2020新课标高考物理总复习课时检测(四十二)电场性质的应用(题型研究课)

1、课时检测（四十二）电场性质的应用（题型研究课）1.一带负电荷的质点，仅在电场力作用下沿曲线abc 从 a 运动到 c,已知质点的速率是递减的。关于b 点电场强度 E 的方向，选项图中可能正确的是（虚线是曲线在 b 点的切线）（）（）解析：选 D b 点处沿 b 指向 c 的切线方向为质点对应的速度方向，速率递减，结合力2.如图甲所示，直线 AB 是某电场中的一条电场线，一电子仅在电场力作用下由电场 线上 A点沿直线运动到 B 点，其速度平方 v2与位移 x 的关系如图乙所示。B 两点的电场强度， 也、帕表示 A、B 两点的电势。以下判断正确的是（与曲线运动轨迹的关系可知电场力与切线夹角大于90

2、又质点带负电，可判断D 正确。EA、EB表示 A、A. EAVEBBB.(j)AV妇解析：选 D 由题图乙中速度平方 v2与位移 x 的关系图线与 v2- vo2=2ax 对比可得,电子做匀加速直线运动，由牛顿第二定律知，电场力恒定，此电场为匀强电场，选项A、B错误；电子从 A 到 B，电场力做正功，电势能减小，电势增大，选项D 正确，C 错误。3.（2019 西安高三质检）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（A.O 点电势与 Q 点电势相等B.M、

3、O 间的电势差小于 O、N 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解析：选 C 由题图中电场线的方向可知饷忆加，再作出此电场中过 O 的等势线,误；C 点和 D 点的电场强度大小相等， 方向不相同，选项 B 错误；正电荷从 A 点移至 B 点,即从高电势点移到低电势点，电势能减小，电场力做正功，选项C 正确；C、D 两点处在同等势面上，故负电荷从 C 点移至 D 点，电势能不变，选项 D 错误。5.如图所示为一孤立的负点电荷形成的电场，一带电粒子仅在电场力的作用下以某一速度进入该电场，依次经过

4、A、B、C 三点，其中 A、C 两点与负点电荷的距离相等，B 点是轨迹上距离负点电荷最近的点。贝忡列说法正确的是（）A 粒子运动到 B 点的速度最大B.电势差关系为 UAB=UBCC .粒子带负电，并且在 B 点时的加速度最大D .粒子在 B 点的电势能小于在 C 点的电势能解析：选 C 根据题述及题图知，粒子受到负点电荷的斥力作用，因此粒子带负电，粒子从 A 点到 B 点速度减小，从 B 点到 C 点速度增大，运动到 B 点时的速度最小，A 错误; 由于 A、C两点与负点电荷的距离相等，则这两点的电势相等，可得UAB= - UBC,B 错误;轨迹上 B 点处的电场线最密，所以粒子在 B 点时

5、受到的电场力最大，加速度最大， C 正确;在粒子由 B 点向 C 点运动的过程中，电场力做正功，电势能减小，则粒子在B 点的电势能大于在 C 点的电势能，D 错误。可知 怕（fQ, 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 点所受的电场力方向沿电场线的切线方向而不是圆周的切线方向，D 错误。4.如图所示， 将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧， 两球在空间形成 了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势面。A、B 两点与两球球心连线位于同一直线上， C、D 两点

6、关于直线 AB 对称，则（）A. A点和 B 点B. C 点和 D 点的电场强度相同C正电荷从 A 点移至 B 点，电场力做正功D .负电荷从 C 点移至 D 点，电势能增大解析：选 C 由题图知，A 点和 D 点的电势相等,B 点电势低于 D 点电势，选项 A 错M、N、P、Q 是以 O 为圆心6.某电场的电场线分布如图所示,的一个圆上的四点，其中 MN 为圆的直径，贝 U （）A.M 点的电势与 Q 点的电势一样高B.0、M 间的电势差等于 N、0 间的电势差C .一正电荷在 0 点的电势能大于在 Q 点的电势能D.将一个负电荷由 P 点沿圆弧移动到 N 点的过程中电场力不做功解析：选 C

7、 根据电场线与等势线垂直，可在题图中M 点所在电场线上找到 Q 点的等势点 Q ，根据沿电场线电势降低可知， Q 点的电势比 M 点的电势高，故 A 错误；根据 电场分布可知，0M 间的平均电场强度比 N0 间的平均电场强度小，故由公式 U = Ed 可知， 0、M 间的电势差小于 N、0 间的电势差，故 B 错误；0 点电势高于 Q 点，根据 Ep=$q可 知，正电荷在 0 点的电势能大于在 Q 点的电势能，故 C 正确；P 点的电势比 N 点的电势低，负电荷从低电势移动到高电势电场力做正功，故D 错误。7.（多选）如图所示的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹， 粒

8、子先经过 M 点，再经过 N 点，可以判定（A.M 点的电势大于 N 点的电势B.M 点的电势小于 N 点的电势C .粒子在 M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力D .粒子在 M 点受到的电场力小于在N 点受到的电场力解析：选 AD 由题图可知，电场为非匀强电场，N 点处电场线比 M 点处密集，则 N点场强大于 M 点场强，同一带电粒子在 N 点受到的电场力大于在 M 点受到的电场力，D 正确，C 错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，M 点的电势大于 N 点的电势，A 正确，B 错误。8.（多选）如图所示虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正 电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电

9、场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c 三点是实线与虚线的交点，则该粒子（A 带负电B.在 c 点受力最大C .在 b 点的电势能大于在 c 点的电势能D .由 a 点到 b 点的动能变化大于由b 点到 c 点的动能变化解析：选 CD 根据带电粒子所受合力指向运动轨迹曲线的凹侧，结合题图可知，粒子)带正电，选项 A 错误；根据库仑定律可知，a、b、c 三点中，粒子在 a 点时受力最大，选项B 错误；从 b 点到 c 点电势减小，带正电粒子的电势能减小，故在b 点的电势能大于在 c 点的电势能，选项C正确；由于虚线为等间距的同心圆，根据U= Ed（E 为某段电场强度的平均值），可得

10、 Uab Ubc,根据电场力做功公式，可得Wab Wbc,根据动能定理，粒子由a点到 b 点的动能变化大于由 b 点到 c 点的动能变化，选项 D 正确。9.（多选）两个关于原点0 对称放置的等量异种点电荷的电场线如图所示。选项图中能正确表示其位于x 轴上的电场强度或电势分布随位置 x 变化规律的是（）解析：选 AC 根据两个等量异种点电荷连线的中垂线电势为零，越靠近正电荷电势越 高，越靠近负电荷电势越低， 可知电势分布随位置 x 变化规律正确的是 A;根据在两个等量异种点电荷连线上电场强度先减小后增大，越靠近电荷，电场强度越大，可知电场强度分布随位置 x 变化规律正确的是 C。10.（多选）

11、两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q 两点，MN4*为 PQ 连线的中垂线，交 PQ 于 0 点，A 点为 MN 上的一点。一带负.；.电的试探电荷 q,从 A 点由静止释放，只在静电力作用下运动。取无穷远处的电势为零，则（）-A.q 由 A 点向 0 点的运动是匀加速直线运动B.q 由 A 点向 0 点运动的过程电势能逐渐减小C.q 运动到 0 点时的动能最大D.q 运动到 0 点时电势能为零解析：选 BC 两等量正点电荷在连线的中垂线MN 上的电场强度方向从 0 点向两侧沿中垂线指向无穷远处，场强大小从0 点沿 MN 到无穷远处先变大后变小，因此q 由静止释放后，在变化的电场力作用下做

12、直线运动的加速度不断变化，A 项错误；q 由 A 点到 0 点电场力做正功，电势能减小，B 项正确；在 MN 上 0 点电势最高，因此 q 在 0 点的电势能最小，由于只有电场力做功，因此电势能与动能的和是一定值，电势能最小时，动能最大， C 项正确；0 点的电势不为零，因此 q 在 0 点时的电势能不为零，D 项错误。11.如图所示，光滑、绝缘的水平轨道AB 与四分之一圆弧轨道 BC 平滑连接，并均处于水平向右的匀强电场中，已知匀强电场的场强E= 5X103v/m，圆弧轨道半径 R= 0.4 m。现有一带电荷量 q=+ 2X105C、质量 m= 5 X102kg 的物块( (可视为质点) )

13、，从距 B 端 s= 1 m 处的 P点由静止释放，加速运动到 B 端，再平滑进入圆弧轨道 BC。重力加速度 g= 10 m/s2, 求：-4ER:-1C_ _1 / -AP_ _.(1) 物块在水平轨道上加速运动的时间和到达B 端的速度 vB的大小；(2) 物块刚进入圆弧轨道时受到的支持力NB的大小。解析：( (1)在物块由静止释放至运动到B 端的过程中，由牛顿第二定律可知：qE= ma12又由运动学公式有： s= at2解得：t= 1 s由 vB=at解得：vB=2 m/s。(2)物块刚进入圆弧轨道时，在沿半径方向上由牛顿第二定律有：2VBNBmg= mR解得：NB=1 No答案：(1)1

14、 s 2 m/s (2)1 N12.(2019 北京通州模拟) )如图甲所示，把一个带正电的球A 放在绝缘支架上，再把一个质量为 m、带电量为 q 的带电小球 B 用绝缘细绳悬挂在铁架台上，小球B 静止在 P 点时细绳与竖直方向的夹角为0,电场力方向水平向右。球A 与球 B 之间的距离远大于两球的直径。求:Ft甲乙(1) 球 B 在 P 点所受电场力 Fo的大小及球 A 产生的电场在 P 点的电场强度 Eo的大小；(2) 现缓慢移动铁架台，使球 B 从 P 点沿水平方向右移，近似认为移动过程中电场力方向始终水平向右，用刻度尺测出P 点右侧不同位置到 P 点的水平距离 X,采取( (1)中方法确定出该位置球 B 所受电场力 F，然后作出 F x 图像，如图乙所示。其中M 点为水平移动过程中的一点，已知 x 轴上每小格代表的距离为 xo,根据图像估算 P、M 两点间电势差 UPM的大小。解析：( (1)由平衡条件有 旦=tan0mg得 Fo= mgtan0根据 Fo= qEomgtan0得 Eo=q。(2)因 F x 图像中图线与 x 轴所围的面积表示电场力做