2013年高考物理二轮复习 课下限时训练七 电场

1 20132013 年高考二轮复习课下限时训练七年高考二轮复习课下限时训练七 电场电场 1 取无穷远处电势为零 测得真空中两个点电荷在 M N 的连线上的电势分布 取 M 点 为坐标原点 MN 方向为 x 轴正方向 则 N 点坐标正好在 x 3a 处 连线上各点电势随 x 变化 关系如图 1 所示 以下判断正确的是 图 1 A 点电荷从 M N 一定都是负电荷 B 点电荷从 M N 一定为异种电荷 C 点电荷从 M N 所带电荷量的绝对值之比为 2 1 D x 2a 处的电场强度一定为零 2 如图 2 所示 在光滑绝缘的水平面上 有一菱形 ABCD 对角线相交于 O 点 在顶点 B D 处各固定一个点电荷 若将一个带正电的小球从 A 点静止释放 小球将沿对角线 AC 做 往返运动 则 图 2 A B D 处固定的是等量的正电荷 B B D 处固定的是等量的异种电荷 C 在 A C 的连线上 O 点电势最低 D 运动小球在 O 处的机械能最小 3 在竖直向下的匀强电场中 有 a b c d 四个带电质点 各以水平向左 水平向右 竖直向下和竖直向上的速度做匀速直线运动 不计质点间的相互作用力 则有 图 3 A c d 带异种电荷 B a b 带同种电荷且电势能均不变 C d 的电势能增大 重力势能增大 D c 的电势能减小 机械能减小 4 P Q 两个电荷的电场线分布如图 4 所示 c d 为电场中的两点 一个离子从 a 运动 2 到 b 不计重力 轨迹如图所示 则下列判断正确的是 图 4 A Q 带正电 B c 点电势低于 d 点电势 C 离子在运动过程中受到 P 的吸引 D 离子从 a 到 b 电场力做正功 5 如图 5 所示 实线为某孤立点电荷产生的电场中的几条电场线 虚线是某一带电粒 子通过该电场区域时的运动轨迹 a b 是轨迹上的两点 若带电粒子在运动中只受电场力的 作用 下列说法中正确的是 图 5 A 该电场是由负点电荷所激发的电场 B 电场中 a 点的电势比 b 点的电势高 C 带电粒子在 a 点的加速度比在 b 点的加速度小 D 带电粒子在 a 点的动能比在 b 点的动能大 6 空间有一电场强度方向平行 x 轴对称分布的电场 其电场强度 E 随 x 变化的图象如 图 6 所示 电场强度的正方向与 x 轴正方向相同 则下列说法中正确的是 图 6 A O 点的电势最低 B x2点的电势最高 C x1和 x1两点的电势相等 D x1和 x3两点的电势相等 7 如图 7 所示 阴极射线示波管的聚集电场是由电极 A1 A2形成 实线为电场线 虚 线为等势线 z 轴为该电场的中心轴线 P Q R 为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨 迹上的三点 则下列说法不正确的是 3 图 7 A 电极 A1的电势低于电极 A2的电势 B 电子在 P 点处的动能大于在 Q 点处的动能 C 电场中 Q 点的电场强度大于 R 点的电场强度 D 电子从 P 至 R 的运动过程中 电场力对它一直做正功 8 如图 8 所示 在一个匀强电场中有一个四边形 ABCD M 为 AD 的中点 N 为 BC 的中 点 一个电荷量为 3 10 7 C 带正电的粒子 从 A 点移动到 B 点 电场力做功为 WAB 3 0 10 8 J 将该粒子从 D 点移动到 C 点 电场力做功为 WDC 5 0 10 8 J 下列结 论正确的是 图 8 A A B 两点之间的电势差为 10 V B 若将该粒子从 M 点移动到 N 点 电场力做功 WMN 4 0 10 8 J C 若将该粒子从 M 点移动到 N 点 电场力做功 WMN 8 0 10 8 J D 若 A B 之间的距离为 1 cm 该电场的场强一定是 E 10 V m 9 如图 9 所示 竖直放置的半圆形绝缘轨道的半径为 R 下端与光滑绝缘水平面平滑连 接 整个装置处于方向竖直向上的匀强电场 质量为 m 带电荷量为 q 的物块 可视为质点 从 水平面上的 A 点以初速度 v0水平向左运动 沿半圆形轨道恰好能通过最高点 C 已知电场强 度大小为 E E g 为重力加速度 mg q 1 试计算物体在运动过程中克服摩擦力做的功 2 证明物块离开轨道落回水平面的过程中运动的水平距离与场强大小 E 无关 且为一 常量 图 9 10 如图 10 所示 水平放置的平行板电容器 与某一电源相连 它的极板长 L 0 4 m 两板间距离 d 4 10 3 m 有一束由相同带电微粒组成的粒子流 以相同的速度 v0从两 板中央平行极板射入 开关 S 闭合前 两板不带电 由于重力作用微粒能落到下板的正中央 已知微粒质量为 m 4 10 5 kg 电荷量 q 1 10 8 C g 10 m s2 求 1 微粒入射速度 v0为多少 2 为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场 电容器的上板应与电源的正极还是负 极相连 所加的电压 U 应取什么范围 4 图 10 参考答案 1 D 解析 因为沿电场方向电势逐渐降低 所以该两个电荷一定都是正电荷 选项 AB 错误 由于 x 2a 处电势最低且位于 M N 两个电荷的连线上 结合两个正点电荷连线上 电势分布特点可知 此处电场强度为零 由电场叠加原理可得 解得 kQM 2a 2 kQN a2 QM QN 4 1 选项 C 错误 选项 D 正确 2 C 解析 由题意 B D 处固定的是等量的负电荷 选项 A B 错误 带正电的小球 从 A 点静止释放 电场力做正功 到达 O 点时动能最大 电势能最小 故 O 点电势最低 选 项 C 正确 选项 D 错误 3 B 解析 各个质点所受重力均向下 要使它们分别以水平向左 水平向右 竖直 向下和竖直向上的速度做匀速直线运动 所受电场力均向上 且与重力平衡 各个质点均带 负电 选项 A 错误 a b 沿等势面运动 带同种电荷且电势能均不变 选项 B 正确 d 竖直 向上运动 电场力做正功 d 的电势能减小 重力势能增大 选项 C 错误 c 竖直向下运动 电场力做负功 电势能增大 重力势能减小 机械能减小 选项 D 错误 4 C 解析 根据电场线从正电荷出发到负电荷终止可知 P 带正电荷 Q 带负电荷 选项 A 错误 由顺着电场线方向电势逐渐降低可知 c 点电势高于 d 点电势 选项 B 错误 由离子从 a 运动到 b 的轨迹弯曲方向可知 离子在运动过程中受到 P 的吸引 选项 C 正确 离子从 a 到 b 电场力做负功 选项 D 错误 5 D 解析 由带电粒子运动轨迹可知粒子所受电场力方向向左 由于电场方向未知 且不知带电粒子电性 故不能判定该电场是由正点电荷激发还是由负点电荷所激发 则不能 判断出哪点电势高 选项 A B 错误 根据电场线的疏密可以判断出 a 点的电场强度较大 带电粒子在 a 点的加速度比在 b 点的加速度大 选项 C 错误 带电粒子由 a 点到 b 点的过程 电场力做负功 根据动能定理可知选项 D 正确 6 C 解析 由图知 O 点两侧电场强度方向相反 且从 O 点向左 向右移动电势均降 低 由沿电场线方向电势降低可知 O 点电势最高 x1 x2 x3三点电势依次降低 选项 A B D 错误 由图可知电场强度在 O 点左右侧对称 所以 x1和 x1两点的电势相等 选项 C 正确 7 B 解析 电场线的方向由 A2指向 A1 则 A2的电势高于 A1 选项 A 正确 电子从 P 点向 Q 点运动 电场力做正功 所以电子在 P 点处的动能小于在 Q 点处的动能 选项 B 错误 电场线密的地方电场强度大 所以 Q 点的电场强度大于 R 处的电场强度 选项 C 正确 电子 从 P 点向 R 点运动过程中 电场力一直做正功 D 选项正确 8 B 解析 A B 两点之间的电势差 UAB 0 1 V D C 两点之间的电势差 UDC WAB q V 根据匀强电场的性质 M N 两点的电势分别为 M N WDC q 1 6 A D 2 B C 2 两点之间的电势差 UMN N N V 将该粒子从 M 点移动到 N 点 电场力做 UAB UDC 2 2 15 5 功 WMN qUMN 4 0 10 8 J 选项 B 正确 选项 AC 错误 因不明确 AB 与电场方向的关系 不能直接应用 E 计算电场强度 选项 D 错误 U d 9 1 mv qE mg R 1 22 0 5 2 2 证明略 解析 1 物块恰能通过圆弧最高点 C 时 圆弧轨道与物块间无弹力作用 物块受到的 重力和电场力提供向心力 则有 mg qE m 物块由 A 运动到 C 的过程中 设克服摩擦力做的功为 Wf 根据动能定理有 qE 2R Wf mg 2R mv mv 1 22 C 1 22 0 联立解得 Wf mv qE mg R 1 22 0 5 2 2 物块离开半圆弧轨道后做类平抛运动 设水平位移的大小为 x 则 水平方向 x vCt 竖直方向 2R t2 1 2 g qE m 联立解得 x 2R 10 1 10 m s 2 负极 120 V U 200 V 解析 S 闭合前 微粒做平抛运动 有 v0t gt2 L 2 d 2 1 2 解得 v0 10 m s L 2