2018年高中物理第二章电势能与电势差章末过关检测鲁科版.docx

第二章 电势能与电势差章末过关检测(二)(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1(2018·山西怀仁一中期中)下列物理量中，哪些与检验电荷有关()A电场强度EB电势C电势能Ep D电势差U解析：选C电场强度E采用比值定义法定义的，是由电场本身决定的与q无关故A错误；电势，是用比值定义法定义的，由电场本身决定的，与q无关，故B错误；电势能Epq，故电势能与电荷有关，选项C正确；电势差UAB，是用比值定义法定义的，由电场本身和A、B两点的位置决定的，与q无关故D错误2关于静电场，下列结论普遍成立的是()A电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C对于正电荷而言，电场力做正功，电势能减少，负电荷则反之D在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向解析：选D电势与电场强度没有直接关系，所以电场强度大的地方电势不一定高，电场强度小的地方电势不一定低，故A错误；在匀强电场中，由公式UEd可知，两点之间的电势差与场强和两点间沿电场线方向的距离都有关，故B错误；根据功能关系，无论正电荷还是负电荷，只要做正功，电势能都是减小的，做负功电势能都是增加的，故选项C错误；沿电场方向电势降低，而且速度最快，所以D正确3在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()AEpAW，A BEpAW，ACEpAW，A DEpAW，A解析：选Cq的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则电荷的电势能减小W，无限远处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为EpAW，A点的电势A，C正确4(2018·湖南衡阳一中高二月考)如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为线段ab的中点若一个运动的正电荷先后经过a、b两点，a、b两点的电势分别为a3 V、b 7 V ，则()Ac点电势为2 VBa点的场强小于b点的场强C正电荷在a点的动能小于在b点的动能D正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能解析：选D沿电场线方向电势降低，由题意知电场线向左，只有在匀强电场中c点的电势为2 V，故A错误一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小；所以a点处的场强Ea可能小于b点处的场强，也可能大于Eb，故B错误根据正电荷在电势高处电势能大，可知，正电荷从a点运动到b点的过程中克服电场力做功，电势能一定增大，而由能量守恒得知，其动能一定减小，故C错误，D正确5空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则()AA点和B点的电势相同BC点和D点的电场强度相同C正电荷从A点移至B点，静电力做正功D负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先增大后减小解析：选C由题图可知AB，所以正电荷从A移至B，静电力做正功，故A错误，C正确C、D两点场强方向不同，故B错误负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先减小后增大，所以D错误6.如图所示，平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的正点电荷，以E表示两极板间电场的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角，若保持上极板不动，将下极板向上移动一小段距离至图中虚线位置，则()A增大，E增大，Ep增大B增大，E增大，Ep减小C减小，E不变，Ep增大D减小，E不变，Ep减小解析：选D电容器电量不变；下极板向上移动时，两板间的距离减小，根据C可知，电容C增大，则根据QCU可知，电压U减小；故静电计指针偏角减小；两板间的电场强度E；因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变；根据UPEd, P点与下极板的距离d减小，则P点的电势降低，根据EPqUP可知正点电荷在P点的电势能减小，故选项D正确二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7如图所示，在点电荷Q产生的电场中，试探电荷q只在电场力作用下沿椭圆轨道运动已知Q位于椭圆轨道的一个焦点上，则关于试探电荷q的说法正确的是()A从M点运动到N点的过程中电势能增加B从M点运动到N点的过程中动能增加Cq在M点的加速度比N点的加速度大D从M点运动到N点，电势能与动能之和不变解析：选ACD点电荷q沿椭圆轨道运动，必定受到Q的引力作用，从M点运动到N点的过程中，电场力对q做负功，则q的电势能增加，故A正确从M点运动到N点的过程中，电场力对q做负功，由动能定理知动能减小，故B错误M与Q间的距离比N与Q的距离小，由库仑定律知，q在M点所受的库仑力大于在N点所受的库仑力，由牛顿第二定律知，q在M点的加速度比N点的加速度大，故C正确根据能量守恒定律知，从M点运动到N点，电势能与动能之和保持不变，故D正确8(高考山东卷)如图甲所示，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示t0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0 时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出微粒运动过程中未与金属板接触重力加速度的大小为g.关于微粒在0T时间内运动的描述，正确的是()A末速度大小为v0B末速度沿水平方向C重力势能减少了mgdD克服电场力做功为mgd解析：选BC0微粒做匀速直线运动，则E0qmg.没有电场作用，微粒做平抛运动，竖直方向上ag.T，由于电场作用，F2E0qmgmgma，ag，方向竖直向上由于两段时间相等，故到达金属板边缘时，微粒速度为v0，方向水平，选项A错误，选项B正确；从微粒进入金属板间到离开，重力做功WGmg· ，重力势能减少mgd，选项C正确；由动能定理知WGW电0，W电mgd，选项D错误9(2018·湖北天门市、仙桃市、潜江市期末联考)如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点(正四面体是由四个全等正三角形围成的空间封闭图形)，所有棱长都为a.现在A、B两点分别固定电荷量分别为q和q的两个点电荷，静电力常量为k，下列说法正确的是()ACD棱上各点电势相等BC、D两点的场强方向相同，大小相等且均为C将一负电荷沿CD棱从C点移动到D点，电场力先做正功后做负功D将一正电荷沿CD棱从C点移动到D点，电场力先做正功后做负功解析：选AB据题，q、q是两个等量异种点电荷，通过AB的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等，C、D两点的场强都与等势面垂直，方向指向B一侧，方向相同，根据对称性可知，场强大小相等，故C、D两点的场强、电势均相同两个电荷在C点产生的场强大小：E1E2 ，方向的夹角为120°，则C点的合场强EE1E2 ，如图故A、B正确；因CD是等势面，故无论是正电荷还是负电荷沿CD棱从C点移动到D点，电场力都不做功，选项C、D错误10图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点若不计重力，则()AM带负电荷，N带正电荷BN在a点的速度与M在c点的速度大小相等CN在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功DM在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零解析：选BD由O点电势高于c点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电、N粒子带负电，A错误；N粒子从O点运动到a点，电场力做正功M粒子从O点运动到c点电场力也做正功因为UaOUO c，且M、N粒子质量相等，电荷的绝对值相等，由动能定理易知B正确；因O点电势低于a点电势，且N粒子带负电，故N粒子运动中电势能减少，电场力做正功，C错误；O、b两点位于同一等势线上，D正确三、非选择题(本题共3小题，共40分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(12分)(2018·西藏拉萨中学高二月考)如图所示，电荷量为e、质量为m的电子从A点沿与电场垂直的方向进入匀强电场，初速度为v0，当它通过电场B点时，速度与场强方向成150°角，不计电子的重力，求：(1)电子从B点射出的速度vB；(2)A、B两点间的电势差解析：(1)电子垂直进入匀强电场中，做类平抛运动，B点的速度vB2v0.(2)电子从A运动到B由动能定理得：eUABmvmvA、B两点间的电势差UAB.答案：(1)2v0(2)12.(14分)(2018·济南重点中学联考)如图，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为Q的点电荷，一质量为m、带电荷量为q的物块(可视为质点)，从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v，已知点电荷 产生的电场在A点的电势为(取无穷远处电势为零)，PA连线与水平轨道的夹角为60°，试求：(1)物块在A点时对轨道的压力；(2)点电荷Q产生的电场在B点的电势解析：(1)带电体间的库仑力为：Fk其中，r对物块受力分析可得，NmgFcos 30°由以上三式得，Nmg根据牛顿第三定律，物块对轨道的压力NNmg，方向竖直向下(2)从A运动到B点的过程中，由动能定理得，qUABmv2mv又UABABB解得B(vv2).答案：(1)mg方向竖直向下(2)(vv2)13(14分)(2018·福州四校联考)如图，ABD为竖直平面内的绝缘轨道，其中AB段是长为s1.25 m的粗糙水平面，其动摩擦因数为0.1，BD段为半径R0.2 m 的光滑半圆，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E5.0×103 V/m.一带负电小球以速度v0沿水平轨道向右运动，接着进入半圆轨道后，恰能通过最高点D点已知小球的质量为m2.0×102 kg，所带电荷量q2.0×105 C，g10 m/s2，(水平轨道足够长，小球可视为质点，整个运动过程无电荷转移)求：(1)小球能通过轨道最高点D时的速度大小；(2)带电小球在从D点飞出后，首次落到水平轨道上时的位移大小；(3)小球的初速度v0.解析：(1)恰能通过轨道的最高点的情况下，设到达最高点的速度为vD，离开D点到达水平轨道的时间为t，落点到B点的距离为x，则mgqEm，代入数据解得vD1 m/s.(2)2Rt2，代入数据解得t0.4 s，xvDt0.4 m.L m.(3)由动能定理得： (mgqE)s2mgR2qERmvmv得v02.5 m/s.答案：(1)1 m/s(2) m(3)2.5 m/s.