2013高考物理复习 金版教程 第6章第2单元 电场的能的性质练习

1 限时规范特训限时规范特训 时间 45 分钟 分值 100 分 1 某平面区域电场线呈上下 左右对称分布 如图所示 已知M N为区域中上 下 对称的两点 根据以上条件 下列判断正确的是 A M点场强一定等于N点场强 B M点场强一定大于N点场强 C 将正电荷从M点沿虚线移动到N点 电场力做正功 D 电子在M点的电势能等于在N点的电势能 解析 电场线越密的地方 场强越强 反之场强越弱 因为M N上 下对称 故场强 大小相等 B 错误 因为场强方向为电场线的切线方向 M N两点的场强方向不同 故 A 错误 将正电荷从M点沿虚线移动到N点 由电场力与运动方向的关系可知 电场力先做 负功 再做正功 C 错误 一个电子从M点运动到N点的过程中 电场力先做正功 再做 负功 由对称性可知 总功为零 故电子在M N两点的电势能相等 D 正确 答案 D 2 如图所示 在点电荷 Q的电场中有A B两点 将质子和 粒子分别从A点由静 止释放到达B点时 它们的速度大小之比为 A 1 1 B 2 1 C 1 D 1 22 解析 设AB两点间的电势差为U 由动能定理有 对质子 mHv qHU 1 22H 对 粒子 m v q U 1 22 所以 vH v qHm q mH 1 4 2 1 2 1 答案 C 2 3 2012 海淀一模 某电场的电场线分布如图 所示 电场中有A B两点 则以下判断正确的是 A A点的场强大于B点的场强 B点的电势高于 A点的电势 B 若将一个电荷由A点移到B点 电荷克服电场力做功 则该电荷一定为负电荷 C 一个负电荷处于A点的电势能大于它处于B点的电势能 D 若将一个正电荷由A点释放 该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动 解析 电场线密集处场强大 沿电场线的方向电势逐渐降低 所以 A 对 逆着电场线 方向移动电荷 电场力对正电荷做负功 对负电荷做正功 B 错 负电荷在电势高的地方 的电势能小 正电荷在电势高的地方的电势能大 故 C 对 正电荷由A点释放 它将向图 中电场线密集处运动 加速度增大 D 错 答案 AC 4 2012 苏北模拟 某电场的电场线分布如图所示 下列说法正确的是 A a点的电势高于b点的电势 B c点的电场强度大于d点的电场强度 C 若将一正试探电荷由a点移到b点 电场力做负功 D 若将一负试探电荷由c点移到d点 电势能增加 解析 沿电场线方向电势降低 故 A 错 电场线密集的地方场强大 故 B 错 若将一 正试探电荷由a点移到b点 是逆着电场线移动 所以电场力做负功 C 对 若将一负试 探电荷由c点移到d点 电场力做正功 所以电势能减少 D 错 答案 C 5 2012 河南洛阳统考 静电场中 带电粒子在电场力作用下从电势为 a的点运动 至电势为 b的点 若带电粒子在a b两点的速率分别为va vb 不计重力 则带电粒子 的电荷量与质量之比q m为 A B v2a v2b 2 b a v2b v2a 2 b a C D v2a v2b b a v2b v2a b a 3 解析 由电势差公式以及动能定理得W qUab q a b m v v 可得比荷 1 22b2a A 项正确 q m v2b v2a 2 a b 答案 A 6 2012 南昌调测 如图所示 一带电量为 q 质量为m的小物块处于一倾角为 37 的光滑面上 当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时 小物块 恰好处于静止状态 某时刻 电场强度突然减小为原 来的 则从该时刻起 物块下滑距离为L时的动能 1 2 为 已知 sin37 0 6 cos37 0 8 A 0 6 mgL B 0 8 mgL C 0 5 mgL D 0 3 mgL 解析 本题考查物体的受力分析及动能定理的运用 难度中等 根据题意可知 物块受到的电场力水平向右 对物块受力分析如图所示 由受力分析 可知 物块受到的电场力为F mgtan37 mg 若电场强度变为原来的 物块下滑过程 3 4 1 2 中根据动能定理 有Ek 0 mgLsin37 FLcos37 经计算得Ek 0 3mgL 选项 D 正 1 2 确 答案 D 7 2010 江苏卷 5 空间有一沿x轴对称分布的电场 其电场强度E随X变化的图 像如图所示 下列说法正确的是 4 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 解析 可画出电场线如下 沿电场线电势降落 最快 所以A点电势最高 A 错误 B 错误 根据U Ed 电场强度是变量 可用E x图象面积表示 所以 C 正确 两点电场强 度大小相等 电势不相等 D 错误 此项迷惑人 答案 C 8 2012 濮阳一模 如图所示 在粗糙的斜面上 固定一点电荷Q 在M点无初速度释放带有恒定电荷的 小物块 小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点停 下 则从M到N的过程中 下列说法正确的是 A 小物块所受的电场力减小 B 小物块的电势能可能增加 C M点的电势一定高于N点的电势 D 小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功 解析 小物体所受的摩擦阻力不变 它先加速后减速 说明它所受合外力先向下后向 上 又由于远离点电荷时受到的电场力越来越小 故电场力方向沿斜面向下 电场力做正 功 电势能减小 A 对 B 错 由于小物体及Q的电性无法确定 故 C 错 由功能关系 小 物体减少的电势能与重力势能之和等于克服摩擦力做的功 D 对 答案 AD 9 2012 西城一模 如图甲所示 A B是某电场中一条电场线上的两点 一个带负 电的点电荷仅受电场力作用 从A点沿电场线运动到B点 在此过程中 该点电荷的速度 v随时间t变化的规律如图乙所示 下列说法中正确的是 5 A A点的电场强度比B点的大 B A B两点的电场强度相等 C A点的电势比B点的电势高 D A点的电势比B点的电势低 解析 由点电荷的速度v随时间t变化的规律可知 带负电的点电荷是做加速度逐渐 增大的减速运动 故A点的电场强度比B点的小 负电荷的动能减小 电势能增加 对应 位置的电势减小 因此 C 对 答案 C 10 2010 四川卷 21 如图所示 圆弧虚线表示正 点电荷电场的等势面 相邻两等势面间的电势差相等 光 滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动 杆上套有一 带正电的小滑块 可视为质点 滑块通过绝缘轻弹簧与固 定点O相连 并以某一初速度从M点运动到N点 OM ON 若滑块在M N时弹簧的弹力大小相等 弹簧始终在弹性限 度内 则 A 滑块从M到N的过程中 速度可能一直增大 B 滑块从位置 1 到 2 的过程中 电场力做的功比从位置 3 到 4 的小 C 在M N之间的范围内 可能存在滑块速度相同的两个位置 D 在M N之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置 解析 在N点如果电场力不小于弹簧弹力的分力 则滑块一直加速 A 正确 在N点 如果电场力小于弹簧弹力的分力 则滑块先加速后减速 就可能有两个位置的速度相同 C 正确 1 2 与 3 4 间的电势差相等 电场力做功相等 B 错误 由于M点和N点弹簧的 长度不同但弹力相等 说明N点时弹簧是压缩的 在弹簧与水平杆垂直和弹簧恢复原长的 两个位置滑块的加速度只由电场力决定 D 错误 答案 AC 11 有一个电荷量q 3 10 6 C 的点电荷 从某电场中的A点移到B点 电荷克服 电场力做 6 10 4 J 的功 从B点移到C点 电场力对电荷做 9 10 4 J 的功 求A C两 点的电势差并说明A C两点哪点的电势较高 解析 由A B点 WAB qUAB 6 10 4 J 由B C点 WBC qUBC 9 104 J 6 由A C点 WAC WAB WBC 3 104 J 所以AC两点间电势差UAC 100 V WAC q 说明 A c C点电势高 12 2012 滨海检测 在一个水平面上建立x轴 在过原点O垂直于x轴的平面的右 侧空间有一个匀强电场 场强大小E 6 0 105 N C 方向与x轴正方向相同 在O处放一个电荷 量q 5 0 10 8 C 质量m 1 0 10 2 kg 的绝 缘物块 物块与水平面间的动摩擦因数 0 20 沿x轴正方向给物块一个初速度v0 2 0 m s 如 图所示 求物块最终停止时的位置 g取 10 m s2 解析 物块先在电场中向右减速 设运动的位 移为x1 由动能定理得 qE mg x1 0 mv 1 22 0 所以x1 mv2 0 2 qE mg 代入数据得x1 0 4 m 可知 当物块向右运动 0 4 m 时速度减为零 因物块所受的电场力F qE 0 03 N Ff mg 0 02 N 所以物块将沿x轴负方向加速 跨过O点之后在摩擦力作用下减速 最终停止在O点左侧某处 设该点距O点距离为x2 则对全过程由动能定理得 mg 2x1 x2 0 mv 1 22 0 解得x2 0 2 m 答案 在O点左侧距O点 0 2 m 处 13 2011 福建卷 反射式速调管是常用的微波器件之一 它利用电子团在电场中的振荡来产生微波 其振荡原理与下述 过程类似 如图所示 在虚线MN两侧分别存在着方向相反的 两个匀强电场 一带电微粒从A点由静止开始 在电场力作用 下沿直线在A B两点间往返运动 已知电场强度的大小分别 是E1 2 0 103 N C 和E2 4 0 103 N C 方向如图所 示 带电微粒质量m 1 0 10 20 kg 带电量 q 1 0 10 9C A点距虚线MN的距离d1 1 0 cm 不计带电微粒的重力 忽略相对论 效应 求 1 B点距虚线MN的距离d2 2 带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t