.AB

【詳解】A.兩個(gè)正電荷在W點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向O,N點(diǎn)處于兩負(fù)電荷連線的中垂線上,則兩負(fù)電荷在N

點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向。,則N點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向。,同理可知,兩個(gè)負(fù)電荷在L處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由

。指向L,L點(diǎn)處于兩正電荷連線的中垂線上,兩正電荷在L處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由。指向L,則L處的合場(chǎng)方向由0

指向3由于正方形兩對(duì)角線垂直平分,則L和N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)方向相互垂直,故A正確;

B.正方形底邊的一對(duì)等量異號(hào)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向左,而正方形上方的一對(duì)等量異號(hào)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的

場(chǎng)強(qiáng)方向向右,由于M點(diǎn)離上方一對(duì)等量異號(hào)電荷距離較遠(yuǎn),則M點(diǎn)的場(chǎng)方向向左,故B正確;

C.由圖可知,例和。點(diǎn)位于兩等量異號(hào)電荷的等勢(shì)線上,即M和。點(diǎn)電勢(shì)相等,所以將一帶正電的點(diǎn)電荷從M

點(diǎn)移動(dòng)到。點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零,故C錯(cuò)誤;

D.由圖可知,L點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì),則將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做功不為零,故D錯(cuò)

誤。故選AB。

9.BD

【詳解】A.由圖象可知9。=9e

則正電荷從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到e點(diǎn),電場(chǎng)力不做功,A錯(cuò)誤;

B.由圖象可知Pa=3V,φd=7V

根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系有Wad-E∣,a-Epd=(φa-φd)?-e)=4eV,B正確:

C.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,則匕點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)方向向左,C錯(cuò)誤;

D.由于電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直,則可畫出電場(chǎng)線分布如下圖所示

由上圖可看出,6點(diǎn)電場(chǎng)線最密集,則b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)最大,D正確。

故選BD0

10.ACD

【詳解】A.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可知,除無窮遠(yuǎn)處之外,菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零,選項(xiàng)A正確;

B.因?yàn)樵赬軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷在。點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,在),軸上的兩電荷,無論W取什么值,因?yàn)殛P(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,

則在0點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)也為零,在橫軸和縱軸上除原點(diǎn)外,出現(xiàn)合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn),根據(jù)對(duì)稱性可知,一定是成對(duì)出現(xiàn)的,

關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以算上原點(diǎn),合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)是奇數(shù)個(gè),不會(huì)是2個(gè),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.由幾何關(guān)系可知,坐標(biāo)為(4/,5/)的A點(diǎn)在第一象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線的上方;坐標(biāo)為(0,-3/)的

B點(diǎn)在第三象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線的上方,且到達(dá)虛線的距離相等,由電勢(shì)疊加可知,B點(diǎn)的電勢(shì)高于A

點(diǎn),則帶負(fù)電的試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能較大,從A點(diǎn)到8點(diǎn)電勢(shì)能減小,可知電場(chǎng)力做正功,選項(xiàng)C正確;

D.若y0=4∕,則四個(gè)點(diǎn)構(gòu)成正方形,由對(duì)稱可知在點(diǎn)(/,/)處的場(chǎng)強(qiáng)一定沿著過該點(diǎn)與原點(diǎn)連線的方向上;在y

軸正向和X正向上的點(diǎn)電荷在(/,Z)處的合場(chǎng)強(qiáng)

E=2._2中-"=kg

'~(√9∕2+∕Γ)2√9∕2+∕f^5√5Z2

在y軸負(fù)向和X負(fù)向上的點(diǎn)電荷在(/,/)處的合場(chǎng)強(qiáng)

kq2√2∕+√2∕kqc

E~>-2I-]—τ-τ<Ei

222222

(√25∕+Z)√25/+/llyfni

3

可知(/,/)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)沿著MN方向且與X軸從成45。角的方向向下,將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)(/,/)處,其所

受到的靜電力方向與X軸正方向成45。傾斜向上,選項(xiàng)D正確。

故選ACDo

11.AB

【詳解】A.沿著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)降低,所以A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn),A正確;

B.由于。點(diǎn)的電勢(shì)為0,根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的對(duì)稱性,電勢(shì)必=-%

又。t=-%,E==qφ,所以電勢(shì)能EM=EPB,B正確;

CD.4、B位置的小球受到的靜電力分別水平向右、水平向左,絕緣輕桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn),兩小球受到的靜電力對(duì)兩小

球均做正功,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少,CD錯(cuò)誤。故選AB。

12.ABD

EW

【詳解】A.由題意可知,C點(diǎn)的電勢(shì)為a=I=一,故A正確;

qq

B.由于8、C兩點(diǎn)到A點(diǎn)(+4)的距離相等,所以B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,所以2從C點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力

先做負(fù)功再做正功,總功為0,故B正確;

C.由于8、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,所以當(dāng)在B點(diǎn)固定2后,C點(diǎn)的電勢(shì)為了,所以Q從無窮遠(yuǎn)移到C點(diǎn)過程中,電場(chǎng)

(2W、

力做功為:W=W=-2qxO——=4W,故C錯(cuò)誤;

IQ)

D.由于C點(diǎn)的電勢(shì)為2絲W,所以電勢(shì)能為綜=-4W,故D正確.

<?

13.BD

【詳解】由題意,電場(chǎng)的方向與面ABCD垂直,所以面ABCD是等勢(shì)面,A、D兩點(diǎn)的電勢(shì)差為0,又因A、A,兩點(diǎn)

沿電場(chǎng)線的方向有距離,順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,所以AA,兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAA'不為0,A錯(cuò)誤;

帶正電的粒子從A點(diǎn)到D電場(chǎng)力不做功,而由D?>h電場(chǎng)力做正功,B正確;同理,帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A玲D玲D,

移到D,點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,C錯(cuò)誤;由電場(chǎng)力做功的特點(diǎn):電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān),只與初末位置的

電勢(shì)差有關(guān),則知帶電的粒子從A點(diǎn)移到C,點(diǎn),沿對(duì)角線AC,與沿路徑A玲B玲B,玲C電場(chǎng)力做功相同,D正確;故

選BD.

14.BD

【詳解】C.在截面內(nèi),極板間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與其到。點(diǎn)的距離成反比,可設(shè)為

Er=k

22

帶正電的同種粒子1、2在均勻輻向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則有4罵=初二,qE2=m紅

r?rι

可得。寸=變五=四1

即粒子1入射時(shí)的動(dòng)能等于粒子2入射時(shí)的動(dòng)能,故C錯(cuò)誤;

A.粒子3從距O點(diǎn)弓的位置入射并從距。點(diǎn)4的位置出射,做向心運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做正功,則動(dòng)能增大,粒子3入

射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的小,故A錯(cuò)誤:

B.粒子4從距。點(diǎn)4的位置入射并從距。點(diǎn)4的位置出射,做離心運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做負(fù)功,則動(dòng)能減小,粒子4入

射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大,故B正確;

D,粒子3做向心運(yùn)動(dòng),有qE,>/??—

r2

可得;<^-=^'nvf

粒子1入射時(shí)的動(dòng)能大于粒子3入射時(shí)的動(dòng)能,故D正確;故選BD。

2

15.⑴理;(2)8kQ區(qū);(3)£03z8√W

41}9g匕k27L

【詳解】(1)設(shè)A到M點(diǎn)的距離為此,,A點(diǎn)的電荷對(duì)小球Sl的庫(kù)侖力大小為大,由庫(kù)侖定律有取=%①

設(shè)小球Sl在M點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小為幾,由力的合成有2瓜Sin45。②

聯(lián)立①②式,由幾何關(guān)系并代入數(shù)據(jù)得FM='孥③

(2)設(shè)。點(diǎn)下方:處為C點(diǎn),A與C的距離為《,小球Sl在C處所受的庫(kù)侖力大小為乙,由庫(kù)侖定律和力的合

成有心=2售Sine④

式中$訪夕=丁

1?

設(shè)小球Sl的質(zhì)量為明,小球Sl在C點(diǎn)的加速度大小為。,由牛頓第二定律有

Fc+myg=mya⑤

由圖(C)可知,式中α=2g

聯(lián)立④⑤式并代入數(shù)據(jù)得叫=警專⑥

設(shè)S2的質(zhì)量為加2,碰撞前、后Sl的速度分別為匕,v;,S2碰撞前、后的速度分別為巴,小取豎直向下為正方

向。由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有

/TiV+∏7V=wv/+⑦

1l221m2v^

12?2?,21,2/ZX

5mM+萬叫叫=2,MIV∣+]加2%^⑧

設(shè)小球S2碰撞前的動(dòng)量為P2,由動(dòng)量的定義有P2=嗎彩⑨

依題意有3班片=3叫匕"=零_

tnx=m2

聯(lián)立⑥⑦⑧⑨式并代入數(shù)據(jù),得P2=-迷空區(qū)⑩

9gt

即碰撞前,的動(dòng)量大小為巡碎。

9gZz

(3)設(shè)。點(diǎn)上方與處為D點(diǎn)。根據(jù)圖(C)和對(duì)稱性可知,Sl在D點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大小等于小球的重力大小,方

向豎直向上,Sl在此處加速度為0;Sl在D點(diǎn)上方做減速運(yùn)動(dòng),在D點(diǎn)下方做加速運(yùn)動(dòng),為保證SI能運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)

與S2相碰,Sl運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度必須大于零。

設(shè)M點(diǎn)與D點(diǎn)電勢(shì)差為UMD,由電勢(shì)差定義有UMD=%?

設(shè)小球Sl初動(dòng)能為耳,運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的動(dòng)能為EkD,由動(dòng)能定理有

∕nl^(MO-DO)+QUMD=EkD-Ek?

%>0?

由對(duì)稱性,D點(diǎn)與C點(diǎn)電勢(shì)相等,M點(diǎn)與N點(diǎn)電勢(shì)相等,依據(jù)圖(b)所給數(shù)據(jù),并聯(lián)立⑥???式可得

(13-8√W?

k27L

(二)強(qiáng)基部分

1.C

【詳解】A.。到尸點(diǎn)距離比ABC三點(diǎn)到P點(diǎn)距離短,故電勢(shì)比ABC三點(diǎn)電勢(shì)低,又。點(diǎn)為底面ABC上的一點(diǎn),

故底面ABC不為等勢(shì)面,故A錯(cuò)誤;

B.A、B、C三點(diǎn)到尸點(diǎn)距離相同,故三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,但方向不同,故A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不相同,

故B錯(cuò)誤;

C.BC兩點(diǎn)到P點(diǎn)距離相等,兩點(diǎn)電勢(shì)相等,則98-PQ=pC-gD,故C正確;

D.8C兩點(diǎn)到尸點(diǎn)距離相等,兩點(diǎn)電勢(shì)相等,。點(diǎn)到尸點(diǎn)距離比BC兩點(diǎn)小,故。電電勢(shì)低于8C兩點(diǎn)電勢(shì),故正

試探電荷從B點(diǎn)沿直線BC經(jīng)過。點(diǎn)移到C點(diǎn),電勢(shì)能先減小后增加,故靜電力對(duì)該試探電荷先做正功后做負(fù)功,

故D錯(cuò)誤。故選C。

2.A

【詳解】A.小球A向下運(yùn)動(dòng)的過程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,且電場(chǎng)力變大,電勢(shì)能增大的越快,所以圖像的斜率變大,

故A正確;

BD.設(shè)A、B小球帶電量分別為切、0,釋放A時(shí)二者間距為r,彈簧的勁度系數(shù)為A,則在小球A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的

過程中,在加速階段有

mal=mgsinθ-k.夕-kχ

(r-x)-

makqqkχ

減速階段有2=z'?2+-mgsinΘ

(一力

.kq。kxkqq^kx.

得4=gsιn6Zl--1-——,?=γ1-.+——gsιneZI

m^r—x)2以mz(r-x)2

則加速階段,加速度隨著運(yùn)動(dòng)距離X的增大而減小,且加速度減小的越來越快。同理,在減速階段加速度隨運(yùn)動(dòng)距

離X的增大而增大,且加速度增加的越來越快,故BD錯(cuò)誤;

C.小球A向下運(yùn)動(dòng)過程中,由于克服電場(chǎng)力做功,小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能逐漸減小,越靠近B球,電場(chǎng)力

越大,機(jī)械能減小的越快,所以圖像斜率的絕對(duì)值變大,故C錯(cuò)誤。

故選A。

3.C

【詳解】A.圓環(huán)從P運(yùn)動(dòng)到。的過程中,受庫(kù)侖引力,桿子的彈力,庫(kù)侖引力沿桿子方向上的分力等于圓環(huán)的合力,

滑到。點(diǎn)時(shí),所受的合力為零,加速度為零.故A錯(cuò)誤;

B.圓環(huán)從P運(yùn)動(dòng)到。的過程中,只有庫(kù)侖引力做正功,根據(jù)動(dòng)能定理知,動(dòng)能一直增大,則速度一直增大.故B錯(cuò)

厭.

CD.根據(jù)動(dòng)能定理得qU=3加?,根據(jù)牛頓第二定律得“絲=WJ且,聯(lián)立解得上g=也,可知若只正大圓環(huán)電荷

2r2rrr

量,圓環(huán)仍然可以做圓周運(yùn)動(dòng);若增大高度,知電勢(shì)差U增大,庫(kù)侖引力與所需向心力不等,不能做圓周運(yùn)動(dòng),故

C正確,D錯(cuò)誤.故選C。

4.C

【詳解】B.電場(chǎng)強(qiáng)度方向從電勢(shì)最高點(diǎn)指向電勢(shì)最低點(diǎn),根據(jù)圖像,電場(chǎng)方向與X軸負(fù)方向成友角,B錯(cuò)誤;

A.根據(jù)圖像,曲線①的峰值最大,曲線①對(duì)應(yīng)的r最大,取值為3∕υ,A錯(cuò)誤;

C.根據(jù)曲線③的峰值為2仰,最小值為0,因?yàn)槭莿驈?qiáng)電場(chǎng),坐標(biāo)原點(diǎn)。的電勢(shì)為為

2%+0

-=φ°

C正確;

D.曲線③對(duì)應(yīng)的半徑為s,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=?=駕B=,

D錯(cuò)誤。故選C。

5.B

【詳解】A.根據(jù)對(duì)稱性可知,B、C處點(diǎn)電荷在M、N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相反,同時(shí)因?yàn)锳處點(diǎn)電

荷到M、N兩點(diǎn)距離不相等,在M、N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度也不同,故疊加后M、N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度不相同,A錯(cuò)

誤;

B.對(duì)于正電荷來說,離電荷越近,電勢(shì)越高,而對(duì)于負(fù)電荷,離電荷越遠(yuǎn),電勢(shì)越高。則對(duì)于B處點(diǎn)電荷,在P、

G兩點(diǎn)電勢(shì)相等;對(duì)于C處點(diǎn)電荷,P點(diǎn)電勢(shì)高于G點(diǎn)電勢(shì);對(duì)于A處點(diǎn)電荷,P點(diǎn)電勢(shì)高于G點(diǎn)電勢(shì);故疊加之

后,P點(diǎn)電勢(shì)高于G點(diǎn)電勢(shì)。B正確;

C.根據(jù)對(duì)稱性,B、C處點(diǎn)電荷在朋、N兩點(diǎn)處的電勢(shì)相等;A處點(diǎn)電荷在N點(diǎn)電勢(shì)大于M點(diǎn)電勢(shì),所以“點(diǎn)電

勢(shì)比在N點(diǎn)電勢(shì)小,負(fù)電荷在M點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在N點(diǎn)具有的電勢(shì)能大,C錯(cuò)誤;

D.對(duì)于B、C兩處正電荷來說,F(xiàn)點(diǎn)電勢(shì)大于E點(diǎn)電勢(shì);對(duì)于4處負(fù)電荷來說,尸點(diǎn)電勢(shì)大于E點(diǎn)電勢(shì),則疊加后,

產(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)大于E點(diǎn)電勢(shì)。故負(fù)電荷在F點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在E點(diǎn)具有的電勢(shì)能小,D錯(cuò)誤。故選B。

6.C

【詳解】A.假設(shè)A、B系統(tǒng)一起向右加速,對(duì)A、B系統(tǒng)受力分析,根據(jù)牛頓第二定律有

qE=2"共

可得,A、B系統(tǒng)共同的加速度為%=需

此時(shí)長(zhǎng)木板B受到的摩擦力為/=竽

若qE≤2μmg,則長(zhǎng)木板B受到的摩擦力/<μmg

假設(shè)成立,說明此時(shí)A、B間為靜摩擦,A、B一起向右加速,則玉=與,故A錯(cuò)誤;

BC.由上分析可知,若qE>2"mg,則長(zhǎng)木板B受到的摩擦力/>

說明A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),對(duì)小物塊A受力分析,根據(jù)牛頓第二定律有〃叫=機(jī)4

對(duì)長(zhǎng)木板B受力分析,根據(jù)牛頓第二定律有"mg=ma2

由于<∕E>2"Ing,

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