高考物理一轮复习 课时作业 第24讲 电场能的性质.doc

2013届高三物理总复习精品课时作业第24讲 电场能的性质1某电场的电场线分布如图所示以下说法正确的是()ac点场强大于b点场强ba点电势高于b点电势c若将一试探电荷q由a点释放，它将沿电场线运动到b点d若在d点再固定一点电荷q，将一试探电荷q由a移至b的过程中，电势能减小【解析】根据电场线的分布和方向可判断，a错误，b正确；若将一试探电荷q由a点释放，它不一定沿电场线运动到b点，c错误；将一试探电荷q由a移至b的过程中，电场力做正功，电势能减小，d正确【答案】bd2在静电场中，将一正电荷从a移动到b点，电场力做了负功，则()ab点的电场强度一定比a点大b电场线方向一定从b指向acb点的电势一定比a点高d该电荷的动能一定减小【解析】正电荷从a移动到b点，电场力做了负功，电势能增加，说明b点的电势一定比a点高，选项c正确；电场强度的大小与电势的高低无关，无法确定，选项a错误；b点的电势比a点高，即a、b在不同的等势面上，但电场线方向不一定从b指向a，b错误；虽然电场力做负功，但该电荷不一定只有电场力做功，如有重力做功，该电荷的动能不一定减小，d错误【答案】c3图示为一匀强电场，某带电粒子从a点运动到b点在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 j，电场力做的功为1.5 j则下列说法正确的是()a粒子带负电b粒子在a点的电势能比在b点少1.5 jc粒子在a点的动能比在b点多0.5 jd粒子在a点的机械能比在b点少1.5 j【解析】电场力做正功，电势能减小，故粒子带正电，选项a、b错误；合外力做负功，动能减小，故c正确，非重力做正功，机械能增加，故d正确【答案】cd4图中mn是由一负点电荷产生的电场中的一条电场线一个带正电的粒子q飞入电场后，在只受电场力的作用下沿一条曲线(图中虚线)运动，a、b是该曲线上的两点，则()aa点的电场强度ea小于b点的电场强度ebba点的电势a低于b点的电势bc粒子在a点的动能eka小于在b点的动能ekbd粒子在a点的电势能epa低于在b点的电势能epb【解析】粒子经过电场线mn时所受电场力的方向水平向左，运动轨迹向合外力的方向偏转，故场强的方向由n指向m，画出负电荷的电场线分布，易知a正确，粒子从a到b，电场力做正功，电势能减小，动能增大，故c正确【答案】ac5空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上b、c两点的电场强度在x方向上的分量分别是ebx、ecx.下列说法中正确的有()aebx的大小大于ecx的大小bebx的方向沿x轴正方向c电荷在o点受到的电场力在x方向上的分量最大d负电荷沿x轴从b移到c的过程中，电场力先做正功，后做负功【解析】本题的入手点在于如何判断ebx和ecx的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法；需要对电场力的性质和能的性质有较为全面的理解在b点和c点附近分别取很小的一段d，由图象，b点段对应的电势差大于c点段对应的电势差，看做匀强电场有e，可见ebxecx，a项正确；同理可知o点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，c项错误；沿电场方向电势降低，在o点左侧，ebx的方向沿x轴负方向，在o点右侧，ecx的方向沿x轴正方向，所以b项错误，d项正确【答案】ad6空间存在匀强电场，有一电荷量为q(q0)、质量为m的粒子从o点以速率v0射入电场，运动到a点时速率为2v0.现有另一电荷量q、质量m的粒子以速率2v0仍从o点射入该电场，运动到b点时速率为3v0.若忽略重力的影响，则()a在o、a、b三点中，b点电势最高b在o、a、b三点中，a点电势最高coa间的电势差比bo间的电势差大doa间的电势差比bo间的电势差小【解析】正电荷由o到a，动能变大，电场力做正功，电势能减小，电势也减小，o点电势较高；负电荷从o到b速度增大，电场力也做正功，电势能减小，电势升高，b点电势比o点高所以b点最高，a对；uoa，uob，故d对【答案】ad7如图所示，长为l、倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电荷量为q、质量为m的小球以初速度v0从斜面底端a点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端b点时，速度仍为v0.重力加速度为g，则下列说法正确的是()aa、b两点间的电压一定等于b小球在b点的电势能一定大于在a点的电势能c若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最大值一定为d若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷q产生的，则q一定是正电荷【解析】小球从a点移到b点，根据动能定理有：qumglsin 0可知a正确；小球从a点运动到b点，电场力做正功，电势能减小，b错误；若是匀强电场，场强沿斜面向上时具有最小值，无最大值，c错误；d选项中应为负电荷【答案】a8在真空中的光滑绝缘水平面上有一带电小滑块；开始时滑块静止若在滑块所在空间加一水平匀强电场e1，持续一段时间后立即换成与e1相反方向的匀强电场e2.当电场e2与电场e1持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能ek.在上述过程中，e1对滑块的电场力做功为w1，冲量大小为i1；e2对滑块的电场力做功为w2，冲量大小为i2.则()ai1i2b4i1i2cw10.25ek，w2 0.75ekdw10.20ek，w2 0.80ek【解析】根据s1t，s2ts1得出速率的关系v22v1，从而得出e23e1，也可通过vt图象求解【答案】c9一个带电荷量为q、质量为m的小球从光滑绝缘的斜面轨道的a点由静止下滑，小球恰能通过半径为r的竖直圆形轨道的最高点b而做圆周运动现在竖直方向上加如图所示的匀强电场，且电场强度满足mg2qe.若仍从a点由静止释放该小球，则()a小球仍恰好过b点b小球不能过b点c小球能过b点，且在b点与轨道之间压力不为0d以上说法都不对【解析】依题有：mghmv2mgr，mgm，同理可得：(mgqe)hmvb22(mgqe)r，mgqem 所以小球仍恰好过b点，即选项a正确【答案】a10如图所示，l为竖直固定的光滑绝缘杆，杆上o点套有一质量为m、带电荷量为q的小环，在杆的左侧固定一电荷量为q的点电荷，杆上a、b两点到q的距离相等，oa间的距离为h1，ab间的距离为h2.使小环从图示位置的o点由静止释放后，小环通过a的速率为.则下列说法正确的是()a小环通过b点的速率为b小环从o到b，电场力做的功可能为零c小环在oa之间的速度是先增大后减小d小环在ab之间的速度是先减小后增大【解析】a、b两点等势，小环从a滑落到b时，根据动能定理有mgh2mvmv，解出vb，小环在oa之间的合外力做正功，速度一直增大，小环在ab之间运动时，合力先做功；后电场力做负功，而重力做正功，合力做功不能确定，只有a正确【答案】a11如图所示，在绝缘水平面上相距为l的a、b两点分别固定着等量正点电荷o为ab连线的中点，c、d是ab连线上两点，其中accooddbl.一质量为m、电荷量为q的小滑块(可视为质点)以初动能e0从c点出发，沿直线ab向d运动，滑块第一次经过o点时的动能为ne0(n1)，到达d点时动能恰好为零，小滑块最终停在o点求：(1)小滑块与水平面之间的动摩擦因数.(2)o、d两点间的电势差uod.(3)小滑块运动的总路程s.【解析】(1)由o为ab连线的中点，c、d是ab连线上两点，其中accoodl知c、d关于o点对称，则ucd0.设滑块与水平面间的摩擦力大小为f，对滑块从c到d的过程中，由动能定理得：qucdf0e0且fmg得：.(2)对于滑块从o到d的过程中，由动能定理得：quodf0ne0，则：uod.(3)对于小滑块从c开始运动最终在o点停下的整个过程，由动能定理得：qucofs0e0，而ucouod得：s.【答案】(1)(2)(3)12在光滑绝缘的水平面上，用长为2l的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球a和b组成一带电系统a球的带电荷量为2q，b球的带电荷量为3q，如图所示，虚线mp为ab两球连线的垂直平分线，虚线nq与mp平行且相距5l.最初a和b分别静止于虚线mp的两侧，距mp的距离均为l，且a球距虚线nq的距离为4l.若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线mp、nq间加上水平向右的匀强电场e后，试求：(1)b球刚进入电场时，带电系统的速度大小(2)带电系统向右运动的最大距离(3)带电系统从开始运动到速度第一次为零时，b球电势能的变化量【解析】(1)设b球刚进入