高考物理总复习 课时作业二十六 电场能的性质-人教版高三物理试题

课时作业二十六电场能的性质(限时：45分钟)(班级________姓名________)1．匀强电场中同一平面上三个点A、B、C，各点电势ΦA＝10V，ΦB＝2V，ΦC＝6V，下列各图中电场强度的方向表示正确的是()ABCD2.(17年盐城模拟)(多选)某静电场的等势面分布如图所示，下列说法中正确的是()第2题图A．A点电场强度方向为曲线上该点的切线方向B．负电荷在A点的电势能比在C点的电势能小C．将正电荷由图中A点移到C点，电场力做负功D．将电荷从图中A点移到B点，电场力不做功第3题图3．如图所示，在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点，且DE＝EF.K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面．一不计重力的带负电粒子，从a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以|Wab|表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值，以|Wbc|表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值，则()A．|Wab|＝|Wbc|B．|Wab|＜|Wbc|C．粒子由a点到b点，动能减少D．a点的电势较b点的电势低4．一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点，轨迹如图中虚线所示，图中的一组等距平行实线表示的可能是电场线也可能是等差等势面，则以下说法正确的是()第4题图A．无论图中的实线是电场线还是等势面，a点的场强都比b点的场强小B．无论图中的实线是电场线还是等势面，a点的电势都比b点的电势高C．无论图中的实线是电场线还是等势面，电子在a点的电势能都比在b点的电势能小D．如果图中的实线是等势面，电子在a点的速率一定大于在b点的速率5．(多选)四个点电荷位于正方形四个角上，电荷量及其附近的电场线分布如图所示．ab、cd分别是正方形两组对边的中垂线，O为中垂线的交点，P、Q分别为ab、cd上的两点，OP>OQ，则()第5题图A．P点的电场强度比Q点的小B．P点的电势比M点的低C．OP两点间的电势差小于OQ间的电势差D．一带正电的试探电荷在Q点的电势能比在M点大第6题图6．(多选)一带负电的点电荷仅在电场力作用下由a点运动到b点的v­t图象如图所示，其中t1和t2分别是电荷运动到电场中a、b两点的时刻，下列说法正确的是()A．该电荷由a点运动到b点，电场力做负功B．a点处的电场线比b点处的电场线密C．a、b两点电势的关系为φa＜φbD．电荷的电势能一定不断减小7．(多选)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中O～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是()第7题图A．从x1到x3带电粒子的加速度一直增大B．从x1到x3带电粒子的速度一直减小C．粒子在O～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动D．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2>φ38．如图所示，空间中存在沿x轴的静电场，其电势φ沿x轴的分布如图所示，x1、x2、x3、x4是x轴上的四个点，质量为m、带电量为－q的粒子(不计重力)，以初速度v0从O点沿x轴正方向进入电场，在粒子沿x轴运动的过程中，下列说法正确的是()第8题图A．粒子在x2点的速度为0B．从x1到x3点的过程中，粒子的电势能先减小后增大C．若粒子能到达x4处，则v0的大小至少应为eq\r(\f(2qφ0,m))D．若v0＝eq\r(\f(2qφ0,m))，则粒子在运动过程中的最大动能为3qφ09．(多选)如图所示，水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，一带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，由此可知()第9题图A．从B到C，小球的动能减小B．从B到C，小球的电势能减小C．从A到B与从B到C小球的运动时间一定相等D．从A到B与从B到C小球的速度变化量大小一定相等10．如图所示，两个平行金属板A、B中间为一匀强电场，A、B相距10cm，C、D为电场中的两点，CD＝8cm，CD连线和电场方向成60°角，C点到A板的距离为2cm，已知质子从C点移到D点，电场力做功为3.2×10－(1)匀强电场电场强度的大小．(2)A、B两点间的电势差．(3)若将A板接地，则C、D两点的电势各为多大？第10题图11．如图所示，直角坐标系处于竖直面内，第一、二象限存在着平滑连接的光滑绝缘轨道．第一象限内的轨道呈抛物线形状，其方程为y＝eq\f(1,2R)x2；第二象限内的轨道呈半圆形状，半径为R，B点是其最高点，且第二象限处于竖直方向的匀强电场中．现有一质量为m、带电量为q的带电小球，从与B点等高的A点静止释放，小球沿着轨道运动且恰能运动到B点．重力加速度为g，求：(1)小球运动到O点时对轨道的压力F；(2)第二象限内匀强电场的场强大小E；(3)小球落回抛物线轨道时的动能Ek.第11题图课时作业(二十六)电场能的性质1.D【解析】由题意可知AB的中点电势为6V，与C相连就是一条等势线，而电场线与等势线垂直，方向指向电势低的方向，选项D正确．故选D.2．BD3．C【解析】根据等量异种点电荷电场线的分布情况可知，DE段场强大于EF段场强，由公式U＝Ed定性分析得知，DE间电势差的绝对值大于EF间电势差的绝对值，由电场力做功公式W＝qU得，|Wab|＞|Wbc|.故A、B错误；由图看出，电荷的轨迹向左弯曲，则知其所受的电场力大致向左，所以等量异种点电荷中正电荷在左侧，负电荷在右侧，a点的电势高于b点的电势，粒子由a到b过程中，电势能增大，动能减小．故C正确，D错误．4．D【解析】根据运动轨迹可以判断电子所受电场力方向指向曲线内侧，如果平行实线是电场线，电场方向向左，则从a到b电场力做正功，动能增大、电势能减小，C错；如果平行实线是等势面，电场方向向上，则从a到b电场力做负功，动能减小、电势能增大，D正确；不管平行实线是电场线还是等势面都表示匀强电场，a、b两点的场强相等，A错；电势高低则要根据具体情况而确定，B错．故选D.5．AD【解析】根据电场的叠加，且OP>OQ，可知P点的电场强度比Q点的小，故A正确；ab是等势线，根据顺着电场线方向电势降低，可得P点的电势比M点的高，故B错误；ab和cd是两条等势面，且电势相等，所以OP两点间的电势差等于OQ间的电势差，故C错误；由于ΦQ>ΦM，则WQM＝q(ΦQ－ΦM)>0，电场力做正功，电势能减小，故D正确；故选AD.6．CD【解析】由图像可知电场力对粒子做正功，电势能减小，因此A错误，D正确；负电荷的电势能减小，从a到b电势升高，所以C正确；从图像可知a处的切线斜率小，加速度小，电场强度小，电场线稀疏，所以B错误．7．BD【解析】粒子的加速度与电场强度成正比，由图可知：在0～x1段，加速度减小；在x1～x2段，加速度增大；在x2～x3段，加速度不变，故A、C错误；从x1到x3电场强度沿x轴正向，负电荷所受电场力方向向左，所以粒子做减速运动，故B正确；沿着电场线方向电势逐渐降低，故D正确．故选BD.8．C【解析】根据沿着电场线方向电势逐渐降低，由φ－x图象，画出沿x轴方向的场强方向(图中箭头指向)及各点电势分布如图所示．由图示知，O和x2两点电势相等，O到x2过程，电场力做功为0，动能不变，故粒子在x2点的速度为v0，选项A错误；从x1到x3过程中，电场力对负电荷一直做负功，粒子的电势能一直增加，选项B错误；从x3到x4过程中，电场力对负电荷做正功，故粒子若能到达x4点，需能到达x3点．假设粒子恰好到达x3，由动能定理得W＝qφ0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，故v0大小至少为eq\r(\f(2qφ0,m))，选项C正确；粒子运动过程中，电场力所做正功的最大值为qφ0，若v0＝eq\r(\f(2qφ0,m))，则动能最大值为2qφ0，选项D错误．第8题图9．AD【解析】根据带电小球在电场中的运动轨迹可知，带电小球受到的合力竖直向上，电场力竖直向上，并且电场力大于重力，从B到C，合外力对小球做负功，小球的动能减小，A对；电场力对小球做负功，小球的电势能增大，B错；全过程小球在水平方向上做匀速直线运动，由于AB的水平距离和BC的水平距离大小关系不确定，所以两段的运动时间的大小关系也不确定，C错；C点的速度恰好水平，可知两段的速度变化量的大小一定相等，D对．故选AD.10．(1)5000V/m(2)500V(3)－100V－300V【解析】(1)根据UCD＝eq\f(WCD,q)得：UCD＝eq\f(3.2×10－17,1.6×10－19)V＝200V，由U＝Ed得：E＝eq\f(UCD,dCD)＝eq\f(200,0.08cos60°)V/m＝5000V/m.(2)UAB＝E·dAB＝5000×10×10－2V＝500V.(3)ΦC＝UCA＝－E·dCA＝－5000×2×10－2V＝－100V，ΦD＝UDA＝－E×(ddC＋dCA)＝－5000×(8×10－2×cos60°＋2×10－2)V＝－300V.11．(1)5mg方向竖直向下(2)eq\f(mg,5q)(3)eq\f(68,45)mgR【解析】(1)小球从A点运动到O点的过程中机械能守恒，有mg·2R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)在O点处，对小球由牛顿第二定律得FN－mg＝mveq\o\al(2,0)/R解得FN＝5mg由牛顿第三定律可知小球对轨道压力大小为F＝5mg，方向竖直向下；(2)小球恰能运动到B点，说明小球所受的电场力向上．由牛顿第二定律得mg－qE＝mveq\o\al(2,B)/R小球从A点到B点的过程中，由动能定理得qE·2R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－0解得vB＝2eq\r(\f(gR,5))E