广东2014版高中物理《复习方略》课时提升作业(二十五) 第九章 第2讲电势差 电势 电势能.doc

1、优质文档优质文档温馨提示：此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。课时提升作业(二十五)(40分钟 100 分)一、选择题(本大题共 10小题,每小题 7分,共 70分。每小题至少一个答案正确,选不全得 3分)1.(2010全国卷)关于静电场,下列结论普遍成立的是 ( )A.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向D.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零2.(20

2、13福州模拟)如图所示,虚线是某一静电场的一簇等势线及其电势值,一带电粒子只在电场力的作用下飞经该电场时,恰能沿图中的实线从 A点飞到 B点,则下列判断正确的是( )A.该粒子带负电B.A点的场强大于 B点的场强C.粒子在 A点的电势能大于在 B点的电势能D.粒子在 A点的动能小于在 B点的动能3.(2013吉安模拟)空间有一匀强电场,在电场中建立如图所示的直角坐标系 O-xyz,M、N、P 为电场中的三优质文档优质文档个点,M 点的坐标为(0,a,0),N 点的坐标为(a,0,0),P 点的坐标为(a, , )。已知a2a2电场方向平行于直线 MN,M点电势为 0,N点电势为 1V,则P 点

3、的电势为 ( )A. V B. V22 32C. V D. V14 344.(2013青岛模拟)如图所示,虚线所示的圆是某电场中某等势面的截面。a、b 两个带电粒子以相同的速度,从电场中 P点沿等势面的切线方向飞出,粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示,则在开始运动的一小段时间内(粒子在图示区域内),下列说法正确的是 ( )A.a粒子所受电场力逐渐变小,b 粒子所受电场力逐渐变大B.a粒子的速度将逐渐减小,b 粒子的速度将逐渐增大C.a、b 两粒子所带电荷的电性必定相反D.a、b 两个粒子的电势能均减小5.真空中一点电荷形成的电场中的部分电场线如图所示,分别标记为 1、2、3、4、5,

4、且 1、2 和 5、4 分别关于 3对称。以电场线 3上的某点为圆心画一个圆,圆与各电场线的交点分别为 a、b、c、d、e,则下列说法中正确的是 ( )A.电场强度 EaEcB.电势 b d优质文档优质文档C.将一正电荷由 a点移到 d点,电场力做正功D.将一负电荷由 b点移到 e点,电势能增大6.(2013嘉定区模拟)如图所示,在粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止。在物块运动过程中,下列表述正确的是 ( )A.两个物块的机械能守恒B.物块受到的库仑力不做功C.两个物块的电势能逐渐减少D.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力7

5、.(2012广东高考)如图所示是静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧,对矿粉分离的过程,下列表述正确的有 ( )A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小8.(2011山东高考)如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN 为两电荷连线的中垂线,a、b、c 三点所在直线平行于两电荷的连线,且 a与 c关于 MN优质文档优质文档对称,b 点位于 MN上,d 点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是 ( )A.b点场强大于 d点场强B.b点场强小于 d点场强C.a、b 两点的电势差等于 b、c 两点

6、的电势差D.试探电荷+q 在 a点的电势能小于在 c点的电势能9.如图所示,AC、BD 为圆的两条互相垂直的直径,圆心为 O,半径为 r,将带等量电荷的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于 AC对称,+q 与 O点的连线和 OC夹角为 30,下列说法正确的是 ( )A.A、C 两点的电势关系是 A= CB.B、D 两点的电势关系是 B= DC.A、O 点的场强大小、方向相同D.B、D 点的场强大小、方向相同10.如图甲所示,一条电场线与 Ox轴重合,取 O点电势为零,Ox 方向上各点的电势 随 x变化的情况如图乙所示,若在 O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则 ( )A.电子将沿

7、Ox方向运动 B.电子的电势能将增大C.电子运动的加速度恒定 D.电子运动的加速度先减小后增大二、计算题(本大题共 2小题,共 30分。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)优质文档优质文档11.(15分)如图所示,带电荷量为 Q的正点电荷固定在倾角为 30的光滑绝缘斜面底部的 C点,斜面上有A、B 两点,且 A、B 和 C在同一直线上,A 和 C相距为L,B为 AC中点。现将一带电小球从 A点由静止释放,当带电小球运动到 B点时速度正好又为零。已知带电小球在 A点处的加速度大小为 ,静电力常量为 k,求:g4(1)小球运动到 B点时的加速度大小。(2)B和 A两点间的电势差(

8、用 Q和 L表示)。12.(能力挑战题)(15 分)如图所示,有三根长度均为 L=0.3m的不可伸长的绝缘细线,其中两根的一端分别固定在天花板上的 P、Q 点,另一端分别拴有质量均为 m=0.12kg的带电小球 A和 B,其中 A球带正电,电荷量为 q=310-6C。A、B 之间用第三根线连接起来。在水平向左的匀强电场 E作用下,A、B 保持静止,悬线仍处于竖直方向,且 A、B 间细线恰好伸直。(静电力常量 k=9109Nm2/C2,取 g=10m/s2)(1)此匀强电场的电场强度 E为多大;(2)现将 PA之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B 球最后会达到新的平衡位置。求此时细线 QB所受的

9、拉力 FT的大小,并求出 A、B 间细线与竖直方向的夹角 ;(3)求 A球的电势能与烧断前相比改变了多少(不计 B球所带电荷对匀强电场的影响)。优质文档优质文档答案解析1.【解析】选 C。在正 电 荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离负电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,A 错误;电势差的大小取决于电场线方向上两点的间距和电场强度,所以 B 错误;沿电场线方向电势降低,而且降落速度最快,C 正确; 在电场中移动电荷,电场力做功的大小仅与两点间电势差有关,所以 D 错误。2.【解析】选 B。由于 电场线 是从电

10、势高的等势面指向电势低的等势面,所以可以判断出此电场是由负电荷所产生的,位置大约在 A 点左上方,由粒子轨迹的弯曲方向可判断该粒子带正电,由 A 到 B 电场力做负功,电势能增大,动能减小,故本题只有 B 对。【变式备选】如图所示,一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M 和 N 是轨迹上的两点,其中 M 点是轨迹的最右点。不计重力,下列表述正确的是 ( )A.粒子在 M 点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加【解析】选 C。根据做曲线运动的物体所受合力指向轨迹的凹侧的特点,再结合电场力

11、的特点可知粒子带负电,即受到的电场力方向与电场线方向相反,B 错; 从 N优质文档优质文档点到 M 点电场力做负功,粒子做减速运动,电势能增加,当达到 M 点后电场力做正功,粒子做加速运动,电势能减小,则粒子在 M 点的速度最小,A 、D 错;在整个过程中粒子只受电场力,根据牛顿第二定律可知加速度不变,C 正确。3.【解析】选 D。将立体图画成平面图,如图所示 ,P为 P在 xOy 平面上的投影,P为 P在 MN 上的投影,P 与P、P具有相等的电势,可见 P点沿电场线方向为 MN的四等分点,P 点的电势为 V,故 P 点的电势为34V,A、B、C 错误,D 正确。344.【解析】选 A、C、

12、D。电场线的疏密代表电场的强弱,由图可知越靠近圆心电场线越密,场强越大,故 a 出 发后的一小段时间内其所处的位置的场强越来越小,而 b出发后的一小段时间内其所处的位置场强越来越大,所以出发后的一小段时间内 a 受到的 电场力变小 ,b 受到的电场力变大,故 A 正确。由于出发后电场力始终对电荷做正功,所以两电荷的电势能均减小,动能越来越大,故两个电荷的速度都将越来越大,故 B 错误 D 正确。由于两电荷所受的电场力的方向相反,所以 a、b两粒子所带的电荷的电性相反,故 C 正确。5.【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)等势 面与 电场线垂直,题图中的圆不是等势面。(2)沿电场线方向,

13、等势面的电势逐渐降低。【解析】选 A、D。由点 电荷电场分布特点可知,以点电荷为圆心的圆上各点的电势和场强大小均相等,沿题图所示的电场方向,等势面的电势越来越低,电场线越来越密,故 EaEc,A 正确; b= d,B 错误;U ad0,负电荷由 b 点移到 e 点时,W be=Ube(-q) D,B 错; 根据等量异号点电荷电场中优质文档优质文档电场线的形状及特点可知,A、O 点的场强方向相同、大小关系为 EOEA,C 错;B、D 两点场强方向不同,大小相同,D 错。10.【解析】选 A、D。由题图乙可知,沿 x 轴正方向电势越来越高,故电场线方向沿x 轴负方向,电子受到的电场力沿 x 轴正方

14、向,故电子将沿 Ox 方向运动,电子的电势能将减小,A 正确,B 错误;因电势 随 x 的增大,其变化率先减小后增大,故沿x 轴正方向,电场强度先减小后增大,电子运动的加速度先减小后增大,D 正确,C错误。【总结提升】由 -x 图像分析场强、电势的大小关系(1)在 -x 图像中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。(2)电场强 度的大小等于 -x 图线的斜率大小,电场强度为零处,-x 图线存在极值,其切线的斜率为零。(3)在 -x 图像中分析移动电荷时电势能的变化,可用 WAB=qUAB,分析 WAB的正负,然后作出判断。11.【解析】(1)带电小球在 A 点时:

15、mgsin30-k =maA。 (3 分)Q2带电小球在 B 点时: -mgsin30=maB (3 分)k(2)2且 aA=g4可解得:a B= (1 分)g2优质文档优质文档(2)由 A 点到 B 点应用动能定理得:mgsin30 -UBAq=0。 (3 分)L2由 mgsin30-k =maA=m 可得:Q2 g4mg=k (3 分)14 Q2可求得:U BA= (2 分)k答案：(1) (2)g2 k12.【解析】(1)B 球水平方向合力为零,则有qBE=k (2 分)q2所以E=k =9109 N/C=3105N/C (2 分)q2 31060.32(2)两球及 细线 最后位置如图所示,QB 的拉力 FT=2mg=20.1210N=2.4N (2 分)A 球受力平衡,则有 qE=mgtan, (2 分)