2011届高三物理一轮复习 电场的能的性质同步练习29

用心 爱心 专心1 电场的能的性质电场的能的性质 一 选择题一 选择题 本大题共本大题共 1010 个小题 共个小题 共 7070 分 每小题至少有一个选项正确 全部选对的分 每小题至少有一个选项正确 全部选对的 得得 7 7 分 选对但不全的得分 选对但不全的得 4 4 分 有选错的得分 有选错的得 0 0 分分 1 1 2008 2008 广东高考广东高考 如图如图 1 1 所示 实线表示电场线 虚线所示 实线表示电场线 虚线 表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹 粒子表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹 粒子 先经过先经过M M点 再经过点 再经过N N点 可以判定点 可以判定 A A M M点的电势大于点的电势大于N N点的电势点的电势 B B M M点的电势小于点的电势小于N N点的电势点的电势 C C 粒子在 粒子在M M点受到的电场力大于在点受到的电场力大于在N N点受到的电点受到的电 场力场力 D D 粒子在 粒子在M M点受到的电场力小于在点受到的电场力小于在N N点受到的电场力点受到的电场力 解析 沿电场线方向电势降落 所以解析 沿电场线方向电势降落 所以 A A 对对 B B 错 电场线越密的地方电场强度越大 错 电场线越密的地方电场强度越大 同一带电粒子所受电场力越大 故同一带电粒子所受电场力越大 故 C C 错错 D D 对 对 答案 答案 ADAD 2 2 在静电场中 在静电场中 A A 电场强度处处为零的区域内 电势一定也处处为零 电场强度处处为零的区域内 电势一定也处处为零 B B 电场强度处处相同的区域内 电势一定也处处相同 电场强度处处相同的区域内 电势一定也处处相同 C C 电场强度的方向总是跟等势面垂直 电场强度的方向总是跟等势面垂直 D D 电势降低的方向就是电场强度的方向 电势降低的方向就是电场强度的方向 解析 电场强度的大小和电势的高低没有直接关系 不能根据电场强度的大小判断解析 电场强度的大小和电势的高低没有直接关系 不能根据电场强度的大小判断 电势的高低 也不能根据电势的高低判断电场强度的大小 电势的高低 也不能根据电势的高低判断电场强度的大小 A A B B 均错 电场强度的均错 电场强度的 方向一定跟等势面垂直 方向一定跟等势面垂直 C C 对 沿电场强度的方向电势降低 但电势降低的方向不对 沿电场强度的方向电势降低 但电势降低的方向不 一定是电场强度的方向 电势降低最快的方向才是电场强度的方向 一定是电场强度的方向 电势降低最快的方向才是电场强度的方向 D D 错 错 答案 答案 C C 3 3 将一正电荷从无限远处移入电场中 将一正电荷从无限远处移入电场中M M点 静电力做功点 静电力做功W W1 1 6 106 10 9 9 J J 若将一个等 若将一个等 量的负电荷从电场中量的负电荷从电场中N N点移向无限远处 静电力做功点移向无限远处 静电力做功W W2 2 7 107 10 9 9 J J 则 则M M N N两点两点 的电势的电势 M M N N 有如下关系 有如下关系 A A M M N N 0 M M 0 0 C C N N M M 0 N N 0 0 解析 对正电荷解析 对正电荷 M M 对负电荷 对负电荷 N N 即即 N N 而而 W W1 1 q q W W2 2 q q W W2 2 q q W W2 2 W W1 1 0 0 且 且和和均大于均大于 0 0 则 则 N N M M 0 D D 则从 则从A A D D D D 移动正电荷电场力做正功 移动正电荷电场力做正功 B B 对 从对 从 A A D D D D 移动负电荷 电场力做负功 电势能增加 移动负电荷 电场力做负功 电势能增加 C C 错 电场力做功与路径无关 只与两错 电场力做功与路径无关 只与两 点间电势差有关 故点间电势差有关 故 D D 正确 正确 答案 答案 BDBD 8 8 2009 2009 全国卷全国卷 图图 6 6 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 粒粒 子子M M N N质量相等 所带电荷的绝对值也相等 现将质量相等 所带电荷的绝对值也相等 现将 M M N N从虚线上的从虚线上的O O点以相同点以相同 速率射出 两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两速率射出 两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两 用心 爱心 专心4 条条 实线所示 点实线所示 点a a b b c c为实线与虚线的交点 已知为实线与虚线的交点 已知O O点点 电势高于电势高于c c点 若不计重力 则点 若不计重力 则 A A M M带负电荷 带负电荷 N N带正电荷带正电荷 B B N N在在a a点的速度与点的速度与M M在在c c点的速度大小相同点的速度大小相同 C C N N在从在从O O点运动至点运动至a a点的过程中克服电场力做功点的过程中克服电场力做功 D D M M在从在从O O点运动至点运动至b b点的过点的过 程中 电场力对它做的程中 电场力对它做的 功等于零功等于零 解析 由解析 由O O点电势高于点电势高于c c点电势知 场强方向垂直虚线向下 由两粒子运动轨迹的点电势知 场强方向垂直虚线向下 由两粒子运动轨迹的 弯曲方向可知弯曲方向可知N N粒子所受电场力方向向上 粒子所受电场力方向向上 M M粒子所受电场力方向向下 故粒子所受电场力方向向下 故M M粒子粒子 带正电 带正电 N N粒子带负电 粒子带负电 A A 错误 在匀强电场中相邻等势线间的电势差相等 故电错误 在匀强电场中相邻等势线间的电势差相等 故电 场力对场力对M M N N做的功相等 做的功相等 B B 正确 因正确 因O O点电势低于点电势低于a a点电势 且点电势 且N N粒子带负电 粒子带负电 故故N N粒子运动中电势能减少 电场力做正功 粒子运动中电势能减少 电场力做正功 C C 错误 错误 O O b b两点位于同一等势线上 两点位于同一等势线上 D D 正确 正确 答案 答案 BDBD 9 9 2010 2010 青岛模拟青岛模拟 如图如图 7 7 所示 在真空中有两个带正电所示 在真空中有两个带正电 的点的点 电荷 分别置于电荷 分别置于M M N N两点 两点 M M处正电荷的电荷量大于处正电荷的电荷量大于N N 处正电荷的电荷量 处正电荷的电荷量 A A B B为为M M N N连线的中垂线上的两连线的中垂线上的两 点 现将一负点电荷点 现将一负点电荷q q由由A A点沿中垂线移动到点沿中垂线移动到B B点 在此点 在此 过程中 下列说法正确的是过程中 下列说法正确的是 A A q q的电势能逐渐减小的电势能逐渐减小 B B q q的电势能逐渐增大的电势能逐渐增大 C C q q的电势能先增大后减小的电势能先增大后减小 D D q q的电势能先减小后增大的电势能先减小后增大 解析 负电荷从解析 负电荷从A A到到B B的过程中 电场力一直做负功 电势能增大 所以的过程中 电场力一直做负功 电势能增大 所以 A A C C D D 均错 均错 B B 对 对 答案 答案 B B 1010 2010 2010 上海模拟上海模拟 如图如图 8 8 所示 真空中存在范围足够大所示 真空中存在范围足够大 的匀强电场 虚线的匀强电场 虚线A A B B为该匀强电场的两个等势面 现为该匀强电场的两个等势面 现 有三个完全相同的带等量正电荷的小球有三个完全相同的带等量正电荷的小球a a b b c c 从等 从等 势面势面A A上的某点同时以相同速率上的某点同时以相同速率v v0 0向不同方向开始运向不同方向开始运 动 其中动 其中a a的初速度方向垂直指向等势面的初速度方向垂直指向等势面B B b b的初速的初速 用心 爱心 专心5 度方向平行于等势面 度方向平行于等势面 c c的初速度方向与的初速度方向与a a相反 经过一段时间 三个小球先后通相反 经过一段时间 三个小球先后通 过过 等势面等势面B B 已知三个小球始终在该匀强电场中运动 不计重力 则下列判断正确的 已知三个小球始终在该匀强电场中运动 不计重力 则下列判断正确的 是是 A A 等势面 等势面A A的电势高于等势面的电势高于等势面B B的电势的电势 B B a a c c两小球通过等势面两小球通过等势面B B时的速度相同时的速度相同 C C 开始运动后的任一时刻 开始运动后的任一时刻 a a b b两小球的动能总是相同两小球的动能总是相同 D D 开始运动后的任一时刻 三个小球电势能总是相等 开始运动后的任一时刻 三个小球电势能总是相等 解析 由解析 由a a b b c c三球经过一段时间后均通过等势面三球经过一段时间后均通过等势面B B 可知它们所受的电场力向 可知它们所受的电场力向 下 下 则电场方向竖直向下 故则电场方向竖直向下 故 A A 正确 由动能定理得 三个小球通过等势面正确 由动能定理得 三个小球通过等势面B B时 电场时 电场 力做功相等 三球的速度大小相同 且力做功相等 三球的速度大小相同 且a a c c方向相同 方向相同 B B 正确 对正确 对a a b b两球 由两球 由 于于 运动方向不同 同一时间 电场力做功不同 因此同一时刻的动能不相同 运动方向不同 同一时间 电场力做功不同 因此同一时刻的动能不相同 C C 错误 错误 三个小球运动的方向不同 大小也不相同 不可能在同一时刻位于同一等势面上 三个小球运动的方向不同 大小也不相同 不可能在同一时刻位于同一等势面上 故电势能不可能相等 故电势能不可能相等 D D 错误 错误 答案 答案 ABAB 二 非选择题二 非选择题 本大题共本大题共 2 2 个小题 共个小题 共 3030 分 解答时应写出必要的文字说明 方程式分 解答时应写出必要的文字说明 方程式 和和 演算步骤 有数值计算的要注明单位演算步骤 有数值计算的要注明单位 1111 14 14 分分 在一个水平面上建立在一个水平面上建立x x轴 在过原点轴 在过原点O O垂直于垂直于x x轴轴 的平面的右侧空间有一个匀强电场 场强大小的平面的右侧空间有一个匀强电场 场强大小E E 6 0 106 0 105 5 N CN C 方向与 方向与x x轴正方向相同 在轴正方向相同 在O O处放一个电荷量处放一个电荷量q q 5 0 105 0 10 8 8 C C 质量 质量m m 1 0 101 0 10 2 2 kg kg 的绝缘物块 物块与水平的绝缘物块 物块与水平 面间的动摩擦因数面间的动摩擦因数 0 200 20 沿 沿x x轴正方向给物块一个初速轴正方向给物块一个初速 度度v v0 0 2 02 0 m sm s 如图 如图 9 9 所示 求物块最终停止时的位置 所示 求物块最终停止时的位置 g g 取取 1010 m sm s2 2 解析 物块先在电场中向右减速 设运动的位移为解析 物块先在电场中向右减速 设运动的位移为x x1 1 由动能定理得 由动能定理得 用心 爱心 专心6 qEqE mg mg x x1 1 0 0 mvmv0 02 2 1 1 2 2 所以所以x x1 1 m mv v0 02 2 2 2 q qE E m mg g 代入数据得代入数据得x x1 1 0 40 4 m m 可知 当物块向右运动可知 当物块向右运动 0 40 4 m m 时速度减为零 因物块所受的电场力时速度减为零 因物块所受的电场力F F qEqE 0 030 03 N N F Ff f mg mg 0 020 02 N N 所以物块将沿 所以物块将沿x x轴负方向加速 跨过轴负方向加速 跨过O O点之后在摩擦力作用下减点之后在摩擦力作用下减 速 速 最终停止在最终停止在O O点左侧某处 设该点距点左侧某处 设该点距O O点距离为点距离为x x2 2 则对全过程由动能定理得 则对全过程由动能定理得 mg mg 2 2x x1 1 x x2 2 0 0 mvmv0 02 2 1 1 2 2 解之得解之得x x2 2 0 20 2 m m 答案 在答案 在O O点左侧距点左侧距O O点点 0 20 2 m m 处处 1212 16 16 分分 如图如图 1010 所示 在水平向左的匀强电场中 一带电所示 在水平向左的匀强电场中 一带电 小小 球用绝缘轻绳球用绝缘轻绳 不伸缩不伸缩 悬于悬于O O点 平衡时小球位于点 平衡时小球位于A A点 此点 此 时绳与竖直方向的夹角时绳与竖直方向的夹角 53 53 绳长为 绳长为l l B B C C D D到到O O点的点的 距离均为距离均为l l BDBD水平 水平 OCOC竖直 竖直 BOBO COCO DODO l l 1 1 将小球移到将小球移到B B点 给小球一竖直向下的初速度点 给小球一竖直向下的初速度v vB B 小球到达悬点正下方 小球到达悬点正下方C C点时点时 绳绳 中拉力恰等于小球重力 求中拉力恰等于小球重力 求v vB B的大小 的大小 2 2 当小球移到当小球移到D D点后 让小球由静止自由释放 求 小球首次经过悬点点后 让小球由静止自由释放 求 小球首次经过悬点O O正下方时正下方时 的速率 的速率 计算结果可带根号 取计算结果可带根号 取 sin53 sin53 0 8 0 8 解析 解析 1 1 小球由小球由B