【名師優(yōu)卷】高中物理第1章靜電場專題突破與題型專練電場能的性質(zhì)練習(xí)新人教版選修3-193

會當(dāng)凌絕頂、一覽眾山小專突與型練

電能性題型一電強(qiáng)度、電勢等概念的理解與應(yīng)用1.(2018·西漢中高二期中)某電場的電場線分布如圖所一負(fù)點電荷只在靜電力作用下先后經(jīng)過場中的M,N兩點,過N的虛線是電場中的一條等勢,則C)M點的電場強(qiáng)度小于N點的場強(qiáng)度M點的電勢低于點的勢負(fù)點電荷在M點的勢能小于在N點電勢能負(fù)點電荷在M點的能小于在N點動能解析:電場線密集的地,電場強(qiáng)度,故的電場強(qiáng)度大于N點電場強(qiáng)度,選項A錯;沿著電場線電勢降低故M點電勢高于N的電勢選項B錯誤負(fù)電荷由M到N靜電做負(fù)功動減,電勢能增加,項確D錯誤2.如所,a,b,c為場中同條水平方向電場線上的三,為的點a,b電分為

=5V,=3V.下列敘述正確的(C)該電場在c點的電勢一定為4a點處的電場強(qiáng)度E一定于b處的電場度強(qiáng)E

一正電荷從c點運到b點電勢一定減少一正電荷運動到c點受到的靜電力方向由c指解析:由于無法確定該電場是否勻強(qiáng)電場及a,b,c處電場強(qiáng)度的關(guān)系,所以選項A,B錯誤;正電荷由c點運動到點電力做正正電荷運動到c點受力方向為由a指c,選C正確D錯.3.(多選關(guān)于電勢和電勢能的說法正確的(CD)電荷在電場中電勢越高的地方電勢能也越大電荷在電場中電勢越高的地方,荷量越所具有的電勢能也第頁共頁會當(dāng)凌絕頂、一覽眾山小越大在正點電荷電場中的任意一點正電荷所具有的電勢能一定大于負(fù)電荷所具有的電勢能在負(fù)點電荷電場中的任意一點正電荷所具有的電勢能一定小于負(fù)電荷所具有的電勢能解析:沿場線方向電勢越來越,正電的電勢能越來越小負(fù)電的電勢能卻越來越大,故選項A,B錯誤C,D正確4.(多選)如圖所示,兩個等量異點電荷的連線和其中垂線上有a,b,c三點,下列說法正確的是(BD)a點電勢比b點勢高a,b兩的電場強(qiáng)度方向相同,點電強(qiáng)度比點電強(qiáng)度大b點電勢比c點勢高,電場度方向相同一個電子僅在靜電力作用下不可能沿如圖所示的曲線軌跡從a點運動到c點解析:由等量異種點電荷電場分的特點可,等量異種點電荷的中垂面為等勢面因此a,b兩點電勢相,選項A錯誤在中垂面上電場強(qiáng)度方向都與中垂面垂,且從b點向越來越小選B正確;在兩點電荷連線沿電場線方向電勢越來越,所b點電勢比c點電勢低,選項C錯誤電受力應(yīng)指向電場的反方,根據(jù)力與速度的關(guān)系可判斷電子僅在靜電力作用下不可能沿圖示曲線軌跡運,選項正確.5.(多選位于A,B處兩帶有不等量負(fù)電的點電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖所,圖中實線表示等勢線則CD)a點和b點的場強(qiáng)度相同正電荷從c點到d點靜電力正功負(fù)電荷從a點到c點靜電力正功正電荷從e點圖中虛線移到f點勢能先減小后增大解析:a點b點所處的等勢線疏密程度不,故兩處的電場強(qiáng)度不,方向也不同選項第頁共頁會當(dāng)凌絕頂、一覽眾山小錯誤;從c點到點勢升高,正荷的電勢能增,電力做負(fù)功選B錯誤從a點到c點、電勢升,負(fù)電荷的電勢能減靜電力做正功,項確從e點虛線到f點電先降低后升,則正電荷的電勢能先減小后增,項確題型二電線、等勢面與帶電粒子運動軌跡的綜合分析1.如所示,虛線a,b,c代表場中的三條電場線實線為一帶負(fù)電的粒子僅在靜電力作用下通過該區(qū)域時的運動軌,P,R,Q這條軌跡上的三由此可知A)帶電粒子在R點時速度大小大在Q點時速度大小帶電粒子在P點時電勢能比在Q點的電勢能大帶電粒子在R點時動能與電勢之和比在Q點時的,比在點時大帶電粒子在R點時加速度大小于在點的加速度大小解析:根據(jù)牛頓第二定律可得qE=ma,根據(jù)電場線的疏密程度可以得出兩點處的電場強(qiáng)度的大小關(guān)系為E>E,則帶電粒在R,Q兩點處的加速度的大小關(guān)系為a>a,選D錯;由于帶電粒子在運動過程中只受靜電力作用,只有動能與電勢能之間的相互轉(zhuǎn)化,則電粒子的動能與電勢能之和不,選錯誤根據(jù)物體做曲線運動的軌跡與速度力的關(guān)系可知,帶電粒子在R處受靜電的方向為沿電場線向假設(shè)粒子從Q向P運動,則靜電力做正功所電勢能減小,動能增大速度增大假設(shè)粒子從P向Q運動,則靜電力做負(fù)功所電勢能增大動減小,速減,以正確B錯誤2.(2018·龍江牡丹江一中高三測)一帶電粒子沿圖中曲線穿過一勻強(qiáng)電場中的等勢,且四個等勢面的電勢關(guān)系滿足>>若不計粒子所受重,則(B)粒子一定帶正電粒子的運動是勻變速運動粒子從A點B點動的過程中能先減小后增大D.粒從A點B點動的過程中電勢能增大解析:由于

>>>,所電場線垂直于等勢面由a指向d,根據(jù)電荷運動規(guī)律可知其靜電力由d指a,即該粒子帶負(fù),選項A錯誤勻電場,靜電力恒定粒的運動是勻變第頁共頁會當(dāng)凌絕頂、一覽眾山小速運動選B正確從A點到B點運動過程,子的動能在增大電勢能在減小,選項C,D錯誤.3.兩固定的等量異號點電荷所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)入場在紙面內(nèi)飛,最后離開電場粒子只受靜電力的作,則粒子在電場中(C)做直線運動電能先變小后變大做直線運動電能先變大后變小做曲線運動電能先變小后變大做曲線運動電能先變大后變小解析:帶負(fù)電的粒子受到的靜電垂直電勢為V的等面向,粒子做曲線運動靜電力先做正功后做負(fù)功,電勢能先變小變,故選項C正.4.(2018·西贛州高二檢測)多選如圖所示,O是固定的點電荷,虛是該點電荷產(chǎn)生的電場中的三條等勢,正點電荷在僅靜電力的作用下沿實線所示的軌跡從a處動到b處然又運動到c處由可知C)O為負(fù)電荷在整個過程中q的勢先變小變大在整個過程中q的速先變大變小在整個過程中,靜電力做正功解析:由運動軌跡分析可知q受庫侖斥力的作,O點點電荷應(yīng)為正電,選項A錯誤從到b的程q受到逐漸變大的庫侖斥速度逐漸減,加速度增大電能逐漸增大而到c的程q受到逐漸變小的庫侖斥速度逐漸增,加速度減小電能逐漸減小選B錯,C正.由于兩點在一等勢面上整個過程中靜電力不做,選項錯.第頁共頁會當(dāng)凌絕頂、一覽眾山小5.如所示,虛線是等勢,相的兩等勢面的電勢差都相,有一帶正電的小球在電場中運動實表示該帶正電的小球的運動軌,球在點動能為運到b點動能為2eV.若取c點零電勢點,則當(dāng)這個小球的電勢能-6eV時它的動能為不重力和空氣阻力(B)A.16eVB.14eVC.6eVD.4eV解析:設(shè)相鄰兩等勢面間的電勢為U,球的電荷量為q,球從a到b和b到c分根據(jù)動能定理得q·3U=-,qU=-,解得=(+2)=(20+2×2)eV=8因為c點勢為所以小球在c點的電勢能為0,小球在電場中運動只有靜電力做,所以小球的動能和電勢能的總和保持不,恒為8eV,所當(dāng)小球的電勢能-6eV時它動能為14eV,選項正確.題型三E-x,

-x圖問題1.(2018·徽六安高二期中)x軸上有兩點電荷Q和Q和之間上各點電勢高低如圖曲線所示AP>PB),選無窮遠(yuǎn)處電為0,電荷量為Q的電荷r處的勢為可以看出C)

=

,從圖中A.Q電荷量一定小于電荷量P點電場強(qiáng)度是Q和Q之線上各點電場方向都指向QD.Q,Q可是同種電荷解析:Q附近勢大于零,而Q附電勢小于可知帶正Q帶負(fù),選項D錯;,Q之間電場線由Q指向Q,選項C正確兩電荷連線上P電場強(qiáng)度一定不為,選項B錯;第頁共頁>=><>=><<<>>>會當(dāng)凌絕頂、一覽眾山小由

=k知Q在點勢為

=k,Q在P點勢為

=-k,而P點勢為0,則=,r>r,故Q>Q,選項A錯.2.在x軸上場強(qiáng)度E與x的關(guān)如圖所,O坐標(biāo)原點a,b,c為x軸的點,a,c之的距離為d,a,c兩點的電場強(qiáng)度大均為E,下列說法中正確的是(C)

C.將子從a點到c點靜電力做功大于D.將子從a點到c點質(zhì)子的電勢能增加解析:由可知,電強(qiáng)度方向沿x軸方向因沿場方向電勢降低,故

,選A,B錯誤ac間電場強(qiáng)度大于E故質(zhì)子受到的靜電力大于eE,靜電力做功將大于eEd,選項C正;質(zhì)子受到的靜電力沿軸方故靜電力對質(zhì)子做正功,質(zhì)子的電勢能減小,選項D錯.3.(2018·林白城高三模擬)如圖(所示AB是某電場中的一條電場線,若有電子以某一初速度且僅在靜電力的作用,沿AB由點A運動點B,經(jīng)位置的電勢隨距A點距離變化的規(guī)律如圖(b)所.以下說正確的(A)A.A,B兩的電場強(qiáng)度E>EB.電在A,B兩點的速度v<vA,B兩的電勢<電子在A,B兩點的電勢能>解析:根據(jù)電場強(qiáng)度與電勢差的系E=圖b)切線的斜率代表電場強(qiáng)度大,由圖可看出第頁共頁>>會當(dāng)凌絕頂、一覽眾山小E>E,選項A正確沿場線方向電勢降所以電場線方向由指向B,

,電子受力方向與電場線方向相,從A至B,電減,v>v選項B,C錯誤電子從A到靜力做負(fù)功,電勢能增大選項D錯誤.4.(多選靜電場在x軸的電場度隨的化關(guān)系如圖所,x軸向為電場強(qiáng)度正方向帶電的點電荷沿x軸運,點電荷BC)A.x和x處勢能相等B.由x運到x的過中電勢增大C.由x運到x的過中靜電先增大后減小D.由x運至x的過中靜電先減小后增大解析:由題圖可知x到x電強(qiáng)先變,再變小則點電荷受到的靜電力先增大后減,選項正確D錯誤由x到x及xx程中,電力做負(fù),電勢能增,選項A錯,正確.5.(多選x軸上兩點電荷Q和Q,Q和Q之各點對應(yīng)的電勢高低如圖中曲線所,從圖中可看出ACD)A.Q一定大于Q

B.Q和Q一是同種電荷但不一定是正電荷電勢最低處P點的場強(qiáng)度為0Q和Q之各點的電場方向都指向解析:從圖像看到從Q到Q電是先降低后升可以判斷QQ同為電,若點于中點,兩點電荷的電荷量相,但P點離Q近,說Q一大于Q,選項A,D正,B錯;根據(jù)電場的疊加原理可以判斷P點電場強(qiáng)度為0,圖像看電勢隨距離的變化率也可以得出選項C正確.題型四電中的功能關(guān)系1.如為一勻強(qiáng)電,某帶電粒從點動到B點在一運動過程中克服重力做的功為第頁共頁會當(dāng)凌絕頂、一覽眾山小2.0靜力做的功為J.下列說法正確的(D)粒子帶負(fù)電粒子在A點電勢能比在B點1.5J粒子在A點動能比在B點0.5J粒子在A點機(jī)械能比在B點1.5J解析:從粒子運動的軌跡判斷粒帶正,選項A錯;因為靜電力做功等于電勢能的變,靜電力做正,電勢能減小所以選項B誤根據(jù)動能定理W+WΔE=-0.5J,B點動能小于A點動能,選項C錯誤;靜電做正機(jī)械能增加,所以A點的機(jī)械能比B點機(jī)械能要少1.5J,選D正.2.如所示,在一個粗糙水平面,彼此靠近地放置兩個帶同種電荷的小物.由靜止釋放后,兩個物塊向相反方向運動,并最停.在物塊的運動過程,下列表述正確的(A)兩個物塊的電勢能逐漸減少物塊受到的庫侖力不做功兩個物塊的機(jī)械能守恒物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力解析:由止釋放后,兩帶小物塊帶同種電荷,所庫侖力對它們均做正功,電勢能都減少選A正,錯誤;兩小物運動過程中因摩擦力和靜電力分別做,發(fā)生機(jī)械能和其他能量的相互轉(zhuǎn),故機(jī)械能不守恒選項誤因終停選項錯.3.(2018·蘇徐州高三抽測)如圖所,帶有同種等量正電荷的A,B兩塊放在絕緣的粗糙水平面上,兩物塊之間有一輕質(zhì)簧連接,A被定在平面上不動,初時刻彈簧處于原長.由靜止釋放B物塊,物運一段時間后最終停止運動.對此程,下列述正確的是(C)當(dāng)B物受到的庫侖力與彈簧彈力相等B物塊速度最大B物塊運動過程中受到的摩擦一定小于其受到的庫侖力C.B物塊最終靜止,彈簧不可能處于原長第頁共頁會當(dāng)凌絕頂、一覽眾山小D.B物塊最終靜止,彈簧一定處于最長狀態(tài)解析:由題意知開始時及彈彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)具有電勢.