《【優(yōu)化探究】年新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)人教物理選修---電場的能的性質(zhì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【優(yōu)化探究】年新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)人教物理選修---電場的能的性質(zhì)（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、電場的能的性質(zhì)1.(2012年高考山東卷)圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點電荷一帶電粒子以一定初速度射入電場，實線為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，a、b、c三點是實線與虛線的交點則該粒子()A帶負(fù)電B在c點受力最大C在b點的電勢能大于在c點的電勢能D由a點到b點的動能變化大于由b點到c點的動能變化解析：物體做曲線運動時，合力方向指向軌跡的凹側(cè)，說明粒子帶正電，A錯誤；由庫侖定律Fk知離圓心越遠(yuǎn)，粒子所受的力越小，B錯誤；粒子從b點到c點過程中，電場力做正功，電勢能減小，C正確；點電荷的等勢面與虛線重合，依題意得UabUbc，又電場力做功WqU，則WabWbc，由動能定理

2、得粒子由a點到b點的動能變化大于由b點到c點的動能變化，D正確答案：CD2.(2013年聊城月考)如圖所示，在固定的等量異種電荷連線上，靠近負(fù)電荷的b點釋放一初速為零的帶負(fù)電荷的質(zhì)點(重力不計)，在兩點電荷連線上運動過程中，以下說法正確的是()A帶電質(zhì)點的動能越來越小B帶電質(zhì)點的電勢能越來越大C帶電質(zhì)點的加速度越來越大D帶電質(zhì)點通過各點處的電勢越來越高解析：負(fù)電荷在兩點電荷間受的靜電力水平向左，故靜電力對其做正功，動能增大，電勢能減小，經(jīng)過各點處的電勢越來越高，D正確，A、B錯誤；因電場強(qiáng)度在兩點電荷連線中點最小，故帶電質(zhì)點的加速度先減小后增大，C錯誤答案：D3.(2012年高考天津卷)兩個固

3、定的等量異號點電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點沿圖示方向進(jìn)入電場在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場，粒子只受靜電力作用，則粒子在電場中()A做直線運動，電勢能先變小后變大B做直線運動，電勢能先變大后變小C做曲線運動，電勢能先變小后變大D做曲線運動，電勢能先變大后變小解析：由題圖等勢面可知兩固定的等量異號點電荷的電場分布如圖所示帶負(fù)電的粒子在等量異號點電荷所產(chǎn)生電場中的偏轉(zhuǎn)軌跡如圖所示，則粒子在電場中做曲線運動靜電力對帶負(fù)電的粒子先做正功后做負(fù)功，電勢能先變小后變大，故C正確答案：C4.如圖為光滑絕緣水平的直線軌道，在軌道的豎直平面內(nèi)加一個斜向上方的勻強(qiáng)電場有一質(zhì)

4、量為1.0102kg、帶電量為1.0104 C的可視為質(zhì)點的物塊，從軌道上的A點無初速度釋放，沿直線運動0.2 m到達(dá)軌道上的B點，此時速度為2 m/s.(g取10 m/s2)求：(1)A、B兩點間的電勢差UAB.(2)場強(qiáng)大小可能的取值范圍解析：(1)A到B過程中只有靜電力做功，根據(jù)動能定理得：qUABmv0解得：UAB200 V(2)設(shè)場強(qiáng)的豎直分量為Ey，水平分量為Ex，則有：mgqEyqExxmv0解得：Ey1 000 V/m，Ex1 000 V/m場強(qiáng)的最大值為：Emax 1 000 V/m場強(qiáng)的取值范圍為：1 000 V/mE1 000 V/m.答案：(1)200 V(2)1 00

5、0 V/mrb.若不計重力，則()A帶電粒子一定帶正電B庫侖力先做正功后做負(fù)功C帶電粒子在b點的動能大于在a點的動能D帶電粒子在b點的電勢能大于在a點的電勢能解析：由帶電粒子的運動軌跡可知，帶電粒子與場源電荷電性相同，但場源電荷的電性未知，故A錯；帶電粒子運動過程中，先是力與速度的夾角為鈍角，然后是力與速度的夾角為銳角，故庫侖力先做負(fù)功后做正功，B錯；帶電粒子由a到b的整個過程是克服靜電力做功，動能減少，故帶電粒子在b點的動能小于在a點的動能，C錯；由動能和電勢能之和不變可知，帶電粒子在b點的電勢能大于在a點的電勢能，D對答案：D4.(2013年廣州測試)如圖所示表示某靜電場等勢面的分布，電荷

6、量為1.6109 C的正電荷從A經(jīng)B、C到達(dá)D點從A到D，靜電力對電荷做的功為()A4.8108 J B4.8108 JC8.0108 J D8.0108 J解析：靜電力做功與電荷運動的路徑無關(guān)，只與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)從A到D，靜電力對電荷做的功為WqUADq(AD)(4010)1.6109 J4.8108 J，A、C、D錯誤，B正確答案：B5.(2013年銀川模擬)如圖所示，空間分布著豎直向上的勻強(qiáng)電場E，現(xiàn)在電場區(qū)域內(nèi)某點O處放置一負(fù)點電荷Q，并在以O(shè)點為球心的球面上選取a、b、c、d四點，其中a、c連線為球的水平大圓直徑，b、d連線與電場方向平行不計空氣阻力，則下列說法中正確的

7、是()Ab、d兩點的電場強(qiáng)度大小相等，電勢相等Ba、c兩點的電場強(qiáng)度大小相等，電勢相等C若從a點拋出一帶正電小球，小球可能沿a、c所在圓周做勻速圓周運動D若從a點拋出一帶負(fù)電小球，小球可能沿b、d所在圓周做勻速圓周運動解析：設(shè)球半徑為R，EbEk，EdEk，故A錯誤；Ea ，Ec ，且a、c在同一等勢面上，故B正確；當(dāng)帶電小球所受重力和勻強(qiáng)電場E對其靜電力大小相等，方向相反，且km時，小球能沿a、c所在圓周做勻速圓周運動，C正確、D錯誤答案：BC6.(2013年唐山模擬)如圖所示，Q和Q是兩個等量異種點電荷，以點電荷Q為圓心作圓，A、B為圓上兩點，MN是兩電荷連線的中垂線；與兩電荷連線交點為O

8、，下列說法正確的是()AA點的電場強(qiáng)度大于B點的電場強(qiáng)度B電子在A點的電勢能小于在B點的電勢能C把質(zhì)子從A點移動到B點，靜電力對質(zhì)子做功為零D把質(zhì)子從A點移動到MN上任何一點，質(zhì)子的電勢能變化都相同解析：由等量異種點電荷的電場線和等勢線分布可知：EAEB，AB，A錯誤、B正確；WABUABq(AB)q0，故C錯誤MN為一條等勢線，D正確答案：BD7.(2013年德州模擬)如圖，虛線AB和CD分別為橢圓的長軸和短軸，相交于O點，兩個等量異種點電荷分別固定在橢圓的兩個焦點M、N上，A、E兩點關(guān)于M點對稱下列說法正確的是()AA、B兩點電勢、場強(qiáng)均相同BC、D兩點電勢、場強(qiáng)均相同CA點的場強(qiáng)小于E點

9、的場強(qiáng)D帶正電的試探電荷在O點的電勢能小于在E點的電勢能解析：取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，CD左側(cè)電勢均為正，右側(cè)電勢均為負(fù)，CD線上電勢為零，所以A錯、B對；M、N兩點電荷在A處的場強(qiáng)方向相反，在E處的場強(qiáng)方向相同，所以A點的場強(qiáng)小于E點的場強(qiáng)，C對；由于O點電勢為零，E點電勢為正，所以帶正電的試探電荷在O點的電勢能小于在E點的電勢能，D對答案：BCD8.如圖所示，在xOy平面內(nèi)有一個以O(shè)為圓心、半徑R0.1 m的圓，P為圓周上的一點，O、P兩點連線與x軸正方向的夾角為.若空間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E100 V/m，則O、P兩點的電勢差可表示為()AUOP10sin (V) BUOP1

10、0sin (V)CUOP10cos (V) DUOP10cos (V)解析：由于電場強(qiáng)度方向向下，據(jù)題可知UOP0，則UOPERsin 1000.1sin (V)10sin (V)，故正確答案為A.答案：A9.如圖所示，空間有與水平方向成角的勻強(qiáng)電場一個質(zhì)量為m的帶電小球，用長L的絕緣細(xì)線懸掛于O點當(dāng)小球靜止時，細(xì)線恰好處于水平位置現(xiàn)用一個外力將小球沿圓弧緩慢地拉到最低點，此過程小球的電荷量不變則該外力做的功為()AmgLBmgLtan CmgLcot DmgL/cos 解析：小球靜止時受力如圖所示，則靜電力F.細(xì)線在電場方向的距離如圖所示由動能定理W外F(Lcos Lsin )mgL0，將F

11、代入可解得W外mgLcot ，故選項C正確答案：C10.(2012年高考上海卷)如圖所示，質(zhì)量分別為mA和mB的兩小球帶有同種電荷，電荷量分別為qA和qB，用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上平衡時，兩小球恰處于同一水平位置，細(xì)線與豎直方向間夾角分別為1與2(12)兩小球突然失去各自所帶電荷后開始擺動，最大速度分別為vA和vB，最大動能分別為EkA和EkB.則()AmA一定小于mBBqA一定大于qBCvA一定大于vBDEkA一定大于EkB解析：對兩球受力分析可知，A、B所受靜電力大小相等，方向沿水平方向，則有：F電mgtan ，與電荷量的大小無關(guān)，所以有m，故mAlB，所以A球在運動到最低點的過程中，重心

12、下降的高度大，即EpAEpB，由機(jī)械能守恒定律得，EkAEkB，所以vAvB，故選項C、D正確答案：ACD二、非選擇題(本題共2小題，共30分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11(15分)如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點，固定電荷量為Q的點電荷一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物塊(可視為質(zhì)點)，從軌道上的A點以初速度v0沿軌道向右運動，當(dāng)運動到P點正下方B點時速度為v.已知點電荷產(chǎn)生的電場在A點的電勢為(取無窮遠(yuǎn)處電勢為零)，PA連線與水平軌道的夾角為60.試求：(1)物塊在A點時受到軌道的支持力大??；(2)點電荷Q產(chǎn)生的電場在B點的電

13、勢解析：(1)物塊受到點電荷的庫侖力F由幾何關(guān)系可知rh/sin 60設(shè)物塊在A點時受到軌道的支持力大小為FN，由平衡條件有FNmgFsin 600解得FNmg(2)設(shè)點電荷產(chǎn)生的電場在B點的電勢為B，由動能定理有q(B)mv2mv解得B答案：(1)mg(2)12(15分)(2013年金華模擬)如圖所示，一豎直固定且光滑絕緣的直圓筒底部放置一可視為點電荷的場源電荷A，其電荷量Q4103 C，場源電荷A形成的電場中各點的電勢表達(dá)式為，其中k為靜電力常量，r為空間某點到場源電荷A的距離現(xiàn)有一個質(zhì)量為m0.1 kg的帶正電的小球B，它與A球間的距離為a0.4 m，此時小球B處于平衡狀態(tài)，且小球B在場

14、源電荷A形成的電場中具有的電勢能的表達(dá)式為Epk，其中r為A與B之間的距離另一質(zhì)量也為m的不帶電絕緣小球C從距離B的上方H0.8 m處自由下落，落在小球B上立刻與小球B粘在一起以2 m/s的初速度向下運動，它們到達(dá)最低點后又向上運動，向上運動到達(dá)的最高點為P(g取10 m/s2，k9109 Nm2/C2)求：(1)小球C與小球B碰撞前的速度大小為多少，小球B的電荷量q為多少？(2)小球C與小球B一起向下運動的過程中，最大速度為多少？解析：(1)設(shè)小球C自由下落H時獲得速度為v0，由機(jī)械能守恒得：mgHmv解得v04 m/s小球B在碰撞前處于平衡狀態(tài)，對B球由平衡條件得：mg代入數(shù)據(jù)得：q108 C4.4109 C.(2)設(shè)當(dāng)B和C向下運動的速度最大為vm時，與A相距x，對B和C整體，由平衡條件得：2mgk代入數(shù)據(jù)得：x0.28 m由能量守恒得：(2m)v22mga(2m)v2mgxk代入數(shù)據(jù)得vm2.5 m/s.答案：(1)4 m/s4.4109 C(2)2.5 m/s