高三物理知识点备考复习检测17Word格式.docx
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图6-2-19
D.带电粒子在a点的动能小于在b点的动能
解析 本题考查电势能、等势面、曲线运动及动能定理.由带电粒子运
动轨迹可以看出其靠近P、Q两电荷时均受到库仑斥力作用,所以P、Q两点电荷电性
相同,选项A错误;
由于a点等势面比b点等势面密,故a点电场强度大,选项B正确;
由于两点电荷带等量同种电荷,从图像可以看出c点与a点电势相等,经判断可知带电
粒子在a点的电势能等于在c点的电势能,选项C错误;
若带电粒子从b点向a点运动,
电场力做负功,其电势能增加,动能减小,选项D正确.
答案 BD
3.一正电荷仅在电场力作用下,从A点运动到B点,速度大小随时间变化的图像如图6-2-20所示.下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势φ的高低的判断,正确的是( ).
A.EA>
EB,φA>
φB
图6-2-20
B.EA=EB,φA=φB
C.EA<
D.EA<
EB,φA<
解析 物体受电场力的作用,合力不为零.由运动图像可知速度的大小又没有变化,故
物体只能做匀速圆周运动,故选B.
答案 B
图6-2-21
4.(2011·
合肥三模)如图6-2-21所示,在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷,在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija,五角星的中心与A、B的中点重合,其中af连线与AB连线垂直.现将一电子沿该路径逆时针移动一周,下列判断正确的是( ).
A.e点和g点的电场强度相同
B.a点和f点的电势相等
C.电子从g点到f点再到e点过程中,电势能先减小再增大
D.电子从f点到e点再到d点过程中,电场力先做正功后做负功
解析 e、g两点电场强度大小相等,方向不同,A项错;
a、f两点电势均为零,B项正
确;
电子从g→f→e的过程中,电场力做负功,电势能增加,C项错;
电子从f→e→d的
过程中,电场力先做负功后做正功,D项错.
5.电场强度为E=1.0×
102V/m的匀强电场中,有相距d=2.0×
10-2m的a、b两点,则a、b两点间的电势差可能为( ).
A.1.0VB.2.0VC.3.0VD.4.0V
解析 a、b两等势面的最大距离d=2.0×
10-2m,故由公式U=Ed可得a、b间的最大
电势差Umax=2V,所以Uab≤2V,故A、B正确.
答案 AB
图6-2-22
6.(2012·
广州测试)如图6-2-22所示,在正点电荷Q形成的电场中,AD,BC是以Q为圆心的两段圆弧.正点电荷q沿A―→B―→C―→D―→A移动,则该电荷q( ).
A.沿BC运动时不受电场力作用
B.沿DA运动时电场力不做功
C.在B点时的电势能比在D点时小
D.在A点时受到的电场力比在C点时小
解析 电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,选项A错误;
DA是点电荷形
成的电场中的一条等势线,在等势线上移动电荷,电场力不作功,选项B正确;
A到B
电场力做正功,电势能减少,D、A两点电势相等,电势能也相等,B点的电动势能比D
点的小,选项C正确;
由点电荷电场分布特征可知道场强A大于C,点电荷在A点时受
到的电场力比在C点时大,选项D错误.
答案 BC
图6-2-23
7.(2009·
安徽)在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形abcd,顶点a、c处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图6-2-23所示.若将一个带负电的粒子置于b点,自由释放,粒子将沿着对角线bd往复运动.粒子从b点运动到d点的过程中( ).
A.先做匀加速运动,后做匀减速运动
B.先从高电势到低电势,后从低电势到高电势
C.电势能与机械能之和先增大,后减小
D.电势能先减小,后增大
解析 粒子在从b点到d点的过程中虽然是先加速后减速,但不是匀变速,故A错误;
由等量同种电荷的电场线可知,从b点到d点电势先升高后降低,故B不对;
此过程中,
粒子只受电场力作用,故其机械能和电势能之和是不变的,故C错误;
粒子在从b点到
d点的过程中,电场力先做正功再做负功,电势能先减少,后增加,故选D.
答案 D
8.(2011·
大纲全国卷,17)通常一次闪电过程历时约0.2~0.3s,它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅40~80μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×
109V,云地间距离约为1km;
第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C,闪击持续时间约为60μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据,下列判断正确的是( ).
A.闪电电流的瞬时值可达到1×
105A
B.整个闪电过程的平均功率约为1×
1014W
C.闪电前云地间的电场强度约为1×
106V/m
D.整个闪电过程向外释放的能量约为6×
106J
解析 由I=
=
A=1×
105A知,A对.由E=
V/m=1×
知,C对;
由W=qU=6×
1.0×
109J=6×
109J知,D错;
W=3×
1010
W,B错.
答案 AC
图6-2-24
9.如图6-2-24所示,匀强电场中某电场线上的两点A、B相距0.2m.正点电荷q=10-6C从A移到B,电场力做功2×
10-6J,则( ).
A.该电场的场强为10V/m
B.该电场的方向由A向B
C.A,B间的电势差为10V
D.B点的电势比A点的高
解析 由题意知,Uab=
V=2V,由电场强度的定义可知,E=
V/m
=10V/m,故A正确,C错误;
因为从A到B电场力做正功,所以场强方向由A到B,
A点电势高,故B正确,D错误.
图6-2-25
11.如图6-2-25所示,在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,斜面上有一带电金属块沿斜面滑下,已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J,金属块克服摩擦力做功8J,重力做功24J,则以下判断正确的是( ).
A.金属块带负电荷
B.金属块克服电场力做功8J
C.金属块的电势能减少4J
D.金属块的机械能减少12J
解析 金属块滑下的过程中动能增加了12J,由动能定理知合外力做功12J,其中包括
重力、摩擦力和电场力做功,摩擦力做功Wf=-8J,重力做功WG=24J,所以可得电
场力做功WF=-4J,电场力做负功,金属块带正电,电势能增加了4J,选项A、B、C
错误;
由功能关系可知,机械能的变化ΔE=Wf+WF=-12J,即机械能减少12J,选项
D正确.
图6-2-26
11.如图6-2-26所示,圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面,相邻两等势面间的电势差相等.光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动,杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点),滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连,并以某一初速度从M点运动到N点,OM<
ON.若滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等,弹簧始终在弹性限度内,则( ).
A.滑块从M到N的过程中,速度可能一直增大
B.滑块从位置1到2的过程中,电场力做的功比从位置3到4的小
C.在M、N之间的范围内,可能存在滑块速度相同的两个位置
D.在M、N之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置
解析 滑块运动过程中受重力、支持力、电场力、弹簧弹力作用,合力的方向可能一直
向右,也可能先向右后向左,因而滑块可能一直加速,也可能先加速后减速,A、C选
项正确;
只有在MN的中点弹力与杆垂直,加速度仅由电场力确定,D项错误;
因1、2
之间和3、4之间的电势差相等,所以滑块在1、2之间和3、4之间移动时电场力做的功
相等,B项错误.
图6-2-27
13.如图6-2-27所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点,固定电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为60°
,试求:
(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;
(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势.
解析
(1)物块在A点受重力、电场力、支持力.分解电场力,由竖直方向受力平衡得
FN=mg+k
sin60°
又因为h=rsin60°
由以上两式解得支持力为FN=mg+
.
(2)从A运动到P点正下方B点的过程中,由动能定理得
-qU=
mv2-
mv02
又因为U=φB-φA=φB-φ,
由以上两式解得φB=
(v02-v2)+φ.
答案
(1)mg+
(2)
(v02-v2)+φ