江苏省2012届高三高考物理一轮复习 第六章 第2单元 电场的能的性质精选精练跟踪练习

用心 爱心 专心1 第六章第六章 第第 2 2 单元单元 电场的能的性质电场的能的性质 一 单项选择题一 单项选择题 本题共本题共 5 5 小题 每小题小题 每小题 7 7 分 共分 共 3535 分分 1 1 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 2 2 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 若将一个等量的 若将一个等量的 负电荷从电场中负电荷从电场中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两点的电势两点的电势 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 3 3 如图 如图 1 1 所示 虚线表示等势面 相邻两等势面间的电势差相等 有一带正电的小所示 虚线表示等势面 相邻两等势面间的电势差相等 有一带正电的小 球在电场中运动 实线表示该小球的运动轨迹 小球在球在电场中运动 实线表示该小球的运动轨迹 小球在a a点的动能等于点的动能等于 2020 eVeV 运动 运动 到到b b点时的动能等于点时的动能等于 2 2 eV eV 若取若取c c点为电势零点 则当这个带电小球的电势能等于点为电势零点 则当这个带电小球的电势能等于 6 6 eVeV 时时 不计重力和空气阻力不计重力和空气阻力 它的动能等于 它的动能等于 图图 1 1 A A 1616 eVeV B B 1414 eVeV C C 6 6 eVeV D D 4 4 eVeV 4 4 如图 如图 2 2 所示 一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场所示 一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场 中 在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹 中 在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹 M M和和N N是轨迹上的两点 其中是轨迹上的两点 其中 M M点在轨迹的最右点 不计重力 下列表述正确的是点在轨迹的最右点 不计重力 下列表述正确的是 A A 粒子在 粒子在M M点的速率最大点的速率最大 图图 2 2 B B 粒子所受电场力沿电场方向 粒子所受电场力沿电场方向 C C 粒子在电场中的加速度不变 粒子在电场中的加速度不变 D D 粒子在电场中的电势能始终在增加 粒子在电场中的电势能始终在增加 5 5 2010 2010 镇江模拟镇江模拟 如图如图 3 3 所示 在真空中有两个带正电的点电荷 分别置于所示 在真空中有两个带正电的点电荷 分别置于M M N N两两 点 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连线的中垂连线的中垂 线上的两点 现将一负点电荷线上的两点 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 在此过程点 在此过程 中 下列说法正确的是中 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 图图 3 3 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 二 多项选择题二 多项选择题 本题共本题共 5 5 小题 每小题小题 每小题 7 7 分 共分 共 3535 分 每小题有多个选项符合题意 全部分 每小题有多个选项符合题意 全部 选对的得选对的得 7 7 分 选对但不全的得分 选对但不全的得 3 3 分 错选或不答的得分 错选或不答的得 0 0 分分 6 6 2008 2008 广东高考广东高考 如图如图 4 4 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 粒子先经过子的运动轨迹 粒子先经过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 用心 爱心 专心2 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点受到的电场力点受到的电场力 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 图图 4 4 7 7 如图 如图 5 5 所示 在电场中 一个负电荷从所示 在电场中 一个负电荷从C C点分别沿直线移到点分别沿直线移到A A点和点和B B点 点 在这两个过程中 均需克服电场力做功 且做功的值相同 有可能满足这在这两个过程中 均需克服电场力做功 且做功的值相同 有可能满足这 种做功情况的电场是种做功情况的电场是 A A 沿 沿y y轴正方向的匀强电场轴正方向的匀强电场 图图 5 5 B B 沿 沿x x轴正方向的匀强电场轴正方向的匀强电场 C C 在第 在第 象限内有负点电荷象限内有负点电荷 D D 在第 在第 象限内有负点电荷象限内有负点电荷 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 两粒子行直线 两粒子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点以相同速率射出 两粒子在电场中运动的轨迹分别点以相同速率射出 两粒子在电场中运动的轨迹分别 如图中两条实线所示 点如图中两条实线所示 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点电点电 势高于势高于c c点 若不计重力 则点 若不计重力 则 图图 6 6 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点的过程中 电场力对它做的功等于零点的过程中 电场力对它做的功等于零 9 9 如图 如图 7 7 所示的匀强电场所示的匀强电场E E的区域内 由的区域内 由A A B B C C D D A A B B C C D D 作为顶点作为顶点 构成一正方体空间 电场方向与面构成一正方体空间 电场方向与面ABCDABCD垂直 下列说法正确的是垂直 下列说法正确的是 A A A A D D两点间电势差两点间电势差U UAD AD与 与A A A A 两点间电势差两点间电势差U UAA AA 相等 相等 B B 带正电的粒子从 带正电的粒子从A A点沿路径点沿路径A A D D D D 移到移到D D 点 电场力做正点 电场力做正 功功 C C 带负电的粒子从 带负电的粒子从A A点沿路径点沿路径A A D D D D 移到移到D D 点 电势能减小点 电势能减小 图图 7 7 D D 带电粒子从 带电粒子从A A点移到点移到C C 点 沿对角线点 沿对角线A A C C 与沿路径与沿路径A A B B B B C C 电场力做电场力做 功相同功相同 1010 如图 如图 8 8 所示 真空中存在范围足够大的匀强电场 虚线所示 真空中存在范围足够大的匀强电场 虚线A A B B为该匀强电场的两个等势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面 现有三个完全相同的带等量正电荷的小球a a b b c c 从等势面 从等势面A A上的某上的某 点同时以相同速率点同时以相同速率v v0 0向不同方向开始运动 其中向不同方向开始运动 其中a a的初速度方向垂直指向等的初速度方向垂直指向等 势面势面B B b b的初速度方向平行于等势面 的初速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 经过一段相反 经过一段 时间 三个小球先后通过等势面时间 三个小球先后通过等势面B B 已知三个小球始终在该匀强电场中运动 不计重力 则下列判断正确的是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 图图 8 8 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 三 计算题三 计算题 本题共本题共 2 2 小题 共小题 共 3030 分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和重要的演算分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和重要的演算 步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 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轴的平面轴的平面 用心 爱心 专心3 的右侧空间有一个匀强电场 场强大小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 物块与水平面间的动摩擦因数的绝缘物块 物块与水平面间的动摩擦因数 0 200 20 沿 沿 x x轴正方向给物块一个初速度轴正方向给物块一个初速度v v0 0 2 02 0 m sm s 如图 如图 9 9 所示 求物块最终停所示 求物块最终停 止时的位置 止时的位置 g g取取 1010 m sm s2 2 1212 16 16 分分 如图如图 1010 所示 在水平向左的匀强电场中 一带电小球用绝缘轻绳所示 在水平向左的匀强电场中 一带电小球用绝缘轻绳 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 此时绳与竖直方向的夹角点 此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点的距离均为点的距离均为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 小球 图图 1010 到达悬点正下方到达悬点正下方C C点时绳中拉力恰等于小球重力 求点时绳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正下方时的速正下方时的速 率 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 图图 9 用心 爱心 专心4 第六章第六章 第第 2 2 单元单元 电场的能的性质电场的能的性质 参考答案与详细解析参考答案与详细解析 一 单项选择题一 单项选择题 本题共本题共 5 5 小题 每小题小题 每小题 7 7 分 共分 共 3535 分分 1 1 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 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 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 电场强度的方向一定跟均错 电场强度的方向一定跟 等势面垂直 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一定是电场强度的方对 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 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 2 2 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 移动负移动负 电荷 电场力做负功 电势能增加 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 只与两点间电势差有关 错 电场力做功与路径无关 只与两点间电势差有关 故故 D D 正确 正确 答案 答案 BDBD 1010 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下 可知它们所受的电场力向下 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 电场力做功相时 电场力做功相 等 三球的速度大小相同 且等 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 由于运动方向不同 两球 由于运动方向不同 同一时间 电场力做功不同 因此同一时刻的动能不相同 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 三个小球运动的方向不错误 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 故电势能不可能相等 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 D D 错误 错误 答案 答案 ABAB 三 计算题三 计算题 本题共本题共 2 2 小题 共小题 共 3030 分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和重要的演算分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和重要的演算 步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 1111 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 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速 点之后在摩擦力作用下减速 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