2016高考物理復(fù)習(xí)專題演練專題十七電場的能的性質(zhì)

1、考點(diǎn)17電場的能的性質(zhì)兩年高考真題演練1(2015新課標(biāo)全國卷，15)如圖，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢分別為M、N、P、Q。一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場力所做的負(fù)功相等。則()A直線a位于某一等勢面內(nèi)，MQB直線c位于某一等勢面內(nèi)，MNC若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場力做正功D若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場力做負(fù)功2(2015海南單科，7)(多選)如圖，兩電荷量分別為Q(Q0)和Q的點(diǎn)電荷對(duì)稱地放置在x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè)，a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q之間，b點(diǎn)位于y軸O點(diǎn)上方。取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零。下列說法正確的是()A

2、b點(diǎn)電勢為零，電場強(qiáng)度也為零B正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢能大于零，所受電場力方向向右C將正的試探電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn)，必須克服電場力做功D將同一正的試探電荷先后從O、b兩點(diǎn)移到a點(diǎn)，后者電勢能的變化較大3(2015四川理綜，6)(多選)如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點(diǎn)是P，直徑MN水平。a、b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球(視為點(diǎn)電荷)，b固定在M點(diǎn)，a從N點(diǎn)靜止釋放，沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q(圖中未畫出)時(shí)速度為零。則小球a()A從N到Q的過程中，重力與庫侖力的合力先增大后減小B從N到P的過程中，速率先增大后減小C從N到Q的過程中，電勢能一直增加D從P到Q的過程中，動(dòng)能減少量

3、小于電勢能增加量4(2015江蘇單科，8)(多選)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場線分布如圖所示。c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，d點(diǎn)在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則()Aa點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大Ba點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的高Cc點(diǎn)的電場強(qiáng)度比d點(diǎn)的大Dc點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)的低5(2014新課標(biāo)全國卷，19)(多選)關(guān)于靜電場的電場強(qiáng)度和電勢，下列說法正確的是()A電場強(qiáng)度的方向處處與等電勢面垂直B電場強(qiáng)度為零的地方，電勢也為零C隨著電場強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢也逐漸降低D任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢降落最快的方向6(2014新課標(biāo)全國卷，21)(多選)如圖，在正點(diǎn)電荷Q的電場中有M、N、

4、P、F四點(diǎn)，M、N、P為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，F(xiàn)為MN的中點(diǎn)，M30。M、N、P、F四點(diǎn)處的電勢分別用M、N、P、F表示。已知MN，PF，點(diǎn)電荷Q在M、N、P三點(diǎn)所在平面內(nèi)，則()A點(diǎn)電荷Q一定在MP的連線上B連接PF的線段一定在同一等勢面上C將正試探電荷從P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn)，電場力做負(fù)功DP大于M7(2015新課標(biāo)全國，24)如圖，一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v0，方向與電場方向的夾角為60；它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場方向的夾角為30。不計(jì)重力。求A、B兩點(diǎn)間的電勢差?？键c(diǎn)17電場的能的性質(zhì)一年模擬試題精練1(2

5、015安徽師大摸底)如圖所示，A、B是真空中的兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，M、N、O是AB連線的垂線上的點(diǎn)，且AOOB。一帶負(fù)電的試探電荷僅受電場力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，M、N為軌跡和垂線的交點(diǎn)，設(shè)M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別EM、EN，電勢分別為M、N。下列說法中正確的是()A點(diǎn)電荷A一定帶正電BEM小于ENCM大于ND此試探電荷在M處的電勢能小于N處的電勢能2(2015濟(jì)南一模)靜電噴涂時(shí)，噴槍帶負(fù)電，被噴工件帶正電，噴槍噴出的涂料微粒帶負(fù)電。假設(shè)微粒被噴出后只受靜電力作用，最后吸附在工件表面。微粒在向工件靠近的過程中()A一定沿著電場線運(yùn)動(dòng)B所受電場力先減小后增大C克服電場力做功D電勢能逐漸

6、增大3(2015唐山模擬)如圖所示，勻強(qiáng)電場中的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一邊長為a的等邊三角形。電場強(qiáng)度的方向與紙面平行。電子以某一初速度僅在靜電力作用下從B移動(dòng)到A的過程中動(dòng)能減少E0，質(zhì)子僅在靜電力作用下從C移動(dòng)到A的過程中動(dòng)能增加E0，已知電子和質(zhì)子電荷量的絕對(duì)值均為e，則勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為()A. B. C. D.4(2015黑龍江齊齊哈爾二模)如圖所示，在豎直平面內(nèi)，ABCD且A、B、C、D位于同一半徑為r的圓上，在C點(diǎn)有一固定點(diǎn)電荷，電荷量為Q?，F(xiàn)從A點(diǎn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的點(diǎn)電荷由靜止釋放，該點(diǎn)電荷沿光滑絕緣軌道ADB運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度大小為4，規(guī)定電場中B點(diǎn)的電勢為零，重力加速

7、度為g。則在Q形成的電場中()AD點(diǎn)的電勢為BA點(diǎn)的電勢高于D點(diǎn)的電勢CO點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小是A點(diǎn)的倍D. 點(diǎn)電荷q在D點(diǎn)具有的電勢能為7mgr5(2015山西四校聯(lián)考)(多選)如圖所示，質(zhì)量為m，帶電荷量為q的帶電微粒，以初速度v0從A點(diǎn)豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強(qiáng)電場中，微粒通過電場中B點(diǎn)時(shí)速率vB2v0，方向與電場的方向一致，則下列選項(xiàng)正確的是()A微粒所受的電場力大小是其所受重力的2倍B帶電微粒的機(jī)械能增加了2 mvCA、B兩點(diǎn)間的電勢差為2mv/qDA、B兩點(diǎn)間的電勢差為3mv/q6(2015河北衡水中學(xué)調(diào)研)如圖所示，在A點(diǎn)固定一正電荷，電荷量為Q，在離A高度為H的C處由靜止

8、釋放某帶同種電荷的液珠，開始運(yùn)動(dòng)的瞬間加速度大小恰好為重力加速度g。已知靜電力常量為k，兩電荷均可看成點(diǎn)電荷，不計(jì)空氣阻力。(1)求液珠的比荷；(2)求液珠速度最大時(shí)離A點(diǎn)的距離h；(3)若已知在點(diǎn)電荷Q的電場中，某點(diǎn)的電勢可表示成，其中r為該點(diǎn)到Q的距離(選無限遠(yuǎn)的電勢為零)。求液珠能到達(dá)的最高點(diǎn)B離A點(diǎn)的高度rB。7(2015南昌調(diào)研)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場，坐標(biāo)系內(nèi)有A、B兩點(diǎn)，其中A點(diǎn)坐標(biāo)為(6 cm，0)，B點(diǎn)坐標(biāo)為(0， cm)，坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢為0，A點(diǎn)的電勢為8 V，B點(diǎn)的電勢為4 V?，F(xiàn)有一帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處沿電勢為0的等勢線方向以

9、速度v4105 m/s射入電場，粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好通過B點(diǎn)，不計(jì)粒子所受重力，求：(1)圖中C處(3 cm，0)的電勢；(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大??；(3)帶電粒子的比荷。參考答案考點(diǎn)17電場的能的性質(zhì)兩年高考真題演練1B電子帶負(fù)電荷，電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場力所做的負(fù)功相等，有WMNWMP0，而WMNqUMN，WMPqUMP，q0，所以有UMNUMP0，即MNP，勻強(qiáng)電場中等勢線為平行的直線，所以NP和MQ分別是兩條等勢線，有MQ，故A錯(cuò)誤，B正確；電子由M點(diǎn)到Q點(diǎn)過程中，WMQq(MQ)0，電子由P點(diǎn)到Q點(diǎn)過程中，WPQq(PQ)0，故C、D錯(cuò)誤。2BC因?yàn)榈攘慨惙N電荷在其連線

10、的中垂線上的電場方向?yàn)槠叫杏趚軸指向負(fù)電荷，所以電場方向與中垂線方向垂直，故中垂線為等勢線，因?yàn)橹写咕€延伸到無窮遠(yuǎn)處，所以中垂線的電勢為零，故b點(diǎn)的電勢為零，但是電場強(qiáng)度不為零，A錯(cuò)誤；等量異種電荷連線上，電場方向由正電荷指向負(fù)電荷，方向平行于x軸向右，在中點(diǎn)O處電勢為零，O點(diǎn)左側(cè)電勢為正，右側(cè)電勢為負(fù)，又知道正電荷在正電勢處電勢能為正，故B正確；O點(diǎn)的電勢低于a點(diǎn)的電勢，電場力做負(fù)功，所以必須克服電場力做功，C正確；O點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢相等，所以先后從O、b點(diǎn)移到a點(diǎn)，電場力做功相等，電勢能變化相同，D錯(cuò)誤。3BCa從N點(diǎn)靜止釋放，過P點(diǎn)后到Q點(diǎn)速度為零，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程只有重力和庫侖力做功，庫侖力

11、方向與a速度方向夾角一直大于90，所以庫侖力整個(gè)過程做負(fù)功。小球a從N到Q的過程中，庫侖力增大，庫侖力與重力的夾角減小，所以它們的合力一直增大，故A錯(cuò)誤；帶電小球a受力如圖所示，在靠近N點(diǎn)的位置，合力與速度夾角小于90，在D點(diǎn)合力與速度夾角大于90，所以小球a從N到P的過程中，速率應(yīng)先增大后減小，故B正確；從N到Q的過程中，庫侖力一直做負(fù)功，所以電勢能一直增加，故C正確；根據(jù)能量守恒可知，P到Q的過程中，動(dòng)能的減少量等于重力勢能和電勢能的增加量之和，故D錯(cuò)誤。4ACD由題圖知，a點(diǎn)處的電場線比b點(diǎn)處的電場線密集，c點(diǎn)處電場線比d點(diǎn)處電場線密集，所以A、C正確；過a點(diǎn)畫等勢線，與b點(diǎn)所在電場線的

12、交點(diǎn)與b點(diǎn)位置比較知b點(diǎn)的電勢高于a點(diǎn)的電勢，故B錯(cuò)誤；同理分析可得d點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)電勢，故D正確。5AD電場中場強(qiáng)為零的位置是絕對(duì)的，而電勢為零的位置是人為選取的；再者場強(qiáng)的大小表征著電勢隨空間的變化率，而與電勢的大小無關(guān)，故B錯(cuò)誤；由沿電場線方向電勢降低，可知電勢的升降取決于場強(qiáng)的方向而與場強(qiáng)的大小無關(guān)，故C錯(cuò)誤。6AD由MN，可知點(diǎn)電荷Q一定在MN連線的中垂線上，過F作MN的垂線交MP與O點(diǎn)，設(shè)MFFNl，則由幾何關(guān)系MOl，F(xiàn)Oltan 30l，OPMPMOMNcos 30ll，即FOOPl，ONOMl，故點(diǎn)電荷一定在MP的連線上的O點(diǎn)，選項(xiàng)A正確(另解：根據(jù)題意MN，PF，可知點(diǎn)電荷

13、Q一定在MN的中垂線與PF連線的中垂線的交點(diǎn)處，作PF連線的中垂線交MP于點(diǎn)O，連結(jié)O、F兩點(diǎn)，由幾何知識(shí)知OF為MN的中垂線，故點(diǎn)電荷Q一定在MP的連線上的O點(diǎn)，A正確)；點(diǎn)電荷形成的電場的等勢面是以點(diǎn)電荷為球心的同心球面，直線不可能在球面上，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知OFOM，故FPMN，將正試探電荷從高電勢搬運(yùn)到低電勢，電場力做正功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。7解析設(shè)帶電粒子在B點(diǎn)的速度大小為vB。粒子在垂直于電場方向的速度分量不變，即vBsin 30v0sin 60由此得vBv0設(shè)A、B兩點(diǎn)間的電勢差為UAB，由動(dòng)能定理有qUABm(vv)聯(lián)立式得UAB答案一年模擬試題精練1B2.B3C對(duì)電子從

14、B到A的過程，由動(dòng)能定理可知，eUBAE0；對(duì)質(zhì)子從C到A的過程，有eUCAE0，可見UBAUCA，故B、C兩點(diǎn)電勢相等，在同一等勢面上，AB沿電場線方向上的距離dasin 60a，由場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系E解得E，選項(xiàng)C正確。4A在C點(diǎn)固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷，A、B相對(duì)CD線左右對(duì)稱，則AB0 V，點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)由靜止釋放以后沿光滑軌道ADB運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理可得：mgrW電mv20，得W電7mgr，由W電EpAEpD，得EpD7mgr，由D，得D，則DA，A正確，B、D錯(cuò)誤；由場強(qiáng)公式E可知：EA，EO，EO2EA，則C錯(cuò)誤。5ABC由題意知：從A到B的運(yùn)動(dòng)可以看成水平方向上初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度為，豎直方向上以初速度為v0的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，且兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：2v0t，v0gt，則qE2mg，選項(xiàng)A正確；根據(jù)功能關(guān)系，機(jī)械能的增加量等于除重力外其他力做的功，即Em(2v0)22mv，選項(xiàng)B正確；根據(jù)電場力做功的特點(diǎn)，qU2mv，U，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6解析(1)設(shè)液珠的電荷量為q，質(zhì)量為m，有kmgmg解得液珠的比荷為(2)當(dāng)液珠速度最大時(shí)有kmg解得hH(3)設(shè)CB間的電勢差為UCB，有UCBCB根據(jù)動(dòng)能定理有qUCBmg(rBH)0