高考物理一轮复习 第六章 电场能的性质课时作业18（含解析）.doc

十八电场能的性质1如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，电场线的方向如图中箭头所示，m、n、q是以直电场线上一点o为圆心的同一圆周上的三点，oq连线垂直于mn.以下说法正确的是()ao点电势与q点电势相等bo、m间的电势差小于n、o间的电势差c将一负电荷由m点移到q点，电荷的电势能增加d在q点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿与oq垂直的方向竖直向上答案：c解析：由电场线的方向可知mon，再作出此电场中过o点的等势线，可知oq，a错误；且mo间的平均电场强度大于on间的平均电场强度，故umouon，b错误；因umq0，负电荷从m到q电场力做负功，电势能增加，c正确；正电荷在q点的电场力方向沿电场线的切线方向而不是圆的切线方向，d错误2如图所示，a、b、c、d是真空中一正四面体的四个顶点现在在a、b两点分别固定两个点电荷q1和q2，则关于c、d两点的场强和电势，下列说法正确的是()a若q1和q2是等量异种电荷，则c、d两点电场强度不同，电势相同b若q1和q2是等量异种电荷，则c、d两点电场强度和电势均相同c若q1和q2是等量同种电荷，则c、d两点电场强度和电势均不相同d若q1和q2是等量同种电荷，则c、d两点电场强度和电势均相同答案：b解析：若q1和q2是等量异种电荷，则c、d位于两个点电荷的中垂面上，所以c、d两点电场强度相同，电势相同，所以a错误，b正确；若q1和q2是等量同种电荷，则c、d两点电势相同，电场强度大小相等，方向不同，所以c、d错误3(多选)如图所示，在平面直角坐标系中有一底角是60的等腰梯形，坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中o(0,0)点电势为6 v，a(1，)点电势为3 v，b(3，)点电势为0 v，则由此可判定()ac点的电势为3 vbc点的电势为0 vc该匀强电场的电场强度大小为100 v/md该匀强电场的电场强度大小为100 v/m答案：bd解析：由题意可知c点坐标为(4,0)在匀强电场中，任意两条平行的线段，两点间电势差与其长度成正比，所以，代入数据得c0 v，则a错，b对；取oc的中点设为d，则d点电势为3 v，和a点电势相等，连接ad，由几何关系知，ad平行于bc，则ad是匀强电场中的等势线，过o作ad的垂线og，垂足为g，og即是一条电场线，由几何关系知og长为 cm，则e v/m100 v/m，则d对，c错4某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的o点由静止开始在电场力作用下运动到a点取o点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计在o到a运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、粒子的动能ek和运动径迹上电势随位移x的变化图线可能正确的是()答案：b解析：带正电的粒子从o点向a点运动，电场线先变疏再变密，电场强度先变小，后变大，故电场力和粒子的加速度也是先变小，后变大，选项b正确；粒子从o向a运动，一直加速，但加速度先变小，后变大，其速度时间图象的斜率应是先变小，后变大，选项a错误；从o到a，电场强度先变小，后变大，单位长度上的电势降落应是先变小，后变大，选项c错误；根据ekmv2fx，ekx图象的斜率为力f，从o到a，粒子所受的电场力先变小，后变大，故ekx图象的斜率应先变小，后变大，选项d错误5(多选)如图所示，p、q处固定放置两等量异种电荷，b、c、o在p、q的连线上，e、o为两点电荷连线的中垂线上的点，且abeo，bcco，abbo，aeeo，则()aa点电势等于b点电势bb点场强大于e点场强c电子在a点的电势能大于电子在o点的电势能db、c间电势差大于c、o间电势差答案：bd解析：等量异种点电荷周围的电场线分布情况如图所示，a点和b点不在同一个等势面上，电势不相等，选项a错误；根据电场线的疏密情况可得，b点的场强大于e点的场强，选项b正确；a点的电势大于零，o点的电势等于零，电子带负电，在高电势处电势能小，选项c错误；b、c间的电场线比c、o间的电场线密，场强大，电势降低得快，所以b、c间的电势差大于c、o间的电势差，选项d正确6(2015浙江嘉兴一中摸底)如图为一匀强电场，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点少0.5 jd粒子在a点的机械能比在b点少1.5 j答案：d解析：由于电场力做正功，因此电场力与电场线方向相同，粒子带正电，a错误；电场力做了1.5 j的正功，电势能减少了1.5 j，因此粒子在b点的电势能比在a点少1.5 j，b错误；根据动能定理ekw重力w电场力2.0 j1.5 j0.5 j，因此从a运动到b动能减少了0.5 j，c错误；由于除重力和系统内弹力以外的力做功改变机械能，在此题中，电场力做功为1.5 j，因此机械能增加1.5 j，d正确7(2015山东潍坊一模)(多选)直线ab是电场中的一条电场线，从a点无初速度释放一电子，电子仅在电场力作用下，沿直线从a点运动到b点，其电势能ep随位移x变化的规律如图所示，设a、b两点的电场强度分别为ea和eb，电势分别为a和b，则()aeaebbeaebcab答案：ac解析：根据图象可知，图线的斜率表示电场力的大小电子从a到b，电势能图线的斜率逐渐减小，则电场力逐渐减小，故电场强度逐渐减小，所以eaeb，a正确，b错误；由于电势能逐渐降低，所以电场力做正功，则电子所受的电场力方向由a指向b，电场线的方向由b指向a，沿电场线方向电势逐渐降低，所以aq2，选项b错误；由沿电场线方向电势降低知，在p点场强方向改变，所以p点处的电场强度为0，选项a正确；质子从m点运动到n点，加速度先减小后增大，速率先增大后减小，选项c正确，d错误10(多选)如图所示，水平放置的平行金属板充电后在板间形成匀强电场，板间距离为d，一个带负电的液滴带电荷量大小为q，质量为m，从下板边缘射入电场，沿直线从上板边缘射出，则()a液滴做的是匀速直线运动b液滴做的是匀减速直线运动c两板间的电势差为d液滴的电势能减少了mgd答案：acd解析：首先根据运动是直线运动，确定要考虑重力，而电场力也在竖直方向上，所以可以肯定合外力必然为零，因而确定了液滴的运动性质和所受重力和电场力的关系，液滴斜向右上运动，电场力做正功，且w电mgd，故电势能减少了mgd，电势差为u，b错误，a、c、d正确11如图所示，在竖直平面内，光滑的绝缘细杆ac与半径为r的圆交于b、c两点，在圆心o点处固定一正电荷，b为ac的中点，c位于圆周的最低点现有一质量为m、电荷量的大小为q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从a点由静止开始沿杆下滑已知重力加速度为g，a、c两点的高度差为3r，小球滑到b点时的速度大小为2.求：(1)a、b两点间的电势差uab；(2)小球滑至c点时的速度大小答案：(1)(2)解析：(1)小球由a到b的过程中，由动能定理得：mgrquabm(2)2解得：uab(2)小球由a到c的过程中，由动能定理得：mg3rquacmv ，其中uabuac.由以上各式可得小球滑到c点时的速度大小vc.12如图所示，等量异种点电荷，固定在水平线上的m、n两点上，电荷量均为q，有一质量为m、电荷量为q(可视为点电荷)的小球，固定在长为l的绝缘轻质细杆的一端，细杆另一端可绕过o点且与mn垂直的水平轴无摩擦地转动，o点位于mn的垂直平分线上距mn为l处，现在把杆拉到水平位置，由静止释放，小球经过最低点b时速度为v，取o处电势为零，忽略q对q、q形成电场的影响求：(1)小球经过b点时对杆的拉力大小；(2)在q、q形成的电场中，a点的电势a；(3)小球继续向左摆动，经过与a等高度的c点时的速度答案：(1)mg(2)(3)解析：(1)小球经b点时，在竖直方向有tmgtmg由牛顿第三定律知，小球对细杆的拉力大小也为mg(2)由于取o点电势为零，而o在mn的垂直平分线上，所以b0.电荷从a到b过程中，由动能定理得mglq(ab)mv2a(3)由电场对称性可知，ca，即uac2a小球从a到c过程，根据动能定理quacmvvc13如图所示，在o点放置一个正电荷，在过o点的竖直平面内的a点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q.小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以o为圆心、r为半径的圆(图中实线表示)相交于b、c两点，o、c在同一水平线上，boc30，a距离oc的竖直高度为h.若小球通过b点的速度为v，求：(1)小球通过c点的速度大小；(2)小球由a到c电场力做了多少功；(3)小球由a到c机械能的损失答