2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)二十四電場的能的性質(zhì)【含答案】

電場的能的性質(zhì)[雙基鞏固練]1．一對等量正點電荷的電場的電場線(實線)和等勢線(虛線)如圖所示，圖中A、B兩點電場強(qiáng)度分別是EA、EB，電勢分別是φA、φB，負(fù)電荷q在A、B處時的電勢能分別是EpA、EpB，下列判斷正確的是()A．EA>EB，φA>φB，EpA<EpBB．EA>EB，φA<φB，EpA<EpBC．EA<EB，φA>φB，EpA>EpBD．EA<EB，φA<φB，EpA>EpB2.如圖所示，電場中某一水平方向的電場線上有a、b、c三點，c點為ab的中點．a(chǎn)、b兩點的電勢分別為φa＝5V、φb＝3V．下列敘述正確的是()A．c點的電勢一定為4VB．a(chǎn)點的場強(qiáng)Ea一定大于b點的場強(qiáng)EbC．一正電荷從c點運動到b點，電勢能一定減少D．一正電荷運動到c點時受到的電場力由c指向a3．如圖所示，圖甲實線為方向未知的三條電場線，a、b兩帶電粒子從電場中的P點由靜止釋放，不考慮兩粒子間的相互作用，僅在電場力作用下，兩粒子做直線運動，a、b粒子的速度大小隨時間變化的關(guān)系如圖乙中實線所示，虛線為直線，則()A．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負(fù)電B．a(chǎn)向左運動，b向右運動C．a(chǎn)電勢能減小，b電勢能增大D．a(chǎn)動能減小，b動能增大4．(多選)如圖是一對無限長的帶有等量異種電荷的平行導(dǎo)線(電荷均勻分布)周圍的等勢面局部分布示意圖，下列說法中正確的是()A．B點的場強(qiáng)大小大于C點的場強(qiáng)大小B．A、B、C處的電場強(qiáng)度均與0V等勢面垂直C．正試探電荷從B運動到A，電場力做負(fù)功D．負(fù)試探電荷從B運動到C，電勢能將增加5．如圖所示，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為1×103V/m，ab＝dc＝4cm，bc＝ad＝3cm，則下列計算結(jié)果正確的是()A．a(chǎn)b之間的電勢差為4000VB．a(chǎn)c之間的電勢差為50VC．將q＝－5×10－3C的點電荷沿矩形路徑abcda移動一周，靜電力做功為零D．將q＝－5×10－3C的點電荷沿abc或adc從a移動到c靜電力做功都是－0.25J6．如圖所示，在光滑絕緣水平面上停放了兩個完全一樣的金屬小球，現(xiàn)在給B球帶上一定量的電荷，然后給A球一個向右的水平初速度，將與B球發(fā)生對心碰撞．下列說法正確的有()A．兩球組成的系統(tǒng)動量守恒B．兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能可能守恒C．若發(fā)生彈性碰撞，碰后瞬間A球速度為零D．若發(fā)生彈性碰撞，機(jī)械能守恒7.[2021·河南洛陽模擬](多選)如圖所示，在絕緣的斜面上方存在著水平向右的勻強(qiáng)電場，斜面上的帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過程中動能增加了12J，金屬塊克服摩擦力做功8J，重力做功24J，則以下判斷正確的是()A．金屬塊帶正電荷B．金屬塊克服電場力做功8JC．金屬塊的電勢能減少4JD．金屬塊的機(jī)械能減少12J8.[2021·廣州一模]如圖所示，實線表示某電場中的四個等勢面，它們的電勢分別為φ1、φ2、φ3和φ4，相鄰等勢面間的電勢差相等．一帶負(fù)電的粒子(重力不計)在該電場中運動的軌跡如虛線所示，a、b、c、d是其運動軌跡與等勢面的四個交點，則可以判斷()A．φ4等勢面上各點場強(qiáng)處處相等B．四個等勢面的電勢關(guān)系是φ1<φ2<φ3<φ4C．粒子從a運動到d的過程中靜電力一直做負(fù)功D．粒子在a、b、c、d四點的速度大小關(guān)系是va<vb<vc＝vd9．(多選)如圖甲所示，在等量同種點電荷連線的中垂線上固定一根光滑的絕緣輕桿，桿上穿一個質(zhì)量m＝10×10－2kg，帶電量q＝＋5.0×10－4C的小球，小球從C點由靜止釋放，其v-t圖象如圖乙所示，10s時到達(dá)B點，且此時圖象的斜率最大，下列說法正確的是()A．O點右側(cè)B點場強(qiáng)最大，場強(qiáng)大小為E＝12V/mB．從C經(jīng)過B點后向右運動，小球的電勢能先減小后增大C．從C到B電勢逐漸降低D．C、B兩點的電勢差UCB＝0.9V[綜合提升練]10．[2021·河南聯(lián)考](多選)如圖甲所示是某電場中的一條電場線，若有一質(zhì)子以某一初速度僅在電場力的作用下，沿AB由A點運動到B點，所經(jīng)位置的電勢(φ)隨距A點的距離(x)變化的規(guī)律如圖乙所示，則以下關(guān)于質(zhì)子的v-t圖象、Ek-x圖象、a-t圖象、E(電勢能與動能之和)-x圖象中可能正確的有()11.如圖所示，＋Q為固定的正點電荷，虛線圓是其一條等勢線．兩電荷量相同、但質(zhì)量不相等的粒子，分別從同一點A以相同的速度v0射入，軌跡如圖中曲線，B、C為兩曲線與圓的交點．a(chǎn)B、aC表示兩粒子經(jīng)過B、C時的加速度大小，vB、vC表示兩粒子經(jīng)過B、C時的速度大?。挥嬃Ｗ又亓Γ韵屡袛嗾_的是()A．a(chǎn)B＝aCvB＝vCB．a(chǎn)B>aCvB＝vCC．a(chǎn)B>aCvB<vCD．a(chǎn)B<aCvB>vC12．[中考真題試卷·江西上饒“山江湖”協(xié)作體聯(lián)考](多選)如圖所示，矩形的四個頂點a、b、c、d為勻強(qiáng)電場中的四個點，ab＝2bc＝2m，電場線與矩形所在的平面平行．已知a點電勢為18V，b點電勢為10V，c點電勢為6V．一帶電粒子從a點以速度v0＝1000m/s射入電場，v0與ab邊的夾角為45°，一段時間后粒子經(jīng)過ab邊的中點e.不計粒子的重力，下列判斷正確的是()A．d點電勢為14VB．粒子從a點到e點電勢能增大C．電場強(qiáng)度大小為4eq\r(2)V/mD．粒子從a點到e點所用時間為eq\r(2)×10－3s13．如圖所示，光滑絕緣的半圓形軌道固定于豎直平面內(nèi)，半圓形軌道與光滑絕緣的水平地切于半圓的端點A，一質(zhì)量為1kg的小球在水平地面上勻速運動，速度為v＝6m/s，經(jīng)A運動到軌道最高點B，最后又落在水平地面上的D點(圖中未畫出)，已知整個空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，小球帶正電荷，小球所受電場力的大小等于2mg，g為重力加速度．(1)當(dāng)軌道半徑R＝0.1m時，求小球到達(dá)半圓形軌道B點時對軌道的壓力大??；(2)為使小球能運動到軌道最高點B，求軌道半徑的最大值．課時作業(yè)(二十四)1．解析：A處電場線比B處密集，故EA>EB；離正電荷越近電勢越高，故φA>φB；負(fù)電荷在A、B處的電勢能EpA<EpB，故A正確．答案：A2．解析：只有一條電場線，此處電場并不一定是勻強(qiáng)電場，故A、B錯誤；由電勢高低情況可知，電場強(qiáng)度方向為由a指向b，故正電荷所受的電場力方向由c指向b，D錯誤；正電荷由c點運動到b點，電場力做正功，電勢能減少，故C正確．答案：C3．解析：從v-t圖象中可以看出，a粒子加速度逐漸增大，b粒子加速度逐漸減小，因為粒子僅受電場力，可知a粒子所受電場力逐漸增大，b粒子所受電場力逐漸減小，所以a向左運動，b向右運動，B正確．由于不知電場的方向，所以無法判斷a、b的電性，故A錯誤．帶電粒子在沿電場力的方向運動時，電場力做正功，所以a、b的電勢能均減小，動能均增加，故C、D錯誤．答案：B4．解析：B點的場強(qiáng)大小大于C點的場強(qiáng)大小，選項A正確；A、B、C處的電場強(qiáng)度均不與0V等勢面垂直，選項B錯誤；正試探電荷從B運動到A，電場力做負(fù)功，負(fù)試探電荷從B運動到C，電勢能將減小，選項C正確，選項D錯誤．答案：AC5．解析：Uac＝Uab＝E·dab＝40V，故A、B錯誤；W＝qU＝0，故C正確；W＝q·Uac＝－0.2J，故D錯誤．答案：C6．解析：兩球組成的系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒，故A正確；A球靠近B球，碰撞后兩球?qū)щ?，電勢能與機(jī)械能存在相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能不守恒，所以B、D錯誤；碰撞前，由于感應(yīng)起電，兩球相互吸引，球B獲得一定速度，發(fā)生彈性碰撞后，兩球速度發(fā)生交換，A球在碰后瞬間速度并不為零，故C錯誤．答案：A7．解析：金屬塊下滑，設(shè)動能增加量為ΔEk，重力勢能減少量為ΔEp，電場力做功W電，克服摩擦力做功為Wf，則有ΔEk＝ΔEp＋W電－Wf，解得W電＝－4J．金屬塊向左下滑動，電場力做負(fù)功，所以金屬塊帶正電荷，故A正確；由上面分析可知克服電場力做功4J，故B錯誤；電場力做負(fù)功，電勢能增加，故C錯誤；克服摩擦力做功8J，克服電場力做功4J，所以機(jī)械能減少12J，故D正確．答案：AD8．解析：A項，電場線的疏密表示電場的強(qiáng)弱，由圖可知φ4等勢面上各點場強(qiáng)不是處處相等，故A項錯誤；B項，電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于電荷帶負(fù)電，因此電場線指向左上方，沿電場線電勢降低，由圖可知，因此φ1<φ2<φ3<φ4，故B項正確；C項，粒子從a運動到d的過程中靜電力與速度的夾角先大于90°，后等于90°，最后小于90°，因此先做負(fù)功，后不做功，最后做正功，故C項錯誤；D項，由C項分析，電場力先做負(fù)功，再做正功，則有速度先減小后增大，由于c、d在同一等勢線上，因此有va>vb>vc＝vd，故D項錯誤．答案：B9．解析：小球在運動過程中，合外力F＝qE，加速度a＝eq\f(qE,m)，在O點右側(cè)桿上，電場方向向右，加速度向右，小球做加速運動，圖象斜率越大加速度越大，故B點的加速度最大，最大加速度a＝eq\f(0.3－0,10－5)m/s2＝0.06m/s2，此時場強(qiáng)最大E＝eq\f(ma,q)＝12V/m，故A正確；從C經(jīng)過B點后向右運動的過程，電場方向向右，沿著電場線方向電勢降低，電場力做正功，小球的電勢能減小，故B錯誤，C正確；小球從C到B的過程只有電場力做功，由動能定理得qUCB＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－0，解得UCB＝eq\f(mv\o\al(2,B),2q)＝eq\f(10×10－2×0.32,2×5×10－4)V＝9V，故D錯誤．答案：AC10．解析：本題考查對電勢φ隨坐標(biāo)x的變化曲線的理解、電場強(qiáng)度與電勢差關(guān)系、動能定理及其相關(guān)知識點．由題圖乙和E＝eq\f(U,d)＝eq\f(φ0－φ,x)可知，圖乙對應(yīng)函數(shù)關(guān)系為φ＝φ0－Ex，該電場為勻強(qiáng)電場，其方向為沿x軸正方向，質(zhì)子所受的電場力為恒力，質(zhì)子做勻變速直線運動，A正確，C錯誤；質(zhì)子的電勢能與動能之和保持不變，D正確；由動能定理，有eEx＝Ek－Ek0，即Ek＝Ek0＋eEx，B錯誤．答案：AD11．解析：庫侖力F＝eq\f(k,r2)，兩粒子在B、C兩點受的庫侖力大小相同，根據(jù)粒子的運動軌跡可知aB>aC，a＝eq\f(F,m)，解得mB<mC，因為B、C兩點位于同一等勢線上，電勢相等，所以兩粒子從A運動到B和從A運動到C，電場力做功相同且做負(fù)功．有－W＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，所以eq\f(1,2)mB(veq\o\al(2,0)－veq\o\al(2,B))＝eq\f(1,2)mC(veq\o\al(2,0)－veq\o\al(2,C))，因為mB<mC，所以vB<vC，C正確．答案：C12．解析：由于勻強(qiáng)電場中等長度的平行線間的電勢差相等，則Udc＝Uab＝8V，由φc＝6V，可得φd＝14V，故A正確；φc＝eq\f(φa＋φb,2)＝14V，d點和e點的電勢相等，兩點連線為等勢線，電場線垂直于等勢線，a點到連線的距離為d＝eq\f(\r(2),2)m，由U＝Ed可得E＝4eq\r(2)V/m，故C正確；電場力方向與粒子初速度方向垂直，粒子射入電場后做類平拋運動，電場力對粒子做正功，粒子從a點到e點電勢能減少，運動到e點時，垂直于電場線方向的位移為eq\f(\r(2),2)m＝v0t，解得粒子從a點到e點所需時間為t＝eq\f(\r(2),2)×10－3s，故B、D錯誤．/