【突破高考】福建省高考物理 能力專項突破課時提能演練 6.2電場能的性質(zhì)的描述（含解析）.doc

【突破高考】福建省2013年高考物理 能力專項突破課時提能演練 6.2電場能的性質(zhì)的描述（含解析）(40分鐘 100分)一、選擇題(本大題共8小題，每小題9分，共72分.每小題只有一個選項正確) 1.(易錯題)如圖所示，ab、cd為一圓的兩條直徑且相互垂直，o點為圓心.空間存在一未知靜電場，方向與圓周所在平面平行.現(xiàn)讓一電子先從a點運動至c點，電勢能減少了ep；又從c點運動到b點，電勢能增加了ep.那么此空間存在的靜電場( )a.一定是勻強電場，方向垂直于ab由o點指向c點b.一定是勻強電場，方向垂直于ab由c點指向o點c.可能是位于o點的正點電荷形成的電場d.可能是位于d點的負點電荷形成的電場2.(2012龍巖模擬)在某靜電場中，將一負電荷從a點移到b點，電場力做了負功，則( )a.a點的電場強度一定比b點大b.a點的電勢一定比b點高c.電場線一定由a點指向b點d.該負電荷的動能一定減小3.(預(yù)測題)如圖所示，ac、bd為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為o，半徑為r，將帶等電荷量的正、負點電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于ac對稱，+q與o點的連線和oc夾角為30，下列說法正確的是( )a.a、c兩點的電勢關(guān)系是a=cb.b、d兩點的電勢關(guān)系是b=dc.a、o點的場強大小、方向相同d.b、d點的場強大小、方向相同4.(2012漳州模擬)如圖甲所示，一條電場線與ox軸重合，取o點電勢為零，ox方向上各點的電勢隨x變化的情況如圖乙所示，若在o點由靜止釋放一電子，電子僅受電場力的作用，則( )a.電子將沿x軸負方向運動b.電子的電勢能將增大c.電子運動的加速度恒定d.電子運動的加速度先減小后增大5.(2012沈陽模擬)真空中一點電荷形成的電場中的部分電場線如圖所示，分別標(biāo)記為1、2、3、4、5，且1、2和5、4分別關(guān)于3對稱.以電場線3上的某點為圓心畫一個圓，圓與各電場線的交點分別為a、b、c、d、e，則下列說法中正確的是( )a.電場強度eaecb.電勢bdc.將一正電荷由a點移到d點，電場力做正功d.將一負電荷由b點移到e點，電勢能減小6.(2012宜賓模擬)如圖所示，在粗糙絕緣水平面上固定一點電荷q，從m點無初速釋放一帶有恒定負電荷的小物塊，小物塊在q的電場中運動到n點靜止.則從m點運動到n點的過程中，下列說法中正確的是( )a.小物塊所受電場力逐漸增大b.小物塊具有的電勢能逐漸增大c.q電場中m點的電勢高于n點的電勢d.小物塊電勢能的減少量等于克服摩擦力做的功7.(創(chuàng)新題)兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的o、m兩點，兩電荷連線上各點電勢隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中a、n兩點的電勢為零，nd段中c點電勢最高，則( )a.c點的電場強度大小為零b.a點的電場強度大小為零c.nc間場強方向沿x軸正方向d.將一負點電荷從n點移到d點，電場力先做負功后做正功8.(創(chuàng)新題)如圖所示，勻強電場中三點a、b、c是一個三角形的三個頂點，abc=cab=30，bc= m，已知電場線平行于abc所在的平面，一個電荷量q=-210-6 c的點電荷由a移到b的過程中，電勢能增加了1.210-5 j，由b移到c的過程中電場力做功610-6 j，下列說法正確的是( )a.b、c兩點的電勢差ubc=3 vb.a點的電勢低于b點的電勢c.負電荷由c點移到a點的過程中，電勢能增加d.該電場的場強為1 v/m二、非選擇題(本大題共2小題，共28分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)9.(14分)如圖所示，在絕緣光滑水平面的上方存在著水平方向的勻強電場，現(xiàn)有一個質(zhì)量m=2.010-3 kg、電量q=2.010-6 c的帶正電的物體(可視為質(zhì)點)，從o點開始以一定的水平初速度向右做直線運動，其位移隨時間的變化規(guī)律為x=6.0t-10t2，式中x的單位為m，t的單位為s.不計空氣阻力，取g=10 m/s2.(1)求勻強電場的場強大小和方向；(2)求帶電物體在00.5 s內(nèi)電勢能的變化量.10.(易錯題)(14分)如圖所示，帶電荷量為q的正點電荷固定在傾角為30的光滑絕緣斜面底部的c點，斜面上有a、b兩點，且a、b和c在同一直線上，a和c相距為l，b為ac中點.現(xiàn)將一帶電小球從a點由靜止釋放，當(dāng)帶電小球運動到b點時速度正好又為零.已知帶電小球在a點處的加速度大小為，靜電力常量為k,求：(1)小球運動到b點時的加速度大小.(2)b和a兩點間的電勢差(用q和l表示).答案解析1.【解析】選d.由題意知，wac=-euac，為正功，故uac0，即ac，又因從a至c再到b，w電=0，所以a=b，故a=bc，則該電場可能是勻強電場，也可能是點電荷形成的電場.若電場為勻強電場，則ab為等勢面，電場方向與ab垂直，方向由c指向o，a、b錯誤；若電場是由位于o點的正點電荷形成的，因為oa=ob=oc，則a=b=c，故c錯誤；若電場是由位于d點的負點電荷形成的，因為da=dbdc，所以a=bec，a正確；b=d，b錯誤；uad0，正電荷由a點移到d點時，wad=uadq0，負電荷由b點移到e點時，wbe=ube(-q)0，即電場力做負功，電勢能增大，d錯誤.6.【解析】選d.因小物塊帶負電荷，從m點釋放后向n點運動，故小物塊受到的庫侖力水平向左，故q帶負電荷，在由m到n的過程中，庫侖力逐漸減小，電場力做正功，電勢能減小，故a、b均錯誤；因電場方向由n指向m，故n點電勢比m點電勢高，c錯誤；由動能定理可知，w電-wf=0，故電場力對小物塊所做的功等于小物塊電勢能的減少量，等于克服摩擦力做的功，故d正確.7.【解析】選a.由題圖可知，由o點到m點，電勢一直降低，且圖線在a點的斜率也不為零，故a點的電場強度大小不為零，而c點向n、向d兩個方向電勢均降低，說明c點兩側(cè)電場方向相反，且圖線在c點的切線斜率為零，故c點電場強度大小為零，故a正確，b錯誤；由n到c電勢升高，故nc間電場方向沿x軸負方向，c錯誤；wnc=uncq，unc0，q0，而wcd=ucdq，ucd0，q0，所以wcd0，d錯誤.【總結(jié)提升】由 -x圖象分析場強、電勢的大小關(guān)系 (1)在 -x圖象中可以直接判斷各點電勢的大小，并可根據(jù)電勢大小關(guān)系確定電場強度的方向.(2)電場強度的大小等于 -x圖線的斜率大小，電場強度為零處， -x圖線存在極值，其切線的斜率為零.(3)在 -x圖象中分析移動電荷時電勢能的變化，可用wab=quab，分析wab的正負，然后作出判斷.8.【解析】選d.由w=qu和w=-ep(ep為電荷電勢能的增量)得，a、b兩點間電勢差uab= v=6 v，ubc=v=-3 v，a、b錯；由uac=uab-ucb=uab+ubc得：uac=3 v，故c點電勢低于a點電勢，負電荷由c點移到a點的過程中，電場力做正功，負電荷的電勢能減小，c錯；如圖所示，d為ab中點，則udb=3 v，db=3 m，電場線垂直于等勢面，因此電場線與ab平行，場強e= =1 v/m，d正確.【變式備選】空間有平行于紙面的勻強電場.一電荷量為-q的質(zhì)點(重力不計)，在恒定拉力f的作用下沿虛線由m勻速運動到n，如圖所示，已知力f和mn間夾角為，mn間距離為d，則( )a.mn兩點的電勢差為b.勻強電場的電場強度大小為c.帶電質(zhì)點由m運動到n的過程中，電勢能減少了fdcosd.若要使帶電質(zhì)點由n向m做勻速直線運動，則f必須反向【解析】選a.由于帶電質(zhì)點做勻速直線運動，故電場力與拉力f大小相等，方向相反，故場強大小e=.帶電質(zhì)點由m到n，電場力做功wmn=-fdcos.故電勢差umn= =，而電勢能是增加的，故a對,b、c錯.若要使帶電質(zhì)點由n向m做勻速直線運動，f和電場力仍平衡，故d錯.9.【解析】(1)由x=6.0t-10t2得加速度大小為：a=20 m/s2(2分)根據(jù)牛頓第二定律：eq=ma(2分)解得場強大小為：e=2.0104 n/c(1分)電場強度方向水平向左(1分)(2)由x=6.0t-10t2得初速度大小為：v0=6.0 m/s減速時間：t1= =0.3 s(1分)0.3 s內(nèi)經(jīng)過的路程x1=v0t1-=0.9 m(2分)后0.2 s物體做反向勻加速直線運動，經(jīng)過的路程x2=0.4 m(2分)物體在0.5 s內(nèi)發(fā)生的位移為x=0.9 m-0.4 m=0.5 m，方向向右.(1分)電場力做負功，電勢能增加ep=qex=210-2 j(2分)答案：(1)2.0104 n/c 方向水平向左