贵州省届高三物理复习测试电场能的性质的描述

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2012版高三物理一轮复习电场能的性质的描述1。如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A､B､C三点的场强分别为EA､EB､EC，电势分别为φA､φB､φC，AB､BC间的电势差分别为UAB､UBC，则下列关系中正确的有（）A。φA>φB>φCB.EC>EB>EAC。UAB<UBC D。UAB=UBC解析:从A到B再到C是顺着电场线的方向，电势应逐渐降低，所以φA〉φB>φC,即A正确.A､B､C三点中A处电场线最疏，C处电场线最密，所以EA〈EB〈EC,则B正确.尽管AB=BC，但EA〈EB〈EC，所以UAB〈UBC,即C正确,D错误。答案:ABC2.如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心､半径R=0。1m的圆，P为圆周上的一点,O､P两点连线与x轴正方向的夹角为θ。若空间存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小E=100V/m，则O､P两点的电势差可表示为(A。UOP=-10sinθ（V)B。UOP=10sinθ（V)C.UOP=—10cosθ（V）D.UOP=10cosθ（V)解析:本题考查匀强电场中电势差与场强的关系。沿着电场线方向电势越来越低，故由题图可知O点电势低，P点电势高，所以OP两点间电势差为负值，匀强电场中两点间电势差取决于两点间沿场强方向的距离,所以有：UOP=-EdOPsinθ=—10sinθ，A项正确。答案：A3.匀强电场中有a､b､c三点.在以它们为顶点的三角形中,∠a=30°，∠c=90°。电场方向与三角形所在平面平行。已知a､b和c点的电势分别为(2—）V､（2+）V和2V。该三角形的外接圆上最低､最高电势分别为（)A.(2-）V､(2+）V B。0V､4VC。（2—)V､(2+）V D.0V､2V解析：连接圆心O和c，并通过b､a两点分别作Oc的平行线,因为Oa=Ob=Oc=R，所以三条平行线是等电势差的.再过O点作三条平行线的垂线，交三角形abc的外接圆于d､e两点,则d点电势最高，e点电势最低。由ERcos30°=φb—φc,ER=φd—φc,ER=-φc-φe且φb=（2+）V,φc=2V得φd=4V,φe=0V，所以B正确,ACD均错误.答案:B4.如图所示,a､b带等量异种电荷，M､N是a､b连线的中垂线,现有一个带电粒子从M点以一定的初速度v0射出，开始一段轨迹如图中实线所示，不考虑粒子重力,则在飞越该电场的过程中（）A.该粒子带负电B.该粒子的动能先减小后增大C.该粒子的电势能先增大后减小D.该粒子运动到无穷远处,速率大小一定仍为v0解析：由电荷的运动轨迹可看出粒子带负电，故A正确。MN是等势面，可延伸到无穷远，故粒子在M点和无穷远处的电势差为零，电场力做功为零，故D选项正确.答案:AD5.如图所示，一个平行板电容器，板间距离为d,当对其加上电压后，A､B两板的电势分别为+φ和-φ，下述结论正确的是(）A。电容器两极板间可形成匀强电场，电场强度大小为E=φ/dB.电容器两极板间各点的电势,有的相同,有的不同；有正的，有负的,有的为零C。若只减小两极板间的距离为d,该电容器的电容C要增大,极板上带的电荷量Q也会增加D。若有一个电子穿越两极板之间的电场，则电子的电势能一定会减小解析：电容器两板间电势差为U=2φ,匀强电场的电场强度,A错;沿电场线方向电势逐渐降低,AB两板间的电势由φ到-φ逐渐减小，B对；由于两极间电势差不变，而板间距离d减小时,电容C增大，电荷量Q=UC增大，C对;因不知电子的初速度方向,所以无法确定电子穿越两板之间时,电场力做功的正负，从而无法判断电势能的变化，D错。所以答案为BC.答案：BC6。一正电荷在电场中仅在电场力作用下,从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图象如图所示,tA､tB分别是电荷在A､B两点对应的时刻,则下列说法中正确的有（)A.A处的场强一定小于B处的场强B.A处的电势一定高于B处的电势C.电荷在A处的电势能一定小于B处的电势能D。A至B过程中，电场力一定对电荷做正功解析:由速度图象可知，正电荷的加速度逐渐增大，所受电场力逐渐增大,B处电场强度大于A处电场强度，选项A正确；正电荷从A点运动到B点，在电场力作用下,正电荷速度增大,电场力做正功，所以D正确；电势能减小，电荷在A处的电势能一定大于B处的电势能，A处的电势一定大于B处的电势,选项B正确，C错。答案:ABD7。在粗糙的斜面上固定一点电荷Q，在M点无初速度的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点静止.则从M到N的过程中（)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.小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功D。M点的电势一定高于N点的电势解析：根据库仑定律：F库=k知F库减小，故A对；由于电荷Q电性未知,故无法判定M､N两点的电势高低,故D错；虽然电荷Q和小物块的电性都未知,但由题意可判断两者之间必为斥力,故小物块的电势能必然减小（因为电场力对其做正功），故B错；由动能定理有WG+W电+Wf=0，且WG〉0,W电〉0,故W电〈Wf，即C对.答案：AC8.如图所示，图中K､L､M为静电场中的3个相距较近的等势面。一带电粒子射入此静电场中后,沿abcde轨迹运动.已知φK<φL〈φM,且粒子在ab段做减速运动.下列判断中正确的是（）A。粒子带负电B.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度C。粒子在a点与e点的速度大小相等D.粒子在a点的电势能小于在d点的电势能解析:因为φk<φL,且带电粒子在ab段做减速运动，因此粒子带正电,A错误；由电场线分布情况可知a点场强小于b点场强,因此粒子在a点的加速度小于在b点的加速度,B错误;a点和e点处在同一等势面上，因此该粒子在该两点的动能､电势能都相等，C正确;b点和d点处在同一等势面上，b､d两点的电势能相等，由于带电粒子在ab段做减速运动即该阶段电场力做负功,电势能增加,即a点的电势能小于b点的电势能,故D正确.答案：CD9.如图所示，把电量为-5×10-9C的电荷,从电场中的A点移到B点，其电势能________(选填“增大”“减小”或“不变"）;若A点的电势UA=15V，B点的电势UB=10V,则此过程中电场力做的功为________解析：负电荷顺着电场线移动，电势能增加,电场力做负功.WAB=qUAB=q（UA-UB)=-5×10-9×（15-10）J=-2。5×10—8J.答案:增大-2。5×10—810。如图所示，绝缘水平板面上，相距为L的A､B两个点分别固定着等量正点电荷.O为AB连线的中点，C､D是AB连线上的两点,AC=CO=OD=OB=1/4L。一质量为m､电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从C点出发,沿直线AB向D运动，滑动第一次经过O点时的动能为nE0(n〉1）,到达D点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点,求:(1)小滑块与水平板面之间的动摩擦因数μ;（2)OD两点间的电势差UOD;（3)小滑块运动的总路程s。解析：（1）根据动能定理。C―→O:W电+Wf=nE0-E0①O―→D:W电′+Wf=0-nE0②Wf=-μmg③根据题意W电=—W′电④联立①②③④解得μ=2E0/Lmg。⑤(2)根据动能定理，O到D过程有qUOD—μmg=O-nE0⑥解⑤⑥得U0D=（1—2n）。⑦（3)由初始C点至最终停止于O点，根据动能定理有qUCO—μmgS=0—E0⑧UCO=-UOD⑨联立⑤⑦⑧⑨解得总路程S=.⑩答案：(1）2E0/Lmg（2）(1—2n）（3)11.为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示,若AB=0。4m，α=37°,q=—3×10-7C,F=1。5×10—4N,A点的电势UA(1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过A､B两点的等势线，并标明它们的电势.(2)求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？解析：（1）因为点电荷在电场中匀速运动.所以F—qE=0N/C=500N/C方向与F的方向相同.UAB=E··cosα=500×0。4×0。8V=160V.φB=φA-UAB=100-160=—60V电场线和等势线如图所示。(2)电势能的增加量为ΔEΔE=-W电ΔE=-qUAB=3×10-7×160J=4。8×10—5J.答案:(1）如图（2）4。8×10—5J12.在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B。A球的带电荷量为+2q,b球的带电荷量为—3q，组成一带电系统,如图所示，虚线MP为AB两球连线的垂直平分线,虚线NQ与MP平行且相距4L.最初A和B分别静止于虚线MP的两侧，距MP的距离均为L,且A球距虚线NQ的距离为3L.若视小球为质点，不计轻杆的质量,在虚线MP､NQ间加上水平向右的匀强电场E后，求:（1） B球刚进入电场时，带电系统的速度大小.(2）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需时间以及B球电势能的变化量。解析:(1）带电系统开始运动时,设加速度为a1，由牛顿第二定律得：a1=当球B刚进入电场时，带电系统的速度为v1,有v^2_1=2a1L，求得v1=（2)对带电系统进行分析,假设球A能到达右边界，电场力对系统做功为W1,有W1=2qE×3L+