【全优课堂】2016高考物理总复习 第7章 第3课时 电场的能的性质课时作业（含解析）.doc

‎【全优课堂】2016高考物理总复习 第7章 第3课时 电场的能的性质课时作业 一、单项选择题 ‎1．(2014·九江联考)如图1所示a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc＝120°.现将三个等量的正点电荷＋Q固定在a、b、c三个顶点上，将一个电量为＋q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点处，两点相比(　　)‎ 图1‎ A．＋q在d点所受的电场力较大 B．＋q在d点所具有的电势能较大 C．d点的电势低于O点的电势 D．d点的电场强度大于O点的电场强度 ‎【答案】C ‎【解析】由电场叠加原理可求得三个等量电荷在O点产生的合场强大小为(L为菱形的边长)，在d点产生的合场强为，故＋q在d点受力小，A、D错误；把＋q从O点移到d点的过程中，电场力做正功，电势能减小，故B错，C对．‎ ‎2.某静电场的电场线分布如图2所示，一负点电荷只在电场力作用下先后经过场中的M、N两点，过N点的虚线是电场中的一条等势线，则(　　)‎ 图2‎ A．M点的电场强度小于N点电场强度 B．M点的电势低于N点的电势 C．负点电荷在M点的电势能小于在N点的电势能 D．负点电荷在M点的动能小于在N点的动能 6‎ ‎【答案】C ‎【解析】电场线密集的地方，电场强度大，故M点的电场强度大于N点的电场强度，故A错误，沿着电场线方向电势降低，故M点的电势高于N点的电势，故B错误．负点电荷由M到N电场力做负功，动能减小，电势能增加，故C正确，D错误．‎ ‎3．(2015·山西四校联考)如图3所示，有四个等量异种电荷，放在正方形的四个顶点处．A、B、C、D为正方形四个边的中点，O为正方形的中心，下列说法中正确的是(　　)‎ 图3‎ A．A、B、C、D四个点的电场强度相同 B．O点电场强度等于零 C．将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点，电场力做功为零 D．将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能增大 ‎【答案】C ‎【解析】由点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知，A、B、C、D四个点的电场强度不相同，O点电场强度不等于零，选项A、B错误；由于B、D两点等电势，将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点，电场力做功为零，选项C正确；由于A点电势高于C点，将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能减小，选项D错误．‎ ‎4．如图4所示，在O点处放置一点电荷＋Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与bedf平面垂直，则下列说法中正确的是(　　)‎ 图4‎ A．b、d两点的电场强度相同 B．a、f两点的电势相等 C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，电场力要做功 D．图中Oa两点之间的电势差与Ob两点之间的电势差不同 ‎【答案】B ‎【解析】b、d 6‎ 两点场强大小相等，方向不同，A错；整个球面为一等势面，C、D错误，B正确．‎ 二、双项选择题 ‎5．(2014·广州三模)如图5，A、C是以正点电荷Q为圆心的某一圆周上的两点，B是线段AC的中点．现将一正电荷从A经B移到C，则(　　)‎ ‎ ‎ 图5‎ A．从A到C，电场力对该电荷一直做正功 B．从A到C，电场力对该电荷一直不做功 C．该电荷在A、B、C三点时的电势能大小关系是εB＞εA＝εC D．该电荷在A、B、C三点时所受电场力的大小关系是FB＞FA＝FC ‎【答案】CD ‎ ‎【解析】从A到C，电场力对该电荷先做负功，后做正功，故A错误，B也错误；该电荷在A、B、C三点时电场力先做负功，后做正功，则它的动能先减小后增加，则电势能先增加后减小，因此大小关系是εB＞εA＝εC，故C正确；电场力大小由电场线的疏密决定，从A到B经过C，电场线先密后疏，则电场力先变大后变小，所受电场力的大小关系是FB＞FA＝FC，故D正确．‎ ‎6.如图6所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是(　　)‎ 图6‎ A．带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小 B．负点电荷一定位于M点左侧 C．带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能 D．带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度 ‎【答案】CD ‎【解析】在虚线和电场线的交点处，画出此位置的速度方向，再由轨迹的弯曲方向可判断出带正电的粒子受到的电场力方向由M指向N，负点电荷的位置在N点的右侧．离负点电荷越近带正电的粒子受力越大，其加速度越大．从a到b，电场力做正功，粒子的动能变大，电势能变小．综上所述C、D正确．‎ ‎7．(2015·湛江模拟)如图7，在竖直面内带有等量正负电荷所形成电场的中垂线上有一点P，一个带正电的带电粒子A在外力作用下从P 6‎ 点沿着中垂线向下运动，下列说法正确的是(　　)‎ 图7‎ A．粒子A向下运动过程中电场力一定越来越大 B．粒子A向下运动过程中电场力一定先增大后减小 C．粒子A向下运动过程中所经各点电势一定相等 D．粒子A向下运动过程中电势能一定越来越小 ‎【答案】BC ‎【解析】根据电场线的分布可知粒子A向下运动过程中电场线先越来越密，后越来越疏，场强先增大后减小，所以电场力先增大后减小，故A错误，B正确；P所在的中垂线是一条等势线，所以粒子A向下运动过程中所经各点电势一定相等，故C正确；由于粒子在等势线上运动，电场力不做功，电势能不变，故D错误．‎ ‎8．(2013·深圳一模)如图8所示，在竖直向下的匀强电场中，有a、b两个带电液滴，沿竖直方向分别向上、向下做匀速直线运动，液滴间相互作用力不计，则(　　)‎ 图8‎ A．a、b带同种电荷 B．a、b带异种电荷 C．a的电势能减小 D．b的重力势能增大 ‎【答案】AC ‎【解析】本题考查了电场强度、意在考查学生对电场力作用下物体的平衡、功与能关系的理解和应用．a和b都是在重力和电场力作用下平衡，两者的电场力都是竖直向上的，a、b均带负电荷，则选项A正确，B错误；a受到的电场力做正功，电势能减小，则选项C正确；b受到的重力做正功，重力势能减小，则选项D错误．‎ ‎9．如图9所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，∠ABC＝∠CAB＝30°，BC＝‎2 ‎ m，已知电场线平行于△ABC所在的平面，一个带电荷量q＝－2×10－‎6 C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了1.2×10－5 J，由B移到C的过程中电场力做功6×10－6 J，下列说法正确的是(　　)‎ 6‎ 图9‎ A．B、C两点的电势差UBC＝3 V B．A点的电势高于B点的电势 C．负电荷由C点移到A点的过程中，电势能增加 D．该电场的场强为1 V/m ‎【答案】BD ‎【解析】由W＝qU和W＝－ΔEp(ΔEp为电荷电势能的增量)得，A、B两点间电势差UAB＝ V＝6 V，UBC＝ V＝－3 V，A点电势高于B点电势，A错，B正确；由电势差可判断，AB中点D的电势与C点电势相等，在同一个等势面上，且AB垂直于该等势面，如图所示，因此UAC＝3 V，C点电势低于A点电势，负电荷由C点移到A点的过程中，电场力做正功，负电荷的电势能减小，C错；电场线垂直于等势面，因此电场线与AB平行，场强E＝＝1 V/m，D正确．‎ 三、非选择题 ‎10.一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图10所示的水平向右的匀强电场中．开始时，将线与小球拉成水平，然后释放，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点速度恰好为零．试求：‎ 图10‎ ‎(1)A、B两点的电势差UAB；‎ ‎(2)匀强电场的场强大小；‎ ‎(3)小球到达B点时，细线对小球的拉力大小．‎ ‎【答案】(1)－　(2)　(3)mg ‎【解析】(1)小球由A到B过程中，由动能定理得 mgLsin 60°＋qUAB＝0‎ 所以UAB＝－.‎ ‎(2)E＝＝.‎ ‎(3)小球在A、B间摆动，由对称性知，B处细线拉力FB与A处细线拉力FA相等，而在A处，由水平方向受力平衡有 6‎ FA＝qE＝mg 所以FB＝FA＝mg 或在B处，沿细线方向合力为零，有 FB＝qEcos 60°＋mgcos 30°＝mg.‎ ‎11．(2015·宿迁模拟)如图11所示，在竖直平面内一个带正电的小球质量为m，所带的电荷量为q，用一根长为L不可伸长的绝缘细线系在一匀强电场中的O点，匀强电场方向水平向右，分布的区域足够大，现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放，小球到达最低点B时速度恰好为零．‎ 图11‎ ‎(1)求匀强电场的电场强度E的大小；‎ ‎(2)若小球从O点的左方由水平位置C点无初速度释放，则小球到达最低点B所用的时间t是多少？‎ ‎【答案】(1)　(2) ‎【解析】(1)对小球由A到B的过程，由动能定理得0＝mgL－qEL 所以E＝.‎ ‎(2)小球由C点释放后，将做匀加速直线运动，到B点时的速度为vB．小球做匀加速直线运动的加速度为a a＝＝g v＝‎2aL 所以t＝＝.‎ 6‎