2019-2020年高考物理总复习 第6章 第2讲 电场能的性质课时限时检测.doc

2019-2020年高考物理总复习 第6章 第2讲 电场能的性质课时限时检测(时间：45分钟满分：100分)知识点题号易中难电势、电势能判断1、24、7EU/d的应用311等势线、轨迹的分析5电场中功能关系9综合问题86、10、12一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分在每小题给出的四个选项中，16题只有一个选项正确，710题有多个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错或不选的得0分)1(2011海南高考)关于静电场，下列说法正确的是()A电势等于零的物体一定不带电B电场强度为零的点，电势一定为零C同一电场线上的各点，电势一定相等D负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加【解析】零电势点是人为选择的参考点，所以电势等于零的物体可以带电，也可以不带电，故A错；电场强度和电势是两个不同的物理量，电场强度为零的点，电势不一定为零，B错误；沿着电场线方向电势不断降低，故C错；负电荷在电场中受到的电场力的方向与电场线方向相反，故负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能增加，故D对【答案】D图62202如图6220所示，有四个等量异种电荷，放在正方形的四个顶点处A、B、C、D为正方形四个边的中点，O为正方形的中心，下列说法中正确的是()AA、B、C、D四个点的电场强度相同BO点电场强度等于零C将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点，电场力做功为零D将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能增大【解析】由点电荷电场叠加规律以及对称关系可知，A、C两点电场强度相同，B、D两点电场强度相同，选项A错误；在O点有一个向右的电场强度，不为0，选项B错误；由电场分布和对称关系可知，将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点，电场力做功为零将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点，电场力做正功，试探电荷具有的电势能减小，选项C正确，D错误；因此答案选C.【答案】C3.图6221(xx青岛二中检测)如图6221所示，已知菱形ABCD处于一静电场中，AC与BD相交于O，若一个电子从A点运动到B点动能减小10 eV，将电子从B点移动到C点，电场力做功也是10 eV，则由此可推断此空间存在的静电场可能是()A匀强电场，方向垂直于AC由O指向BB匀强电场，方向垂直于AC由B指向OC位于O点的负点电荷形成的电场D位于D点的负点电荷形成的电场【解析】电子从A点运动到B点动能减小10 eV，则电势能增大10 eV，由于电子带负电，故电势降低10 V，将电子从B点移动到C点，电场力做正功则电势能减小10 eV，故电势升高10 V，由此推得A、C两点电势相等且比B点电势高10 V，如果是匀强电场，则电场方向一定垂直AC，由电势高的O点指向电势低的B点，故选项A正确，B错误；如果是负点电荷产生的电场，则电势外高内低，由图可知负点电荷位于O点和D点都是B点电势高于A、C点的电势，故选项C、D错误【答案】A4如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷(电荷的正负图中已标注)，则图中a、b两点电场强度和电势均相同的是()【解析】A项中a、b两点场强方向不同，A项错；分别作出正、负电荷在a、b两点的场强图示，由平行四边形定则易知B项和D项中相应a、b两点场强方向不同，故B、D项错；在C项中，a、b在正、负电荷连线中垂线上(电势相等)且关于中垂线对称，故场强大小相等、方向相同，C项正确【答案】C5.图6222如图6222所示，xOy平面内有一匀强电场，场强为E，方向未知，电场线跟x轴的负方向夹角为，电子在坐标平面xOy内，从原点O以大小为v0、方向沿x轴正方向的初速度射入电场，最后打在y轴上的M点电子的质量为m，电荷量为e，重力不计则()AO点电势高于M点电势B运动过程中，电子在M点电势能最大C运动过程中，电子的电势能先减少后增加D电场力对电子先做负功，后做正功【解析】由电子的运动轨迹知，电子受到的电场力方向斜向左上，故电场方向斜向右下，M点电势高于O点电势，A错误；电子在M点电势能最小，B错误；运动过程中，电子先克服电场力做功，电势能增加，后电场力对电子做正功，电势能减少，故C错误，D正确【答案】D6.图6223(xx长春一中检测)如图6223所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子，以初速度v0从a点竖直向上射入匀强电场中，匀强电场方向水平向右粒子通过电场中的b点时，速率为2v0，方向与电场方向一致，则a、b两点间的电势差为()Amv/(2q)B3mv/qC2mv/q D3mv/(2q)【解析】由题意可知，粒子受重力和水平方向的电场力作用，由加速度定义av/t，可得加速度的大小ax2ay2g，由牛顿第二定律可知，qE2mg，水平位移xv0t，竖直位移yv0t/2，即x2y，因此电场力做功W1qExqUab，重力做功W2mgyW1/4，由动能定理得：W1W2m(2v0)2mv，解得：Uab.【答案】C7真空中有一带负电的点电荷绕固定的点电荷Q运动，其轨迹为椭圆，如图6224所示，已知a、b、c、d为椭圆的四个顶点，Q处在椭圆焦点上，则下列说法正确的是()图6224A负电荷在a、c两点所受的电场力大小相等B负电荷在a点的电势能高于在c点的电势能C负电荷由b运动到d的过程中电势能增加，动能减少D负电荷由a经b运动到c的过程中，电势能先增大后减小【解析】电场强度是矢量，由对称性可知a、c两点的场强大小相等，故负电荷在a、c两点所受电场力大小相等但方向不同，A正确；根据电势是标量和对称性可知，a、c两点的电势相等，故负电荷在a、c两点的电势能相等，B错误；正点电荷的电场线是辐射向外的，且沿电场线方向电势降低，故轨迹上a、b、c、d四点中b点电势最高，d点电势最低，a、c两点相同，所以负电荷在b点电势能最小，故选项C正确，D错误【答案】AC8.图6225在光滑绝缘水平面的O点固定一个电荷量为Q的点电荷，在水平面上N点的正上方有一质量为m、电荷量为q的负检验电荷(重力不计)，该检验电荷在外力作用下从P点由静止沿PN向下运动，经过N点时速度为v，此过程外力做功为W，图6225中60，规定电场中N点的电势为零则在Q形成的电场中()AN点电势等于P点电势BP点电势为CP点电场强度大小是N点的D检验电荷的机械能增加了W【解析】根据点电荷电场特点，N点电势高于P点电势，A错；根据动能定理知从P到N有：qUPNWmv2，解得P点电势为，B对；因，根据Ek知，P点电场强度大小是N点的，C对；检验电荷的机械能增加了mv2，D错误【答案】BC9.图6226(xx山东高考)图6226中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点则该粒子()A带负电B在c点受力最大C在b点的电势能大于在c点的电势能D由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化【解析】由带电粒子进入正点电荷形成的电场中的运动轨迹可以看出两者相互排斥，故带电粒子带正电，选项A错误；根据库仑定律Fk可知，a、b、c三点中，在a点时受力最大，选项B错误；带电粒子从b点到c点的过程中，电场力做正功，电势能减小，故在b点的电势能大于在c点的电势能，选项C正确；由于虚线为等间距的同心圆，故UabUbc，所以WabWbc，根据动能定理，带电粒子由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化，选项D正确【答案】CD10.图6227如图6227所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧一个质量为m，电荷量为q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是()A小球一定能从B点离开轨道B小球在AC部分可能做匀速圆周运动C若小球能从B点离开，上升的高度一定小于HD小球到达C点的速度可能为零【解析】若电场力大于重力，则有可能不从B点离开轨道，选项A错误；若电场力等于重力，小球在AC部分做匀速圆周运动，选项B正确；因电场力做负功，则机械能损失，上升的高度一定小于H，选项C正确；由圆周运动知识可知，若小球到达C点的速度为零，则在此之前就已脱轨了，选项D错误【答案】BC二、非选择题(本题共2小题，共30分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11.图6228(14分)匀强电场中的A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形，如图6228所示，场强方向平行于纸面具有初速度的电子在电场力作用下从B到A动能减少E0，质子在电场力作用下从C到A动能增加E0，求匀强电场的场强(不计重力)【解析】根据动能定理得电子从B到A过程中eUBAE0，UBA质子从C到A过程中eUCAE0，UCA由可知B、C两点电势相等且大于A点电势，即BCA因为电场为匀强电场，所以BC连线为等势面(如图中虚线)，与BC垂直为电场线(如图中实线)，所以E，方向垂直BC指向A.【答案】，方向垂直BC指向A12.图6229(16分)如图6229所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点，固定电荷量为Q的点电荷一质量为m、带电荷量为q的物块(可视为质点)，从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为(取无穷远处电势为零)，P到物块的重心距离为h，PA连线与水平轨道的夹角为60，试求：(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小；(2)点电荷Q产生的电场在B点的电势【解析】(1)物块在A点受重力、电场力、支持力分解电场力，由竖直方向受力平衡得FNmgksin 60又因为hrsin 60由以上两式解得支持力为FNmg.(2)物块从A运动到P点正下方B点的过程中，由动能定理得qUmv2mv又因为UBAB，由以上两式解得B(vv2).【答案】(1)mg(2)(vv2)