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2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)20 電場(chǎng)能的性質(zhì)(含解析)新人教版

上傳人:Sc****h 文檔編號(hào):100172750 上傳時(shí)間:2022-06-02 格式:DOC 頁(yè)數(shù):6 大?。?.18MB
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1、課后限時(shí)集訓(xùn)(二十) 電場(chǎng)能的性質(zhì) (建議用時(shí):40分鐘) [基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練] 題組一:電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能 1.(2019·濟(jì)寧模擬)關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì),下列說(shuō)法正確的是(  ) A.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方,電勢(shì)一定為零 B.在靜電場(chǎng)中,沿電場(chǎng)方向電勢(shì)逐漸降低 C.電荷一定會(huì)沿電場(chǎng)線方向移動(dòng) D.將一正的試探電荷從電勢(shì)較低的等勢(shì)面移到電勢(shì)較高的等勢(shì)面,電場(chǎng)力做正功 B [電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方,電勢(shì)不一定為零,例如等量同種電荷連線的中點(diǎn)處,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在靜電場(chǎng)中,沿電場(chǎng)方向電勢(shì)逐漸降低,選項(xiàng)B正確;電荷在電場(chǎng)中不一定會(huì)沿電場(chǎng)線方向移動(dòng),還與電荷的初速度方向,電場(chǎng)線的形狀等都有關(guān)系

2、,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;將一正的試探電荷從電勢(shì)較低的等勢(shì)面移到電勢(shì)較高的等勢(shì)面,電勢(shì)能增加,則電場(chǎng)力做負(fù)功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。] 2.(2019·昭通模擬)如圖所示,P是一個(gè)帶電體,將原來(lái)不帶電的導(dǎo)體球Q放入P激發(fā)的電場(chǎng)中并接地,a、b、c、d是電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)。則靜電平衡后(  ) A.導(dǎo)體Q仍不帶電 B.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì) C.檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)所受電場(chǎng)力等于b點(diǎn)所受電場(chǎng)力 D.帶正電的檢驗(yàn)電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能大于d點(diǎn)的電勢(shì)能 D [由于靜電感應(yīng),Q將帶上與P異號(hào)的電荷,故A錯(cuò)誤;由圖可知電場(chǎng)線由b到a,故a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì),故B錯(cuò)誤;b點(diǎn)電場(chǎng)線較為密集,故a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)要小于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),故檢

3、驗(yàn)電荷在a點(diǎn)所受電場(chǎng)力小于b點(diǎn)所受電場(chǎng)力,故C錯(cuò)誤;由于Q接地,d點(diǎn)電勢(shì)接近0,而c點(diǎn)電勢(shì)肯定大于d點(diǎn)電勢(shì),故帶正電的檢驗(yàn)電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能大于d點(diǎn)的電勢(shì)能,故D正確。] 題組二:電勢(shì)與等勢(shì)面 3.如圖所示為某示波管內(nèi)的聚焦電場(chǎng),實(shí)線和虛線分別表示電場(chǎng)線和等勢(shì)線。兩電子分別從a、b兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),設(shè)電場(chǎng)力對(duì)兩電子做的功分別為Wa和Wb,a、b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea和Eb,則(  ) A.Wa=Wb,Ea>Eb   B.Wa≠Wb,Ea>Eb C.Wa=Wb,Ea

4、c,故Wa=Wb。由題圖可知a點(diǎn)處電場(chǎng)線比b點(diǎn)處電場(chǎng)線密,故Ea>Eb。選項(xiàng)A正確。] 4.(2019·泰州模擬)在某一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn),相距為d,a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Ea,方向與ab連線成120°角,b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Eb,方向與ab連線成150°角,如圖所示,則關(guān)于a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小及電勢(shì)高低的關(guān)系的說(shuō)法中正確的是(  ) A.Ea=Eb,φa>φb B.Ea=Eb,φa<φb C.Ea=3Eb,φa>φb D.Ea=3Eb,φa<φb C [由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)可得:E=k,因?yàn)閍點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向與ab連線成120°角,b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向與ab連線成150°角,所以點(diǎn)電荷所在位置

5、與a、b兩點(diǎn)所構(gòu)成的三角形是直角三角形,則兩直角邊之比為1∶,那么a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Ea與b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Eb之比為3∶1,由于沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低,所以φa>φb,故選項(xiàng)C正確。] 題組三:電勢(shì)差 5.(2019·泉州模擬)如圖所示,電荷量分別為+q、+q、-q、-q的點(diǎn)電荷a、b、c、d,分別處于菱形abcd的四個(gè)端點(diǎn),∠α=60°,1、2、3、4分別為所在邊的中點(diǎn),其對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為E1、E2、E3、E4,對(duì)應(yīng)的電勢(shì)分別為φ1、φ2、φ3、φ4,則下列說(shuō)法正確的是(  ) A.E1=E3、φ1=φ3 B.E2=E4、φ2=φ4 C.E1=E3、φ1>φ3 D.E2=E4、

6、φ2>φ4 C [由場(chǎng)強(qiáng)合成原理并聯(lián)系對(duì)稱性可知,1、3兩點(diǎn)和2、4兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向均相同,即E1=E3,E2=E4;1點(diǎn)離兩個(gè)正電荷較近,離兩個(gè)負(fù)電荷較遠(yuǎn);3點(diǎn)離兩個(gè)負(fù)電荷較近,離兩個(gè)正電荷較遠(yuǎn),則φ1>φ3;a、d兩電荷在4點(diǎn)形成電場(chǎng)的電勢(shì)為零,正電荷b比負(fù)電荷c離4點(diǎn)較近,可知4點(diǎn)電勢(shì)大于零;同理可分析2點(diǎn)電勢(shì)小于零,即φ2<φ4;綜上可知,選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤。] 6.(多選)如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行于電場(chǎng)線的某一平面上有A、B、C三個(gè)點(diǎn),各點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=5 V,φB=2 V,φC=3 V,H、F三等分AB,G為AC的中點(diǎn),在各示意圖中,能正確表示電場(chǎng)強(qiáng)度方向的是

7、(  ) A    B   C      D BC [把AB三等分,因UAB=3 V,則每等份兩端的電勢(shì)差為1 V,φH=4 V,φF=3 V,連接FC,則FC為等勢(shì)線,電場(chǎng)線應(yīng)垂直于FC,從電勢(shì)高處指向電勢(shì)低處;把AC兩等分,因UAC=2 V,則每等份兩端的電勢(shì)差為1 V,φG=4 V,直線GH為等勢(shì)線,電場(chǎng)線應(yīng)垂直于GH,從電勢(shì)高處指向電勢(shì)低處,所以選項(xiàng)B、C能正確表示電場(chǎng)強(qiáng)度方向,故A、D不符合題意。] 7.如圖所示,在直角三角形所在的平面內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng),其中A點(diǎn)電勢(shì)為0 V,B點(diǎn)電勢(shì)為3 V,C點(diǎn)電勢(shì)為6 V。已知∠ACB=30°,AB邊長(zhǎng)為 m,D為AC的中點(diǎn)?,F(xiàn)將一點(diǎn)電荷

8、放在D點(diǎn),且點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為2 N/C,則放入點(diǎn)電荷后,B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為(  ) A.4 N/C     B.5 N/C C.2 N/C D. N/C C [D點(diǎn)電勢(shì)為3 V,BD連線為等勢(shì)線,由幾何關(guān)系可知,A點(diǎn)到等勢(shì)線的距離為1.5 m,所以勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E1= N/C=2 N/C,且與AB的夾角為30°,點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E2與E1垂直,所以合場(chǎng)強(qiáng)E=2 N/C。] [考點(diǎn)綜合練] 8.(2019·皖江模擬)兩電荷量大小相等的點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)為O,連線上MN兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱,兩電荷連線上電荷外側(cè)區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度變化規(guī)律如圖所示,規(guī)定向右為場(chǎng)強(qiáng)的正方向,則下列判斷正確的是( 

9、 ) A.兩電荷為等量同種電荷 B.M、N兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不同,兩點(diǎn)電勢(shì)相同 C.M、N兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同,兩點(diǎn)電勢(shì)不同 D.M、N兩點(diǎn)均比O點(diǎn)電勢(shì)高 C [規(guī)定向右為場(chǎng)強(qiáng)的正向,而左側(cè)電荷左側(cè)場(chǎng)強(qiáng)向左,右側(cè)電荷右側(cè)場(chǎng)強(qiáng)也是向左,即兩個(gè)電荷是等量異種電荷,A錯(cuò)誤;沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低,故φM>φN,且M點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn),N點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn),結(jié)合對(duì)稱性可知EM=EN,B、D錯(cuò)誤,C正確。] 9.(多選)(2019·天津模擬)如圖所示,在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,MN為兩電荷連線的中垂線,a、b、c三點(diǎn)所在的直線平行于兩電荷的連線,且a和c關(guān)于MN對(duì)稱,b點(diǎn)位于MN上,d點(diǎn)位于兩電荷的連線上,以

10、下判斷正確的是(  ) A.b點(diǎn)與d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同 B.a(chǎn)點(diǎn)和c點(diǎn)電勢(shì)相同 C.a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 D.帶正電的試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能 ACD [根據(jù)等量異種電荷周圍的電場(chǎng)線的特點(diǎn),知兩電荷連線的垂直平分線上的電場(chǎng)方向水平向右,d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右,所以b點(diǎn)與d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同,故A正確。 作出a點(diǎn)、c點(diǎn)的等勢(shì)線,如圖所示。 沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,可以知道a點(diǎn)的電勢(shì)大于c點(diǎn)的電勢(shì),故B錯(cuò)誤。由對(duì)稱性可以知道,a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,所以C選項(xiàng)是正確的。 將正電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小

11、,則試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能,故D正確。] 10.(多選)(2019·合肥模擬)如圖所示,某勻強(qiáng)電場(chǎng)中A、B、C、D四點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)菱形,對(duì)角線AC=12 cm,BD=16 cm,一個(gè)質(zhì)子從A移到B,電場(chǎng)力做了24 eV的功;一個(gè)電子從A移到C,克服電場(chǎng)力做了24 eV的功。其中A點(diǎn)的電勢(shì)為零,則下列說(shuō)法正確的是(  ) A.D點(diǎn)的電勢(shì)φD=0 B.D點(diǎn)的電勢(shì)φD=-24 V C.電場(chǎng)強(qiáng)度E=250 N/C D.電場(chǎng)強(qiáng)度E=200 N/C AC [由題意可知:UAB==24 V,UAC==24 V,φA=0,φB=φC=-24 V,BC的連線為一條等勢(shì)線,所以AD的

12、連線也為一條等勢(shì)線,所以φD=0,A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)幾何關(guān)系可求得AD和BC間的垂直距離d=9.6 cm,電場(chǎng)強(qiáng)度E=250 N/C,C正確,D錯(cuò)誤。] 11.兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2位于x軸上A、B兩點(diǎn),若取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,則在它們形成的電場(chǎng)中,沿x軸正方向上各點(diǎn)的電勢(shì)如圖所示,且AP>PB。由圖線提供的信息可知(  ) A.P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零 B.Q1的電荷量較大 C.電子沿x軸從A移到B的過(guò)程中,加速度逐漸減小 D.電子沿x軸從A移到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力先做正功,后做負(fù)功 B [φ-x圖象的斜率大小表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小,E=,由于P點(diǎn)的斜率不為零,所以P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為

13、零,A錯(cuò)誤;從A到B電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大,沒(méi)有電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置,所以兩電荷為異種電荷,電場(chǎng)強(qiáng)度最小值的位置靠近Q2,所以Q1的電荷量較大,B正確;加速度a=,所以電子沿x軸從A到B加速度先減小后增大,C錯(cuò)誤;電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是從A指向B,所以電子沿x軸從A移到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力一直做負(fù)功,D錯(cuò)誤。] 12.(多選)(2019·泰安檢測(cè))如圖所示,豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一豎直絕緣輕彈簧的下端固定在地面上,上端連接一帶正電小球,小球靜止時(shí)位于N點(diǎn),彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)。保持小球的帶電量不變,現(xiàn)將小球提高到M點(diǎn)由靜止釋放。則釋放后小球從M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中(  ) A.小球的機(jī)械能與彈簧的彈性

14、勢(shì)能之和保持不變 B.小球重力勢(shì)能的減少量等于小球電勢(shì)能的增加量 C.彈簧彈性勢(shì)能的減少量等于小球動(dòng)能的增加量 D.小球動(dòng)能的增加量等于電場(chǎng)力和重力做功的代數(shù)和 BC [由于有電場(chǎng)力做功,故小球的機(jī)械能與彈簧的彈性勢(shì)能之和是改變的,故A錯(cuò)誤;由題意,小球受到的電場(chǎng)力與重力大小相等,在小球從M運(yùn)動(dòng)到N過(guò)程中,重力做了多少正功,重力勢(shì)能就減少多少,電場(chǎng)力做多少負(fù)功,電勢(shì)能就增加多少,又兩力做功一樣多,可知B正確;由動(dòng)能定理可知,彈力對(duì)小球做的功等于小球動(dòng)能的增加量,又彈力做的功等于彈性勢(shì)能的減少量,故C正確;顯然電場(chǎng)力和重力做功的代數(shù)和為零,故D錯(cuò)誤。] 13.(多選)(2016·全國(guó)卷

15、Ⅰ)如圖所示,一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),其軌跡在豎直面(紙面)內(nèi),且相對(duì)于過(guò)軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對(duì)稱,忽略空氣阻力。由此可知(  ) A.Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高 B.油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在P點(diǎn)的大 C.油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在P點(diǎn)的大 D.油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小 AB [帶電油滴在電場(chǎng)中受重力、電場(chǎng)力作用,據(jù)其軌跡的對(duì)稱性可知,電場(chǎng)力方向豎直向上,且電場(chǎng)力大于重力,電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功。則電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下,Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高,選項(xiàng)A正確;油滴在P點(diǎn)的速度最小,選項(xiàng)B正確;油滴在P點(diǎn)的電勢(shì)能最大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;油滴運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。] - 6 -

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