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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 18《電場能的性質(zhì)》試題
1.(xx·全國新課標(biāo)Ⅱ卷)關(guān)于靜電場的電場強度和電勢,下列說法正確的是( )
A.電場強度的方向處處與等電勢面垂直
B.電場強度為零的地方,電勢也為零
C.隨著電場強度的大小逐漸減小,電勢也逐漸降低
D.任一點的電場強度總是指向該點電勢降落最快的方向
2.在靜電場中,將一正電荷從a點移到b點,電場力做了負(fù)功,則( )
A.b點的電場強度一定比a點大
B.電場線方向一定從b指向a
C.b點的電勢一定比a點高
D.該電荷的動能一定減小
3.(xx·全國大綱卷)地球表面附近某區(qū)域存在大小為150 N/C、方向豎直向下的電
2、場.一質(zhì)量為1.00×10-4 kg、帶電量為-1.00×10-7 C的小球從靜止釋放,在電場區(qū)域內(nèi)下落10.0 m.對此過程,該小球的電勢能和動能的改變量分別為(重力加速度大小取9.80 m/s2,忽略空氣阻力)( )
A.-1.50×10-4 J和9.95×10-3 J
B.1.50×10-4 J和9.95×10-3 J
C.-1.50×10-4 J和9.65×10-3 J
D.1.50×10-4 J和9.65×10-3 J
4.(xx·安徽卷)一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用,做初速度為零的直線運動.取該直線為x軸,起始點O為坐標(biāo)原點,其電勢能Ep與位移x的關(guān)系如右圖所示.
3、下列圖象中合理的是( )
5.將一正電荷從無窮遠(yuǎn)處移向電場中M點,電場力做功為6.0×10-9J,若將一個等量的負(fù)電荷從電場中N點移向無窮遠(yuǎn)處,電場力做功為7.0×10-9J,則M、N兩點的電勢φM、φN有如下關(guān)系( )
A.φM<φN<0 B.φN>φM>0
C.φN<φM<0 D.φM>φN>0
6.如圖所示的直線是真空中某電場的一條電場線,A、B是這條直線上的兩點,一帶正電粒子以速度vA經(jīng)過A點向B點運動,經(jīng)過一段時間后,粒子以速度vB經(jīng)過B點,且vB與vA方向相反,不計粒子重力,下面說法正確的是( )
A.A點的場強一定大于B點的場強
B.A點
4、的電勢一定高于B點的電勢
C.粒子在A點的速度一定小于在B點的速度
D.粒子在A點的電勢能一定小于在B點的電勢能
7.如圖所示,將三個相同的正點電荷(重力不計)分別固定在等邊三角形的三個頂點A、B、C處,D點為等邊三角形外接圓的圓心,E、G、H分別為三個邊的中點,F點在EC延長線上,且FC=EC.則( )
A.D點的場強和電勢均為零
B.E、F兩點的場強大小相等,電勢相同
C.E、G、H三點的場強不同但電勢相同
D.若釋放C處電荷,該電荷可以某一速率做勻速圓周運動
8.(xx·遼寧實驗中學(xué)檢測改編)如圖所示,在兩等量異種點電荷連線上有D、E、F三點,且DE=EF.K、M、
5、L分別為過D、E、F三點的等勢面.一不計重力的帶負(fù)電粒子,從a點射入電場,運動軌跡如圖中實線所示,以|Wab|表示該粒子從a點到b點電場力做功的數(shù)值,以|Wbc|表示該粒子從b點到c點電場力做功的數(shù)值,則( )
A.|Wab|=|Wbc|
B.|Wab|<|Wbc|
C.粒子由a點到b點,動能增大
D.a點的電勢較b點的電勢高
9.有一電荷量q=-3×10-6C的點電荷,從電場中的A點移動到B點時克服靜電力做功6×10-4J,從電場中的B點移動到C點時靜電力做功9×10-4J,問:
(1)AB、BC、CA間電勢差各為多少?
(2)如以B點電勢為零,則A、C兩點的電勢各為多少
6、?電荷在A、C兩點的電勢能各為多少?
10.真空中有一勻強電場,方向沿Ox軸正方向,若一帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,從O點以初速度v0沿Oy軸正方向進(jìn)入電場,經(jīng)一定時間到達(dá)A點.此時速度大小也為v0,方向沿Ox軸正方向,如圖所示,已知重力加速度為g,試求:
(1)從O到A的時間Δt及OA連線與Ox軸的夾角θ;
(2)該勻強電場的電場強度E;
(3)若設(shè)O點電勢為零,則A點電勢為多少?
參考答案
1.解析: 由靜電場的電場線與等勢面垂直可知A正確;電勢大小是由參考點和電場共同決定的,與場強的大小無關(guān),B、C錯誤;沿電場線電勢降低,且電勢降
7、落最快的方向為電場方向,D正確.
答案: AD
2.解析:正電荷從a點移到b點,電場力做負(fù)功,根據(jù)W=Uabq可知Uab<0,說明b點的電勢一定比a點高,但電場強度不一定比a點大,A項錯,C項對;電場線方向是電勢降低最快的方向,不一定由b指向a,B項錯誤;題中已知電場力做負(fù)功,并非合力做負(fù)功,根據(jù)動能定理知電荷的動能不一定減小,D項錯誤.
答案:C
3.解析:設(shè)小球下落的高度為h,則電場力做的功W1=-qEh=-1.5×10-4 J,電場力做負(fù)功,電勢能增加,所以電勢能增加1.5×10-4 J;重力做的功W2=mgh=9.8×10-3 J,合力做的功W= W1+ W2=9.65×10-
8、3 J,根據(jù)動能定理可知ΔEk=W=9.65×10-3 J,因此D項正確.
答案:D
4.解析:以圖象為載體考查電場的力的性質(zhì)與電場的能的性質(zhì),考查理解題目的新信息并且應(yīng)用信息解決問題的能力.根據(jù)電勢能的定義Ep=qφ,推理電場強度E=,由題中電勢能隨著空間變化的圖象可知其斜率減小,因此電場強度減小,選項A錯誤;根據(jù)功能關(guān)系可知動能與電勢能的總和保持不變,開始時電勢能減小得快,則動能增加得快,速度增加得快,選項B、C錯誤;由于加速度a=,電場強度減小,加速度減小.選項D正確.
答案:D
5.解析:取無窮遠(yuǎn)電勢為零,對正電荷:W∞M=q(0-φM)得φM=;對負(fù)電荷:WN∞=-q(φN-
9、0),得φN=,所以φN<φM<0,C項正確.
答案:C
6.解析:粒子受電場力方向向左,粒子帶正電,故場強向左,B項錯,D項對;一條電場線無法判斷場強大小,故A項錯;粒子從A點到B點,電場力做負(fù)功,A點速度大于B點速度,C項錯.
答案:D
7.解析:D點到三個頂點A、B、C距離相等,合場強一定為零,但電勢具有相對性不一定為零,A項錯;A、B兩處電荷在E點的場強完全抵消,但在F點的場強不能抵消,故E、F兩點的場強大小一定不相等,B項錯;由對稱性可知E、G、H三點的場強大小相等,電勢也相等,但場強方向不同,C項正確;三個電荷為同號電荷,C處電荷不可能做勻速圓周運動,D項錯.
答案:C
10、
8.解析:根據(jù)等量異種點電荷的電場線分布規(guī)律可知:越靠近電荷處電場強度越大,通過公式U=Ed可定性得到|Uab|>|Ubc|,再由W=qU,可得|Wab|>|Wbc|,A、B兩項錯誤;從帶負(fù)電粒子的運動軌跡可知該粒子從a點到c點受到大體向左的作用力,故左側(cè)為正電荷,從左向右電勢降低,則D項正確;粒子由a點到b點,電場力做負(fù)功,電勢能增加,動能減少,C項錯誤.
答案:D
9.解析:(1)AB、BC、CA間電勢差分別為
UAB=V=200V,
UBC=V=-300V,
UCA=-(UAB+UBC)=100V.
(2) 以B點電勢為零, φA=UAB=200V, φC=-UBC=300
11、V, EpA=qφA=-6×10-4J, Epc=qφC=-9×10-6J.
答案:(1)200V -300V 100V (2)φA=200V,φC=300V,EpA=-6×10-4J Epc=-9×10-6J
10.解析:(1)粒子從O到A的運動Oy方向:
0-v0=-gΔt, 0-=2(-g)y,①
Ox方向:
v0=, =,②
而=tan θ,③
聯(lián)立①②③可得θ=45°,Δt=.
(2)據(jù)①②得=g,
該勻強電場的電場強度E=.
(3)若設(shè)O點電勢為零,則A點電勢為φA,則帶電粒子從D到A應(yīng)用動能定理:
-mgy+q(φA-0)=,
得φA=-.
答案:(1) 45° (2) (3)-