高考物理一轮复习 第七章 静电场 第2讲 电场能的性质的描述练习.doc

第2讲电场能的性质的描述板块三限时规范特训时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中17为单选，810为多选)1. 2017重庆模拟如图所示，空间有两个等量的正点电荷，a、b两点在其连线的中垂线上，则下列说法一定正确的是()a电场强度eaebb电场强度eabd电势ab答案c解析两个等量同种点电荷连线中点o的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，故从中点o沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小；由于两点电荷间距离以及a、b两点到o点的距离未知，所以a、b两点的电场强度大小不能确定，a、b错误；根据电场强度的叠加原理可知，oab直线上电场强度方向向上，沿着电场线方向电势逐渐降低，所以a点电势一定高于b点电势，c正确，d错误。2. 2017重庆模拟一个正七边形七个顶点上各固定一个电荷量为q的点电荷，各电荷的电性如图所示，o点是正七边形的几何中心。若空间中有一点m，且mo垂直于正七边形所在平面，则下列说法正确的是()am点的电场强度方向是沿着om连线，由o点指向m点bm点的电场强度方向是沿着om连线，由m点指向o点c将一个负检验电荷从m点移动到无穷远处，电场力做正功d将一个正检验电荷从m点移动到无穷远处，电场力做正功答案d解析由于系统电荷分布不具有关于om的对称性，所以m点电场强度不会沿om连线，a、b错误；只考虑七个电荷在om方向的电场强度分量，可知电场强度方向从o指向m点，所以m点电势高于无穷远处电势，故将一个负检验电荷从m点移动到无穷远处，电场力做负功；将一个正检验电荷从m点移动到无穷远处，电场力做正功，c错误，d正确。3. 2017山东烟台一模直线mn是某电场中的一条电场线，方向如图所示。一带正电的粒子只在电场力的作用下由a点运动到b点，轨迹为一抛物线，a、b分别为a、b两点的电势。下列说法中正确的是()a可能有ab，带电粒子在b点的动能一定大于在a点的动能，a、d错误，c正确。4. 2017广西柳州模拟如图所示，分别在m、n两点固定放置两个点电荷q和q(qq)，以mn连线的中点o为圆心的圆周上有a、b、c、d四点。下列说法正确的是()aa点和b点电场强度相同bc点和d点电场强度相同c将某正电荷从c点沿直线移到d点，电势能先增大再减小d将某正电荷从c点沿直线移到d点，电势能先减小再增大答案c解析由于qq，分析可得a点处电场线比b点处电场线密，故a点电场强度大于b点电场强度，a错误；电场关于mn对称，由于qq，则c点电场强度大小等于d点电场强度大小，但两点电场强度方向与两个点电荷的连线不平行，两点电场强度的方向不同，故两点电场强度不相同，b错误；由于qq，故将某正电荷从c点移到o点，电场力做负功，电势能增大，从o点移到d点，电场力做正功，电势能减小，c正确，d错误。52017福建龙岩市质检以无穷远处的电势为零，在电荷量为q的点电荷周围某点的电势可用计算，式中r为该点到点电荷的距离，k为静电力常量。两电荷量大小均为q的异种点电荷固定在相距为l的两点，如图所示。现将一质子(电荷量为e)从两点电荷连线上的a点沿以电荷q为圆心、半径为r的半圆形轨迹abc移到c点，质子从a移到c的过程中电势能的变化情况为()a增加b增加c减少d减少答案b解析a点的电势为：akk，c点的电势为：ckk，则a、c间的电势差为：uacac。质子从a移到c，电场力做功为waceuac0)的小环，在杆的左侧固定一个电荷量为q(q0)的点电荷，杆上a、b两点与q正好构成等边三角形，c是ab的中点。使小环从o点无初速释放，通过a点的速率为v。若已知aboal，静电力常量为k，重力加速度为g。则()a在a点，小环所受弹力大小为b在c点，小环的动能最大c在c点，小环的电势能最大d在b点，小环的速率为答案d解析在a点，小环所受的库仑力沿aq方向，大小为k，水平方向小环受力平衡，所以小环受到向右的弹力大小等于库仑力沿水平方向的分力sin60，a错误；在c点时，小环水平方向受到电场力和杆的弹力作用，竖直方向受到重力作用，合力竖直向下，小环有竖直向下的加速度，所以在c点时小环的动能不是最大，b错误；c点距离点电荷q最近，电势最高，带负电荷的小环在c点的电势能最小，c错误；因为a、b两点到q的距离相等，所以a、b两点电势相等，小环从a点到b点，电场力做功为0，应用动能定理得mglmvmv2，vb，d正确。7. 真空中相距l的两个固定点电荷e、f所带电荷量大小分别是qe和qf，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向。在电场线上标出了m、n两点，其中n点的切线与ef连线平行，且nefnfe。则()ae带正电，f带负电，且qeqfb在m点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到n点c过n点的等势面与ef连线垂直d负检验电荷在m点的电势能大于在n点的电势能答案c解析根据电场线的指向知e带正电，f带负电；n点的电场强度是由e、f两电荷在n点产生电场强度的矢量和，电荷e在n点产生电场方向沿en向上，电荷f在n点产生的电场方向沿nf向下，合电场方向水平向右，又nefnfe，可知f电荷在n点产生的电场强度大于e电荷在n点产生的电场强度，由点电荷电场强度公式e，知qen，再根据epq，q为负电荷，知epmepn，d错误。8. 如图所示，半径r0.5 m的圆弧接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中，ob水平，一质量为m104 kg、带电荷量为q8.0105 c的粒子从与圆弧圆心o等高且距o点0.3 m的a点以初速度v03 m/s水平射出，粒子重力不计，粒子恰好能垂直打到圆弧曲面上的c点(图中未画出)，取c点电势0，则()a该匀强电场的电场强度e100 v/mb粒子在a点的电势能为8105 jc粒子到达c点的速度大小为5 m/sd粒子速率为4 m/s时的电势能为4.5104 j答案cd解析粒子在电场力作用下做类平抛运动，因粒子垂直打在c点，由圆的半径和切线垂直，以及类平抛运动规律知：c点速度方向的反向延长线必过o点，且odao0.3 m，根据勾股定理，则dc0.4 m，即有：adv0t，dct2，联立并代入数据可得：e25 n/c，故a错误；因udcedc10 v，又udcdcd，而a、d两点电势相等，所以a10 v，即粒子在a点的电势能为：epqa8104 j，故b错误；从a到c，由动能定理知：quacmvmv，代入数据得：vc5 m/s，故c正确；粒子在c点总能量：ecmv10452 j1.25103 j，由能量守恒定律可知，粒子速率为4 m/s时的电势能为：epecmv21.25103 j10442 j4.5104 j，故d正确。92017石家庄一模两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的o、m两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中a、n两点的电势为零，nd段中c点电势最高，下列说法不正确的是()aq1为正电荷，q2为负电荷b|q1|mc，所以|q1|q2|，b不正确，符合题意；由epq，带负电的检验电荷从n点移到d点，电势能先减小后增大，故电场力先做正功后做负功，d不正确，符合题意。10一电场的电场线分布如图所示，电场中有a、b、c三点，且abbc，则下列关系中正确的是()a电场强度大小关系为eaecebb电势acbc将一带负电粒子由a经b移至c点过程中，电场力先做负功再做正功d将一带正电粒子由a经b移至c点过程中，电势能先增大再减小答案bd解析由电场线分布可知eaeceb，a错误；根据等势面与电场线垂直，以及电场的对称性作出等势面，可知a、c在同一等势面上，b点电势高于a、c点电势，b正确；故uab0，将一带负电粒子由a经b移至c点过程中，电场力先做正功再做负功，c错误；将一带正电粒子由a经b移至c点过程中，电场力先做负功再做正功，电势能先增大再减小，d正确。二、非选择题(本题共2小题，共30分)112017福建厦门质检(14分)如图所示，光滑、绝缘的水平轨道ab与四分之一圆弧轨道bc平滑连接，并均处于水平向右的匀强电场中，已知匀强电场的场强e5103 v/m，圆弧轨道半径r0.4 m。现有一带电荷量q2105 c、质量m5102 kg的物块(可视为质点)从距b端s1 m处的p点由静止释放，加速运动到b端，再平滑进入圆弧轨道bc，重力加速度g10 m/s2，求：(1)物块在水平轨道上加速运动的时间和到达b点的速度vb的大小；(2)物块刚进入圆弧轨道时受到的支持力nb的大小。答案(1)1 s2 m/s(2)1 n解析(1)在物块由静止释放至运动到b点的过程中，由牛顿第二定律可知：qema又由运动学公式有：sat2解得：t1 s又因：vbat得：vb2 m/s(2)物块刚进入圆弧轨道时，在沿半径方向上由牛顿第二定律有：nbmgm解得：nb1 n122015上海模拟(16分)在绝缘粗糙的水平面上相距为6l的a、b两处分别固定电量不等的正电荷，两电荷的位置坐标如图甲所示，已知b处电荷的电量为q。图乙是ab连线之间的电势与位置x之间的关系图象，图中xl点为图线的最低点，x2l处的纵坐标0，x0处的纵坐标0，x2l处的纵坐标0。若在x2l的c点由静止释放一个质量为m、电量为q的带电物块(可视为质点)，物块随即向右运动。求：(1)固定在a处的电荷的电量qa；(2)为了使小物块能够到达x2l处，试讨论小物块与水平面间的动摩擦因数所满足的条件；(3)若小物块与水平面间的动摩擦因数，小物块运动到何处时速度最大？并求最大速度vm。答案(1)qa4q(2)(3)小物块运动到x0时速度最大vm解析(1)由图乙得，xl点为图线的最低点，切线斜率为零，即合电场强度e合0所以得，解