高考物理复习课练20.docx

1、高考物理复习课练20课练20电场能的性质1.(多选)如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，M30，M、N、P、F四点处的电势分别用M、N、P、F表示，已知MN，PF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则()A点电荷Q一定在MP的连线上B连线PF的线段一定在同一等势面上C将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功DP大于M2.如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定两个等量负点电荷A和B，O点为AB连线的中点，C、D为AB连线上关于O点对称的两个点，且COODL.一带正电的可视为点电荷的小球以初速度v0从C点运动到D点设O点的电势00，取C

2、点为坐标原点，向右为x轴的正方向，下列关于小球的电势能Ep、小球的动能Ek、电势、电场强度E随小球运动的位移x变化的图象，可能正确的是()3(多选)一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其vt图象如图所示，则下列说法中正确的是()AA点的电场强度一定大于B点的电场强度B粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能CC、D间各点电场强度和电势都为零DA、B两点间的电势差大于C、B两点间的电势差4.(多选)在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷QA、QB，两电荷的位置坐标如图甲所示图乙是AB连线之间的电势与位置x之间的关系图象，图中xL点为图线的最低点若在x2L的

3、C点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带电小球(可视为质点)，下列有关说法正确的是()A小球在xL处的速度最大B小球一定可以到达x2L处C小球将以xL点为中心做往复运动D固定在A、B处的电荷的电荷量之比为QAQB415.对于真空中电荷量为q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r处的电势为kq/r(k为静电力常量)，如图所示，两电荷量大小均为Q的异种点电荷相距为d，现将一质子(电荷量为e)从两电荷连线上的A点沿以负电荷为圆心、半径为R的半圆形轨迹ABC移到C点，在质子从A到C点的过程中，系统电势能的变化情况为()A减少 B增加C减少 D增加6.(多选)a、b是x

4、轴上的两个点电荷，电荷量分别为Q1和Q2，沿x轴a、b之间各点对应的电势高低如图中曲线所示从图中可看出以下说法中正确的是()A把带正电的试探电荷沿x轴由a移到b的过程中，电场力对该电荷先做负功后做正功Ba、P间和P、b间各点的电场方向都指向P点C电势最低的P点的电场强度为零Da和b一定是同种电荷，但是不一定是正电荷7(多选)如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为v2(v2v1，则电场力一定做正功B小球由A点运动到B点，电场力做功WmvmvmgHC两点间的电势差U(vv)D小球运动到B点

5、时所受重力的瞬时功率Pmgv2cos11.如图所示，半径为R的水平绝缘圆盘可绕竖直轴OO转动，水平虚线AB、CD互相垂直，一电荷量为q的可视为质点的小物块置于距转轴r处，空间有方向从A指向B的匀强电场当圆盘匀速转动时，小物块相对圆盘始终静止小物块转动到位置(虚线AB上)时受到的摩擦力为零，转动到位置(虚线CD上)时受到的摩擦力为f.求：(1)圆盘边缘两点间电势差的最大值；(2)小物块由位置转动到位置克服摩擦力做的功12.如图所示，半径为R0.4 m的光滑圆弧轨道AB与粗糙的水平轨道BO相切于B点，一带电量q0.2 C、质量m0.4 kg的小物块从A点由静止释放，经过BO后以v1 m/s的速度从

6、O点水平抛出，击中右下侧挡板上的P点以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程yx26(x和y的单位均为m)，在y轴的左侧区域存在竖直向下的匀强电场，场强E20 V/m，小物块与轨道BO间的动摩擦因数0.1.g取10 m/s2.求：(1)小物块经过B点时对轨道的压力大小；(2)水平轨道BO的长度；(3)P点的坐标 1(多选)(2016课标)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称忽略空气阻力由此可知()AQ点的电势比P点高B油滴在Q点的动能比它在P点的大C油滴在Q点的电势能比它在P点的大D油滴在Q点的加速度大小

7、比它在P点的小2(2016课标)关于静电场的等势面，下列说法正确的是()A两个电势不同的等势面可能相交B电场线与等势面处处相互垂直C同一等势面上各点电场强度一定相等D将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功3(2015课标)如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为M、N、P、Q.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等则()A直线a位于某一等势面内，MQB直线c位于某一等势面内，MNC若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D若电子由P点运动到Q点，电场力做负功4.(2016陕西安康二调)

8、如图所示，对于电场线中的A、B、C三点，下列判断正确的是()AA点的电势最低BB点的电场强度最大C同一正电荷在A、B两点受的电场力大小相等D同一负电荷在C点具有的电势能比在A点的大5(多选)(2017济南四校联考)空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的有()AEBx的大小大于ECx的大小BEBx的方向沿x轴正方向C电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功6(多选)(2017河北邢台质检)如图所示，A、B为一匀强电场中同一电场线上的两点，现在A、B所在直线上

9、某一点固定一电荷Q，然后在A点由静止释放一点电荷q，结果点电荷q运动到B时的速度为零，若点电荷q只受电场力作用，则下列结论正确的是()A电荷Q与点电荷q一定是同种电荷B电荷Q一定在A点的左侧C点电荷q的电势能一定是先减小后增大DA、B两点电势相等7.(2017临沂统考)如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知()Aa、b、c三条等势线中，a的电势最高B电场中Q点处的电场强度大小比P点处大C该带电质点在P点处受到的电场力比在Q点处大D该带电质点在P点具有的电势能

10、比在Q点具有的电势能大8(2017河南八市检测)如图所示，在真空中固定两个等量异号点电荷Q和Q，图中O点为两点电荷连线的中点，P点为连线上靠近Q的一点，MN为过O点的一条线段，且M点与N点关于O点对称则下列说法正确的是()A同一个试探电荷在M、N两点所受的电场力相同BM、N两点的电势相同C将带正电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电荷的电势能先增大后减小D只将Q移到P点，其他点在空间的位置不变，则O点的电势升高9(多选)(2017德州市一模)如图所示，已知某匀强电场方向平行于正六边形ABCDEF所在平面若规定D点电势为零，则A、B、C处的电势分别为8 V、6 V、2 V初动能为12 eV

11、、电荷量大小为2e(e为元电荷)的带电粒子从A沿着AC方向射入电场，恰好经过BC的中点G.不计粒子的重力，下列说法正确的是()A该粒子一定带负电B该粒子到达点G时的动能为20 eVC只改变粒子在A点初速度的方向，该粒子不可能经过CD若该粒子以不同速率从D点沿DF方向入射，该粒子可能垂直经过CE10(2017安徽联考)美国物理学家密立根于20世纪初进行了多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量，其实验原理可以简化为如下模型：两个相距为d的平行金属板A、B水平放置，两板接有可调电源从A板上的小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量，将两板间的电势差调节到U时，带电油滴恰好悬浮在两板间；然后撤去电

12、场，油滴开始下落，由于空气阻力，下落的油滴很快达到匀速下落状态，通过显微镜观测这个速度的大小为v，已知这个速度与油滴的质量成正比，比例系数为k，重力加速度为g.则计算油滴带电荷量的表达式为()Aq Bq Cq Dq11(多选)(2017吉林八校统考)如图所示，P、Q两点分别放置两个电荷量相等的异种点电荷，它们连线的中点是O，N、a、b是中垂线上的三点，且Oa2Ob，N处放置一负的点电荷，则()Aa处的场强的大小小于b处的场强的大小Ba处的电势小于b处的电势Ca、O间的电势差大于a、b间的电势差的2倍D电子在a处的电势能大于电子在b处的电势能12(2017福建漳州二模)两个不规则带电导体间的电场

13、线分布如图所示，已知导体附近的电场线均与导体表面垂直，a、b、c、d为电场中几个点，并且a、d为紧靠导体表面的两点，选无穷远为电势零点，则()A场强大小关系有EbEcB电势大小关系有bdC将一负电荷放在d点时其电势能为负值D将一正电荷由a点移到d点的过程中电场力做正功课练20电场能的性质1AD点电荷产生的电场的等势面是以点电荷为圆心的一簇同心圆，所以任意两个等势点的连线的垂直平分线都过该点电荷，如图，MN的垂直平分线AF与PF的垂直平分线AB的交点为A，A点即为点电荷的位置由几何知识知，A点必在MP的连线上，A正确、B错误；将正试探电荷由P点移到N点，远离场源正点电荷，电场力做正功，C错误；由

14、几何知识知，AP|UNQ|，a粒子从等势线2到3电场力做的功小于b粒子从等势线2到1电场力做的功，所以a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小，故D正确10B小球由A点运动到B点，重力一定做正功，若v2v1，则电场力不一定做正功，选项A错误根据动能定理知，小球由A点运动到B点，电场力做功为WmvmvmgH，选项B正确由WqU，可得两点间的电势差U(vv)，选项C错误小球运动到B点时所受重力的瞬时功率Pmgv2sin，选项D错误11解题思路：(1)设圆盘转动的角速度为，场强大小为E，小物块质量为m，由牛顿第二定律得在位置：qEm2r在位置：m2r圆盘边缘两点间电势差的最大

15、值U2ER联立解得U(2)设小物块由转动到克服摩擦力做的功为Wf由动能定理得qErWf0解得Wf答案：(1)(2) 12解题思路：(1)小物块由A运动到B的过程，由动能定理得(mgqE)Rmv小物块经过B点时，由向心力公式FN(mgqE)解得FN24 N，vB4 m/s由牛顿第三定律，小物块对轨道压力大小为24 N(2)小物块由B运动到O的过程，由动能定理有(mgqE)lmv2mv解得l3.75 m(3)小物块从O点水平抛出后满足ygt2xvt解得小物块的轨迹方程y5x2，和yx26联立，解得x1 m，y5 m所以P点坐标为(1 m，5 m)答案：(1)24 N(2)3.75 m(3)(1 m

16、，5 m)加餐练1AB由油滴轨迹在竖直面内相对于过P点的竖直线对称可知油滴在水平方向所受合力为0，竖直方向上油滴受重力和电场力，结合曲线轨迹的特点可知电场力竖直向上且电场力大于重力，油滴受力及电场线方向如图所示，由沿电场线方向电势逐渐降低，得Q点的电势比P点的高，A选项正确；油滴从Q点到P点合力做负功，根据动能定理得油滴在Q点的动能大于它在P点的动能，这一过程中电场力做负功，则油滴在Q点的电势能小于它在P点的电势能，故B项正确、C项错；因为重力和电场力为恒力，所以油滴在Q、P两点的加速度相同，故D项错误2B假设两个电势不同的等势面相交，则交点处的电势就是两个不同的值，这是不可能的，A错误；同一

17、等势面上各点电势相等，而场强不一定相等，C错误；负电荷从高电势处移到低电势处，电势能增加，电场力做负功，D错误3B由电子从M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等可知，MNP，故过N、P点的直线d位于某一等势面内，则与直线d平行的直线c也位于某一等势面内，选项A错、B正确；MQ，则电子由M点运动到Q点，电场力不做功，选项C错误；由于PCB，又知同一负电荷在电势越低处电势能越大，则同一负电荷在C点具有的电势能比在A点的大，所以A错误、D正确；因在同一电场中电场线越密，电场强度越大，则知A点电场强度最大，所以B错误；因电场中EAEB，则同一正电荷在A、B两点所受电场力关系为FAFB，

18、所以C错误5AD在B点和C点附近分别取很小的一段(d)，由图象知B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差，将此小段看做是匀强电场，再由E，可见EBxECx，A项正确；同理可知O点场强为零，电荷在该点受到的电场力为零，C项错误；因沿电场线方向电势逐渐降低，则由图可知在O点左侧，电场方向在x方向上的分量沿x轴负方向，在O点右侧，电场方向在x方向上的分量沿x轴正方向，则负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功，所以B项错误、D项正确6ACD由题意分析知电荷Q应在点A、B的外侧，如果Q在A点左侧，点电荷q从A由静止释放运动到点B时速度为零，说明点电荷q先做加速运动后做减速运动，在A、B

19、连线某一位置合场强为零，这时Q和q是同种电荷，同理分析，如果Q在B点的右侧，则Q和q一定是同种电荷，A项正确、B项错误；由于只有电场力做功，因此动能与电势能之和不变，且两种能相互转化，又知q的速度先增大后减小，则其电势能先减小后增大，C项正确；由于点电荷q在A、B两点的动能均为零，因此点电荷在A、B两点的电势能相等，则A、B两点电势相等，D项正确7C由图可知，P点处等势线比Q点处密集，则P点处的电场强度比Q点处大，该带电质点在P点处受到的电场力比在Q点处大，故B错、C对；若带电质点从P向Q运动，根据合外力指向轨迹弯曲的凹侧知电场力做负功，电势能增加，动能减小；若从Q向P运动，则电场力做正功，电

20、势能减小，动能增大，故带电质点在P点处的动能大于在Q点处的动能，在P点具有的电势能小于在Q点具有的电势能，因不知质点所带电荷的电性，则无法判断电势高低，故A、D错误8A如图为真空中固定的两个等量异号点电荷Q和Q的电场线和等势线分布情况，其中实线为电场线，虚线为等势线据电场分布的对称性可知M、N两点电场强度大小相等，方向相同，则同一试探电荷在M、N两点所受的电场力相同，A正确；据“沿着电场线方向电势逐渐降低”及“同一正电荷在电势越高处电势能反而越小”分析可知，B、C两项错；若只将Q移到P点，则两电荷连线上各处场强增强，由UEd定性分析，可知O点的电势降低，则D错9AC根据题设条件结合正六边形的特

21、点得电势分布情况如图，电场强度方向为由A指向D，由粒子的运动情况知粒子受向左的电场力，则粒子带负电，A正确；粒子从A点到G点过程中电场力做负功，粒子动能减小了Ek8 eV，即到达点G时的动能为4 eV，B错误；由图可知，粒子若能运动到C点电场力做功12 eV，所以粒子动能为零，而粒子只有沿AD方向运动，动能才可能为零，可知其显然不能到达C点，C正确；粒子从D点沿DF方向入射，受向左的电场力作用，做类斜抛运动，粒子过CE时，将其速度分解知其有沿CE方向的分速度和水平向左的分速度，则该粒子不可能垂直经过CE，D项错误10B带电油滴恰好悬浮时，由平衡条件有：qmg，油滴匀速下落时有vkm，解得q，故B正确11AC先考虑P、Q处两点电荷在a、b两点处产生的电场，方向都平行于PQ连线由P指向Q，且大小是b点场强大于a点场强，再考虑N处点电荷在a、b两