高三物理一輪第6章《靜電場(chǎng)》第二講

1、一、選擇題1. （2010 天津理綜）在靜電場(chǎng)中，將一正 電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做了負(fù)功，貝U （）A. b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比 a點(diǎn)大B. 電場(chǎng)線方向一定從 b指向aC. b點(diǎn)的電勢(shì)一定比 a點(diǎn)高D. 該電荷的動(dòng)能一定減小解析：電場(chǎng)力做負(fù)功，該電荷電勢(shì)能增加.正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能較大，C正確.電場(chǎng)力做負(fù)功同時(shí)電荷可能還受其他力作用，總功不一定為負(fù).由動(dòng)能定理可知，動(dòng)能不一定減小，D錯(cuò).電勢(shì)高低與場(chǎng)強(qiáng)大小無(wú)必然聯(lián)系，A錯(cuò).b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，但a、b可能不在同一條電場(chǎng)線上，B錯(cuò).答案： C2. 如右圖所示，在一真空區(qū)域中， AB CD是圓O的兩條直徑，在 A、B兩點(diǎn)上各放置一個(gè)電荷量為+ Q

2、的點(diǎn)電荷，關(guān)于C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng) 度和電勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是 （）A. 場(chǎng)強(qiáng)相同，電勢(shì)相等B. 場(chǎng)強(qiáng)不相同，電勢(shì)相等C. 場(chǎng)強(qiáng)相同，電勢(shì)不相等D. 場(chǎng)強(qiáng)不相同，電勢(shì)不相等解析：根據(jù)對(duì)稱性的特點(diǎn)以及場(chǎng)強(qiáng)的矢量性和電勢(shì)的標(biāo)量性可知，等，方向不同，但電勢(shì)相等，B正確.答案： B3. 如下圖所示，某區(qū)域電場(chǎng)線左右對(duì)稱分布， MN為對(duì)稱線上的兩點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是（）A. M點(diǎn)電勢(shì)可能高于 N點(diǎn)電勢(shì)B. M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于 N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C. 正電荷在 M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在 N點(diǎn)的電勢(shì)能D. 將電子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功解析：沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低，所以 M點(diǎn)電勢(shì)一定高于 N點(diǎn)電勢(shì)，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線 的疏密

3、程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，由圖可知，M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定小于 N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，B錯(cuò)；若把正電荷由 M點(diǎn)移到N點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減小，所以EpMEpN C正確；電子在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力的方向沿NM旨向M,電場(chǎng)力做負(fù)功，D錯(cuò).答案： C4. 如下圖所示，在一個(gè)粗糙水平面上，彼此靠近地放置兩個(gè)帶同種電荷的小物塊.由靜止釋放后，兩個(gè)物塊向相反方向運(yùn)動(dòng)， 并最終停止.在物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中， 下列表述正確的是（）A. 兩個(gè)物塊的電勢(shì)能逐漸減少B. 物塊受到的庫(kù)侖力不做功C. 兩個(gè)物塊的機(jī)械能守恒D. 物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫(kù)侖力解析：由靜止釋放后，兩帶電小物塊帶同種電荷，所以庫(kù)侖力對(duì)它們均做正功，故電勢(shì)能都減小

4、，A正確、B錯(cuò)誤；兩小物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，因摩擦力和電場(chǎng)力分別做功，發(fā)生機(jī)械能和 其他能量的相互轉(zhuǎn)化，故機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)；因最終停止，故 D錯(cuò).答案： A5. （2010 江蘇單科）空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示下列說(shuō)法中正確的是 （）A. O點(diǎn)的電勢(shì)最低B. x2點(diǎn)的電勢(shì)最高C. x1和一x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D. x1和x3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等解析：電勢(shì)高低與場(chǎng)強(qiáng)大小無(wú)必然聯(lián)系.O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為0，電勢(shì)不一定最低，A錯(cuò).x2點(diǎn)是場(chǎng)強(qiáng)正向最大的位置， 電勢(shì)不是最高，B錯(cuò).將電荷從x1移到一x1可由題圖知電場(chǎng)力做功為零， 故兩點(diǎn)電勢(shì)相等，而把電荷從x1移到x3電場(chǎng)力做功不為零，

5、C對(duì)，D錯(cuò).答案： C6. 空間有一勻 強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中建立如右圖所示的直角坐標(biāo)系O-xyz , MN P為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)， M點(diǎn)的坐標(biāo)為（0 , a,0） , N點(diǎn)的坐標(biāo)為（a,0,0） , Pa a點(diǎn)的坐標(biāo)為 a, ，2 .已知電場(chǎng)方向平行于直線MN M點(diǎn)電勢(shì)為0, N點(diǎn)電b勢(shì)為1 V，貝U P點(diǎn)的電勢(shì)為（）1C V43 D. - V4解析：MN間的距離為：2a , P點(diǎn)在MN連線上的投影點(diǎn)離 M點(diǎn)的距離為 匕產(chǎn)，所以P點(diǎn)的電3 2a勢(shì)為：43“X 1=- V , D正確.,2a4答案：DA.V7. 如右圖所示，光滑絕緣斜面的底端固定著一個(gè)帶正電的小物塊P,將另一個(gè)帶電小物塊 Q在斜面的某

6、位置由靜止釋放，它將沿斜面向上運(yùn) 動(dòng).設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，則在 Q向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A. 物塊Q的動(dòng)能一直增大B. 物塊P、Q之間的電勢(shì)能一直增大C. 物塊P、Q的重力 勢(shì)能和電勢(shì)能之和一直增大D. 物塊Q的機(jī)械能一直增大解析： 電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能增加，由題意知電場(chǎng)力對(duì)Q做了正功，故Q電勢(shì)能減少，根據(jù)除重力外 （或彈力），其余外力做正功，則機(jī)械能增加 （反之減少）， 可知D選項(xiàng)正確.答案： D&如圖所示，在x軸上關(guān)于原點(diǎn) 0對(duì)稱的兩點(diǎn)固定放 置等量異種點(diǎn)電荷+ Q和一Q, x軸上的 P點(diǎn)位于一Q的右側(cè)下列判斷正確的是 （）+0 -?1-*4OP X在x軸上還有一點(diǎn)與 P點(diǎn)電場(chǎng)

7、強(qiáng)度相同 在x軸上還有兩點(diǎn)與 P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同 若 將一試探電荷+ q從P點(diǎn)移到0點(diǎn)，電勢(shì)能增大 若將一試探電荷+ q從P點(diǎn)移到0點(diǎn)，電 勢(shì)能減小A.B.C.D.解析：由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)公式E= kQ和場(chǎng)強(qiáng)疊加知識(shí)得，若一 Q與0點(diǎn)的距離為x, P點(diǎn)r2與一Q的距離為a,則可得P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為EP= kQkQ，方向水平向左，根據(jù)對(duì)稱性特點(diǎn)a2 2x + a 2知，正確，錯(cuò)誤；根據(jù)等量異種電荷形成的電場(chǎng)特點(diǎn)知，0點(diǎn)電勢(shì)為零，而 P點(diǎn)電勢(shì)小于零，故將+ q從P點(diǎn)移至0點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，其電勢(shì)能一定增大，所以正確，故選項(xiàng)A正確.答案： AA9.如右圖所示，帶有同種等量正電荷的 A、B兩物塊放在絕緣的粗糙水

8、 平面上，兩物塊之間有一輕質(zhì)彈簧連接，A被固定在平面上不動(dòng)，初始時(shí)刻彈簧處于原長(zhǎng).由靜止釋放B物塊，B物塊運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后最終停止運(yùn)動(dòng).對(duì)此過(guò)程，下列表述正確的是（）當(dāng)B物塊受到的庫(kù)侖力與彈簧彈力相等時(shí)，B物塊速度最大B物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力一定小于其受到的庫(kù)侖力B物塊最終靜止時(shí)，彈簧不可能處于原長(zhǎng)B物塊最終靜止時(shí)，彈簧一定處于最長(zhǎng)狀態(tài)由題意知，開(kāi)始時(shí) A、B及彈彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)具有電勢(shì)能.當(dāng)釋放A.B.C.D.解析： 由題意知，開(kāi)始時(shí) A、B及彈彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)具有電勢(shì)能.當(dāng)釋放B后，由于庫(kù)侖力大于靜摩擦力，故物體向右做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng).當(dāng)向左的彈力和摩擦力的合力與庫(kù) 侖力大小相等時(shí)，加

9、速度為零，速度最大，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)庫(kù)侖定律可知：庫(kù)侖力的大小與距離的平方成反比， A、B距離變大，庫(kù)侖力變小，故 B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于B物體最終靜止， 電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈簧的彈性勢(shì)能.如果B最終靜止時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，則違背能量守恒定律，故C選項(xiàng)正確；B最終靜止時(shí)，彈簧不能確定一定處于最長(zhǎng)狀態(tài)，故 答案： C10.如右圖所示，有一半圓弧光滑軌道， 半徑為R,在與圓心等高的位置 靜止放置一個(gè)帶正電的小球A,其質(zhì)量為m, M N之間有一方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，讓小球 A自由滾下進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，水平面也是光滑 的，下列說(shuō)法正確的是（）A. 小球一定能穿過(guò) MN區(qū)域繼續(xù)運(yùn)動(dòng)B. 如果小球沒(méi)有穿過(guò)C.

10、 如果小球沒(méi)有穿過(guò) 大于等于 gRD. 如果小球一定能穿過(guò)解析：小球帶正電，進(jìn)入電場(chǎng)后做減速運(yùn)動(dòng)，如果小球達(dá)到N點(diǎn)還沒(méi)有減速到零，說(shuō)明小球穿過(guò)了 MN區(qū)域，如果小球還沒(méi)有到 N點(diǎn)就減速為零，說(shuō)明小球不能穿過(guò) MN區(qū)域，A項(xiàng)錯(cuò).如MN區(qū)域，小球一定能回到出發(fā)點(diǎn)MN區(qū)域，只要電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大，小球可以到達(dá)MN區(qū)域，電場(chǎng)力做的功為mgRD選項(xiàng)錯(cuò)誤.P點(diǎn)，且到達(dá)P點(diǎn)速度果小球沒(méi)有穿過(guò) MN區(qū)域，根據(jù)能量守恒定律，小球能回到出發(fā)點(diǎn)，且速度為零，B項(xiàng)對(duì)，C項(xiàng)錯(cuò).如果小球一定能穿過(guò) MN區(qū)域，根據(jù)動(dòng)能定理，電場(chǎng)力做的功與重力做的總功之和等于 動(dòng)能的變化，由于不知道小球在N點(diǎn)的速度是否為0，所以無(wú)法確定電場(chǎng)力做

11、的功，D項(xiàng)錯(cuò).答案： B二、非選擇題11. 把一個(gè)電荷量為 q= 5X 10 9 C的正電荷從距電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中 M點(diǎn)，電荷克服 電場(chǎng)力做功 WW6.0 X 10 3 J，如果把該點(diǎn)電荷從距電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中N點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功 WN= 3.6 X 10 3 J .取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，求：(1)M、N點(diǎn)的電勢(shì)是多少？M、 N點(diǎn)的電勢(shì)差是多少？把該點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)電場(chǎng)力做功是多少？解析：(1)由題意可知，若將該電荷從M點(diǎn)和N點(diǎn)分別移到無(wú)窮遠(yuǎn)處，電場(chǎng) 力應(yīng)做正功，其值分別等于 WM和WN設(shè)O點(diǎn)為無(wú)窮遠(yuǎn)處， 0= 0，則：UM&WM 6X 10 3q = 5X 10 9V = 1

12、.2 X 106 VUNO=W= 3.6 X 10 3= 5X 10 9V = 7.2 X 105 V所以 $ M= 1.2 X 106 VN= 7.2 X 105 V.M、N 兩點(diǎn)電勢(shì)差 UMN= M-$ N= 4.8 X 105 V點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功W= qUM= 5X 10 9X4.8 X 105 J = 2.4 X 10 3 J，電場(chǎng)力做正功. 答案： (1)1.2 X 106 V 7.2 X 105 V (2)4.8 X 105 V 2.4 X 10 3 J12. 在一個(gè)水平面上建立 x軸，在過(guò)原點(diǎn) O垂直于x軸的平面的右側(cè)空 間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E= 6.0 X 105 N/C,方向與x軸正方向相同.在 O處放一個(gè)電荷量 q= 5.0 X 10 8C,質(zhì)量 m= 1.0 X 10 2 kg 的絕緣物塊.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0.20，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度 v0 = 2.0 m/s ,如上圖所示.(g取10 m/s2)試求：(1) 物