《通用版2020版高考物理大一轮复习考点规范练23电场能的性质新人教版 有答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通用版2020版高考物理大一轮复习考点规范练23电场能的性质新人教版 有答案（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 考点规范练考点规范练 2323 电场能的性质电场能的性质 一、单项选择题 1 1. 如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为零,点A处的 电势为 6 V,点B处的电势为 3 V,则电场强度的大小为( ) A.200 V/mB.200 V/m 3 C.100 V/mD.100 V/m 3 答案 A 解析 匀强电场的电场线与等势面都是平行、等间距排列的,且电场线与等势面处处垂直,沿着电场线方向电势均匀 降低,取OA中点C,则C点电势为 3V,连接BC即为电场中的一条等势线,作等势线的垂线,即电场的电场线,E= =200V/m。 U d = 3V O
2、Csin30 2 2 2.(2018浙江嘉兴模拟)微波技术中常用的磁控管可以用磁场将电子群控制在管内。若电子群处于如图所示 的位置时,其形成的电场在位置 1 处的电场强度和电势分别为E1和1,在位置 2 处的电场强度和电势分别为 E2和2,则( ) A.E1E2 12B.E1E2 12 答案 B 解析负电荷的电场线分布为呈辐射状指向电荷的线,电场线的疏密表示电场强度的强弱,电场线某点的切线 方向表示电场强度的方向。沿着电场线方向电势是降低的。越靠近电荷电场强度越大,越靠近负电荷,电势越 低。即E1E2,15 V C.C点的电势CC-B,所以有CM=PQ;电势是标量,合成后为NM=PQ,故 C
3、错误。越靠近-4q电场线越 密,相等的距离电势差越大,根据W=qU知电场力做功越多,故将某一正电荷从N点移动到M点,电场力所做的 功小于将其从P点移动到Q点所做的功,故 D 正确。 8 8. 如图甲,直线MN表示某电场中一条电场线,a、b是线上的两点,将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放,粒 子从a运动到b过程中的v-t图像如图乙所示,设a、b两点的电势分别为a、b,电场强度大小分别为 Ea、Eb,粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb,不计重力,则有( ) A.abB.EaEbC.EaWb 答案 BD 6 解析电场线为直线,带负电的粒子仅在电场力的作用下由静止释放,那么一定沿着电场力的方向
4、运动,故电场 强度的方向向左,b点的电势高,选项 A 错误;由v-t图像的斜率表示粒子运动的加速度,可知粒子运动的加速 度越来越小,故b点的电场强度小,EaEb,选项 B 正确,C 错误;电场力做正功,电势能减小,选项 D 正确。 9 9. 如图所示,在xOy坐标系中,x轴上关于y轴对称的A、C两点固定等量异种点电荷+Q、-Q,B、D两点分别位于 第二、四象限,ABCD为平行四边形,边BC、AD分别与y轴交于E、F,以下说法正确的是( ) A.E、F两点电势相等 B.B、D两点电场强度相同 C.试探电荷+q从B点移到D点,电势能增加 D.试探电荷+q从B点移到E点和从F点移到D点,电场力对+q
5、做功相同 答案 ABD 解析等量异种点电荷+Q、-Q连线的垂直平分线是一条等势线,所以y轴是一条等势线,E、F的电势相等,故 A 正确;根据电场线的分布情况和对称性可知,B、D两点电场强度相同,故 B 正确;根据顺着电场线电势降低可 知,B点的电势高于D点的电势,而正电荷在电势高处电势能大,所以试探电荷+q从B点移到D点,电势能减小,故 C 错误;由以上分析可知,B、E间的电势差等于F、D间的电势差,根据电场力做功公式W=qU得知+q从B点移 到E点和从F点移到D点,电场力对+q做功相同,故 D 正确。 1010.在一静止点电荷的电场中,任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。电场中
6、四个点 a、b、c和d的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势a已在图中用 7 坐标(ra,a)标出,其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点,在相邻两点间移 动的过程中,电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是( ) A.EaEb=41B.EcEd=21 C.WabWbc=31D.WbcWcd=13 答案 AC 解析由题图知,rarbrcrd=1236,电场强度E=k,故EaEb=41,A 项正确。EcEd=41,故 B 项 Q r2 错误。根据Uab=a-b,由题图知,UabUbcUcd=311,由做功Wab=
7、qUab,故WabWbc=31,C 项正确。 WbcWcd=11,D 项错误。 三、非选择题 1111.如图所示,在O点放置一个正电荷,在过O点的竖直平面内的A点处自由释放一个带正电的小球,小球的质 量为m,电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示,它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线所示)相交 于B、C两点,O、C在同一水平线上,BOC=30,A距离OC的竖直高度为h。若小球通过B点的速度为v,重 力加速度为g,试求: (1)小球通过C点的速度大小; 8 (2)小球由A到C的过程中电势能的增加量。 答案(1) (2)mgh- mv2- mgR v2+ gR 1 2 1 2 解析(1)因B、
8、C两点电势相等,小球由B到C只有重力做功,由动能定理得 mgRsin30=mv2 1 2mvC 2 - 1 2 解得vC=。 v2+ gR (2)由A到C应用动能定理得 WAC+mgh=-0 1 2mvC 2 解得WAC=-mgh= mv2+ mgR-mgh 1 2mvC 2 1 2 1 2 由电势能变化与电场力做功的关系得 Ep=-WAC=mgh- mv2- mgR。 1 2 1 2 1212. 如图所示,水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径 R=0.4 m,在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度E=1.
9、0104 N/C。现有一电荷量q=+1.010-4 C,质量m=0.1 kg 的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带 电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点。g取 10 m/s2。试求: (1)带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小; (2)D点到B点的距离xDB; 9 (3)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能。 答案(1)6.0 N (2)0 (3)1.17 J 解析(1)设带电体通过C点时的速度为vC,依据牛顿第二定律有mg=m,解得vC=2.0m/s。设带电体通过B点 vC2 R 时的速度为vB,设轨道对带电体的支持力大小为F
10、B,带电体在B点时,根据牛顿第二定律有FB-mg=m。带电 vB2 R 体从B运动到C的过程中,依据动能定理有-mg2R= 1 2mvC 2 - 1 2mvB 2 联立解得FB=6.0N,根据牛顿第三定律,带电体对轨道的压力FB=6.0N。 (2)设带电体从最高点C落至水平轨道上的D点经历的时间为t,根据运动的分解有 2R= gt2,xDB=vCt- t2 1 2 Eq 2m 联立解得xDB=0。 (3)由P到B带电体做加速运动,故最大速度一定出现在从B经C到D的过程中,在此过程中只有重力和 电场力做功,这两个力大小相等,其合力与重力方向成 45夹角斜向右下方,故最大速度必出现在B点右侧对 应圆心角为 45处。 设小球的最大动能为Ekm,根据动能定理有qERsin45-mgR(1-cos45)=Ekm-,代入数据解得 1 2mvB 2 Ekm=1.17J。
