2019届高考物理一轮复习第六章静电场课时作业20电场能性质

课时作业（二十）电场能的性质[基础小题练]1．将一正电荷从无穷远处移入电场中M点，静电力做功W1＝6×10－9J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，静电力做功W2＝7×10－9J，则M、N两点的电势φM、φN，有以下关系()A．φM＜φN＜0C．φN＜φM＜0

B．φN＞φM＞0D．φM＞φN＞0W1W2W2【分析】对正电荷φ∞－φM＝q；对负电荷φN－φ∞＝－q，即φ∞－φN＝q.而W2＞1，φ∞＝0，且W1W2和均大于0，则φN＜φM＜0，正确答案选C.Wqq【答案】C以下图，空间中存在着由一固定的正点电荷Q(图中未画出)产生的电场，另一正点电荷仅在电场力作用下沿曲线MN运动，在M点的速度大小为v0，方向沿MP方向，抵达N点时速度大小为v，且v<v0，则()A．Q必定在虚线MP上方B．M点的电势比N点的电势高C．正点电荷在M点的电势能比在N点的小D．正点电荷在M点的加快度大小比在N点的大【分析】两个正电荷间为库仑斥力，运动轨迹向上偏，Q必然在虚线之下，给正MP点电荷斜向左上方的力，A错误；正点电荷在M、N两点中的M点时动能大，则正点电荷在M点时的电势能小，C正确；正点电荷在高电势处电势能大，因此M点电势低，B错误；正点电荷从M点到N点速度减小，说明N点离Q近，在N点遇到的电场力大，加快度大，D错误．【答案】C3.以下图，在某电场中画出了三条电场线，C点是AB连线的中点．已知A点的电势为φ＝50V，B点的电势为φ＝10V，则C点的电势()AB1A．φC＝30VB．φC＞30VC．φC<30VD．上述选项都不正确【分析】AC之间的电场线比CB之间的电场线密，由U＝Ed可定性判断相等距离之间AC的电势差较大，因此φC<30V，选项C正确．【答案】C4．以下图的虚线为电场中的三个等势面，三条虚线平行等间距，电势值分别为10V、19V,28V，实线是仅受静电力的带电粒子的运动轨迹，A、B、C是轨迹上的三个点，A到中心虚线的距离大于C到中心虚线的距离，以下说法正确的选项是()A．粒子在三点遇到的静电力方向同样B．粒子带负电C．粒子在三点的电势能大小关系为EpC>EpB>EpAD．粒子从A运动到B与从B运动到C，静电力做的功可能相等【分析】带电粒子在匀强电场中运动，遇到的静电力方向同样，选项A正确；依据粒子的运动轨迹可得，粒子带负电，带负电的粒子在电势高的地点电势能小，因此EpC>EpB>EpA，选项B、C正确；A、B间的电势差与B、C间的电势差不同样，粒子从A运动到B与从B运动到，静电力做的功也不等，选项D错误．C【答案】ABC5.以下图，在水平川面上竖直固定一绝缘弹簧，弹簧中心直线的正上方固定一个带电小球，现将与Q带同种电荷的小球P从直线上的N点由静止开释，在小球P与弹簧接触到Q速度变成零的过程中，以下说法中正确的选项是()2A．小球P的电势能先减小后增添B．小球P与弹簧构成的系统机械能必定增添C．小球动能的减少许等于电场力和重力做功的代数和D．小球P速度最大时所受弹簧弹力和电场力的协力为零【分析】在小球P与弹簧接触到速度变成零的过程中，电场力对小球P向来做正功，小球P的电势能向来减小，小球P与弹簧构成的系统机械能必定增添，B正确，A错误；小球动能的减少许等于弹簧弹力、电场力和重力做功的代数和，C错误；小球P速度最大时所受重力、弹簧弹力和电场力的协力为零，D错误．【答案】B6．(2018·山东潍坊高三期末)以下图，在匀强电场中有A、B、C三点，三点构成直角三角形，∠A＝37°，AB边长为5m，D为AB中点，电场线与ABC所在平面平行，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和6V，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则()A．UDC＝4VB．UDC＝10VC．E＝2V/mD．E＝1.6V/m【分析】将AB二平分，因UAB＝8V，则每平分两头的电势差为4V，UAD＝4V，φD＝10V，φB＝6V，UDC＝4V，A对、B错；φB＝φC＝6V，B、C两点位于同一等势面上，UAC过D点作DE⊥AC于E点，则DE也为一等势面，φ＝10V，电场线即沿AC方向，场强E＝AC2V/m，故C对、D错．【答案】AC[创新导向练]7．生产科技——以电子束焊接为背景考察电场能的性质电子束焊接机中的电子枪以下图，K为阴极，A为阳极，阴极和阳极之间的电场线如图中虚线所示，A上有一小孔，阴极发3射的电子在阴极和阳极间电场作用下齐集成一细束，以极高的速率穿过阳极上的小孔，射到被焊接的金属上，使两块金属融化而焊接到一同，不考虑电子重力，以下说法正确的选项是()A．A点的电势低于K点的电势B．电子战胜电场力做功C．电子的电势能不停增添D．电子动能不停增添【分析】A点电势高于K点电势，A错；电子逆着电场线方向运动，电场力做正功，电势能减小，动能增添，故B、C错，D对．【答案】D8．生活科技——电视机显像管中的等势面以下图，实线为电视机显像管主聚焦电场中的等势面，a、b、c、d为圆上的4个点，则以下说法中正确的选项是()A．a、b、c、d四点电势不等，但电场强度同样B．一电子从b点运动到c点，电场力做的功为0.8eVC．若一电子从左边沿中心轴线穿越电场地区，将做加快度先减小后增大的直线运动D．若一电子从左边沿中心轴线穿越电场地区，将做加快度先增大后减小的直线运动【分析】由图可知，、两点电势相等，c、d两点电势相等，但电场强度大小相等，ab方向不同样，A错误．一电子从b点运动到c点，电场力做的功W＝(φ－φ)＝(0.90－cb0.10)eV＝0.8eV，B正确．察看图中给出的等差等势面的疏密可知，沿中心轴线从左到右，电场强度先增大后减小，故电子将做加快度先增大后减小的直线运动，C错误，D正确．【答案】BD9．高新科技——利用“静电透镜”原理考察电场性质静电透镜是利用静电场使电子束汇聚或发散的一种装置．以下图为该透镜工作原理示企图，虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线，等势线形状相关于Ox轴、Oy轴对称，且相邻两等势线的电势差相等．图中实线为某个电子经过电场地区时的轨迹表示图，关于此电子从a点运动到b点过程中，以下说法正确的选项是()4A．a点的电势高于b点的电势B．电子在a点的加快度大于在b点的加快度C．电子在a点的动能大于在b点的动能D．电子在a点的电势能大于在b点的电势能【分析】因为等势线的电势沿x轴正向增添，依据等势线与电场线垂直，可作出电场线，电子所受的电场力与场强方向相反，故电子在y轴左边遇到一个斜向右下方的电场力，在y轴右边遇到一个斜向右上方的电场力，故电子沿x轴方向向来加快，对负电荷是从低电势向高电势运动，故A错误；依据等势线的疏密知道b处的电场线也密，场强盛，电子的加速度大，故B错误；依据负电荷在电势低处电势能大，可知电子的电势能向来减小，则电子在a处的电势能大于在b处的电势能，电子的电势能向来减小，则电子穿过电场的过程中，电场力一直做正功，动能增添，故C错误，D正确．【答案】D10．生活科技——示波管中的电场线和等势线以下图为某示波管的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线．两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则()A．Wa＝Wb，Ea＞EbB．Wa≠Wb，Ea＞EbC．Wa＝Wb，Ea＜EbD．Wa≠Wb，Ea＜Eb【分析】由题图知a、b在同一等势面上，故Uac＝Ubc，又由W＝qU知，Wa＝Wb，又由于在同一电场中，电场线密集处场强盛，故Ea＞Eb，A正确．【答案】A[综合提高练]11．(2018·山东烟台高三上学期期中)在竖直面内成立xOy坐标系，坐标系内有一沿水平方向的匀强电场．一质量为、电荷量为－q的带电液滴，从P点由静止开始沿直线运动m到坐标原点时，速度大小为v.已知重力加快度大小为g，P点的纵坐标为y，求：P、O两点间的电势差；电场强度的大小．5【分析】(1)从P到过程，由动能定理得：O＋＝12－0，mgyqU2mv2解得：U＝mv－2mgy2q.液滴在竖直方向做自由落体运动：12y＝gt，vy＝gt，在水平方向，液滴做初速度为零的匀加快直线运动，qEv0＝at＝mt，液滴抵达点的速度：＝2＋2，Ov0vymgv2解得：E＝2－1.qgy2mgv2mv－2mgy【答案】(1)2q(2)q2gy－112．以下图，水平绝缘粗拙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘圆滑轨道BC光滑连结，半圆形轨道的半径R＝0.4m，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E＝1.0×104N/C.现有一电荷量q＝＋1.0×10－4C，质量＝0.1kg的带电体(可视为质点)，在水平轨道上的P点由静止开释，带电体恰巧能经过m半圆形轨道的最高点C，而后落至水平轨道上的D点(图中未画出)．取g＝10m/s2.试求：带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小；D点到B点的距离xDB；(3)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能．(结果保存3位有效数字)2【分析】(1)设带电体经过C点时的速度为v，依照牛顿第二定律有vC＝，解得CvC＝2.0m/s.设带电体经过B点时的速度为vB，轨道对带电体的支持力大小为FB，带电体在B点时，2vB带电体从B运动到C的过程中，依据动能定理有61212－mg×2R＝2mvC－2mvB联立解得B＝6.0N，F依据牛顿第三定律，带电体对轨道的压力FB′＝6.0N.(2)设带电体从最高点C落至水平轨道上的D点经历的时间为t，依据运动的分解有2R1gt2，21Eq2xDB＝vCt－2mt.联立解