【優(yōu)化方案】2013高考物理總復(fù)習(xí) 第六章第二節(jié)知能演練強(qiáng)化闖關(guān) 新人教版選修3-1

1、知能優(yōu)化演練1如圖6210所示，在一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域中，有A、B、C、D四點(diǎn)恰好位于一平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)上，已知A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為A1 V，B4 V，C0，則D點(diǎn)電勢(shì)D的大小為()圖6210A3 VB0C2 V D1 V解析：選A.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，由于AD與BC平行且相等，故UADUBC，即ADBC，代入數(shù)據(jù)解得D3 V.2(2010·高考山東卷)某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖6211所示，以下說(shuō)法正確的是()圖6211Ac點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)Ba點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)C若將一試探電荷q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)D若在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷Q，將一試探電荷q由a移至b的過(guò)程中，電勢(shì)能減小解析

2、：選BD.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小可知c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，A錯(cuò)誤；根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，B正確；只有當(dāng)電場(chǎng)線為直線時(shí)，試探電荷由靜止釋放，才能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，所以C錯(cuò)誤；若在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷Q，將一試探電荷q由a移到b的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，D正確3(2012·浙江三校聯(lián)考)如圖6212中虛線表示等勢(shì)面，相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，有一帶正電的小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，實(shí)線表示該小球的運(yùn)動(dòng)軌跡小球在a點(diǎn)的動(dòng)能等于20 eV，運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于2 eV.若取c點(diǎn)為零勢(shì)點(diǎn)，則當(dāng)這個(gè)帶電小球的電勢(shì)能等于6 eV時(shí)(不計(jì)重力

3、和空氣阻力)，它的動(dòng)能等于()圖6212A16 eV B14 eVC6 eV D4 eV解析：選B.由于帶正電的小球由a到b動(dòng)能減小了18 eV，而電場(chǎng)中機(jī)械能和電勢(shì)能總和不變，故在c點(diǎn)的動(dòng)能為8 eV，總能量為8 eV08 eV.因電勢(shì)能為6 eV，所以動(dòng)能為8 eV(6 eV)14 eV，故選B.4如圖6213所示，絕緣桿兩端固定帶電小球A和B，輕桿處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，不考慮兩球之間的相互作用初始時(shí)桿與電場(chǎng)線垂直，將桿右移的同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°，發(fā)現(xiàn)A、B兩球電勢(shì)能之和不變，根據(jù)如圖給出的位置關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()圖6213AA一定帶正電，B一定帶負(fù)電BA、B兩球帶電量

4、的絕對(duì)值之比qAqB12CA球電勢(shì)能一定增加D電場(chǎng)力對(duì)A球和B球都不做功答案：B5如圖6214為光滑絕緣水平的直線軌道，在軌道的豎直平面內(nèi)加一個(gè)斜向上方的勻強(qiáng)電場(chǎng)有一質(zhì)量為1.0×102kg、帶電量為1.0×104C的可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，從軌道上的A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，沿直線運(yùn)動(dòng)0.2 m到達(dá)軌道上的B點(diǎn)，此時(shí)速度為2 m/s.(g取10 m/s2)求：圖6214(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB.(2)場(chǎng)強(qiáng)大小可能的取值范圍解析：(1)A到B過(guò)程中只有電場(chǎng)力做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：qUABmv0解得：UAB200 V(2)設(shè)場(chǎng)強(qiáng)的豎直分量為Ey，水平分量為Ex，則有：mgqEyqE

5、xxmv0解得：Ey1000 V/m，Ex1000 V/m場(chǎng)強(qiáng)的最大值為：Emax1000 V/m場(chǎng)強(qiáng)的取值范圍為：1000 V/mE1000 V/m.答案：(1)200 V(2)1000 V/mE1000 V/m一、選擇題1(2010·高考上海卷)三個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖6215所示，圖中a、b兩點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，電勢(shì)分別為a、b，則()圖6215AEaEb，ab BEaEb，abCEaEb，ab DEaEb，ab解析：選C.由圖可以看出a處電場(chǎng)線更密，所以EaEb，根據(jù)對(duì)稱性，a處的電勢(shì)應(yīng)與右側(cè)負(fù)電荷附近對(duì)稱點(diǎn)的電勢(shì)相等，再根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可以判定ba

6、，故C項(xiàng)正確2(2010·高考天津卷)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，則()Ab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aCb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：選C.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)3. 在地面上方空間有方向未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電量為q的小球以某一初速度由M點(diǎn)沿如圖6216所示的軌跡運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)(忽略小球所受空氣阻力)由

7、此可知()圖6216A小球所受的電場(chǎng)力一定大于重力B小球的動(dòng)能、電勢(shì)能和重力勢(shì)能之和保持不變C小球的機(jī)械能保持不變D小球的動(dòng)能一定減小解析：選AB.由小球運(yùn)動(dòng)的軌跡向上彎可知，小球受到的電場(chǎng)力和重力的合力的方向一定是向上或斜向上的，故電場(chǎng)力一定大于重力，A選項(xiàng)正確；在小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力和電場(chǎng)力做功，由能量轉(zhuǎn)化和守恒可知，B選項(xiàng)正確，C錯(cuò)；由于合力的方向不確定故選項(xiàng)D錯(cuò)4(2012·南通模擬)如圖所示，真空中有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷A、B，M、N、O是AB連線的垂線上的點(diǎn)，且AO>OB.一帶負(fù)電的試探電荷僅受電場(chǎng)力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，設(shè)M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為EM、

8、EN，電勢(shì)分別為M、N.下列判斷中正確的是()圖6217AB點(diǎn)電荷一定帶正電BEM<ENCM>ND此試探電荷在M處的電勢(shì)能小于N處的電勢(shì)能解析：選AB.由軌跡可見(jiàn)，電場(chǎng)力偏右，說(shuō)明B一定帶正電，A對(duì)；題中所述等量異種電荷，對(duì)M、N兩點(diǎn)電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)就較容易判斷，M點(diǎn)電勢(shì)低，場(chǎng)強(qiáng)小，但負(fù)電荷在M點(diǎn)電勢(shì)能大，所以B正確，C、D錯(cuò)誤5(2011·高考上海卷)兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱分布，正確描述電勢(shì)隨位置x變化規(guī)律的是圖()圖6218解析：選A.距正電荷越近電勢(shì)越高，且0；距負(fù)電荷越近電勢(shì)越低，且0，故選A.6(2012·江南十校聯(lián)考)如圖6219所示，

9、在粗糙程度相同的斜面上固定一點(diǎn)電荷Q，在M點(diǎn)無(wú)初速度地釋放帶有恒定電荷的小物塊，小物塊在Q的電場(chǎng)中沿斜面運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止，則從M到N的過(guò)程中()圖6219AM點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)B小物塊的電勢(shì)能可能增加C小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功D小物塊和點(diǎn)電荷Q一定是同種電荷解析：選D.由題意知小物塊在向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受到的重力、斜面支持力、沿斜面向上的摩擦力都是恒力，由于小物塊運(yùn)動(dòng)中距點(diǎn)電荷Q的距離增大，則庫(kù)侖力減小，而小物塊先加速后減速，故庫(kù)侖力必是斥力的作用，則庫(kù)侖力做正功，電勢(shì)能減小，但物塊所帶電荷的電性未知，故不能確定M、N兩點(diǎn)電勢(shì)的相對(duì)高低，A、B錯(cuò)誤，D正確由能量守

10、恒可知小物塊克服摩擦力所做的功等于電勢(shì)能減少量與重力勢(shì)能減少量之和，C錯(cuò)誤7(2012·洛陽(yáng)高三質(zhì)檢)如圖6220所示，虛線a、b、c為三個(gè)同心圓面，圓心處有一個(gè)點(diǎn)電荷現(xiàn)從b、c之間一點(diǎn)P以相同的速率發(fā)射兩個(gè)帶電粒子，分別沿PM、PN運(yùn)動(dòng)到M、N點(diǎn)，M、N兩點(diǎn)都處于圓周c上，以下判斷正確的是()圖6220A到達(dá)M、N時(shí)兩粒子速率仍相等B到達(dá)M、N時(shí)兩粒子速率vMvNC到達(dá)M、N時(shí)兩粒子的電勢(shì)能相等D兩個(gè)粒子的電勢(shì)能都是先減小后增大解析：選B.從粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可看出電場(chǎng)對(duì)到達(dá)M點(diǎn)的粒子做正功，對(duì)到達(dá)N點(diǎn)的粒子做負(fù)功，再根據(jù)動(dòng)能定理可知，A錯(cuò)誤，B正確；M、N兩點(diǎn)電勢(shì)相等，但帶電粒子的電

11、性不同，到達(dá)M、N兩點(diǎn)時(shí)兩粒子的電勢(shì)能不同，C錯(cuò)誤；到達(dá)M點(diǎn)的粒子其電勢(shì)能先增大后減小，而到達(dá)N點(diǎn)的粒子其電勢(shì)能先減小后增大，D錯(cuò)誤8(2012·廣州畢業(yè)班綜合測(cè)試)如圖6221所示表示某靜電場(chǎng)等勢(shì)面的分布，電荷量為1.6×109C的正電荷從A經(jīng)B、C到達(dá)D點(diǎn)從A到D，電場(chǎng)力對(duì)電荷做的功為()圖6221A4.8×108JB4.8×108JC8.0×108J D8.0×108J解析：選B.電場(chǎng)力做功與電荷運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，只與電荷的起始位置有關(guān)從A到D，電場(chǎng)力對(duì)電荷做的功為WUADq(AD)q(4010)×1.6×10

12、9J4.8×108J，A、C、D錯(cuò)誤，B正確9(2011·高考山東卷)如圖6222所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對(duì)稱，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上以下判斷正確的是()圖6222Ab點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)Bb點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)Ca、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D試探電荷q在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在c點(diǎn)的電勢(shì)能解析：選BC.兩點(diǎn)電荷連線上的中點(diǎn)是連線上場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)同時(shí)也是中垂線上場(chǎng)強(qiáng)最大的點(diǎn)，所以d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，B正確，A錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)線分布的對(duì)稱性，可知C正確；正試探電荷

13、在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，D錯(cuò)誤10(2012·皖南八校聯(lián)考)水平面上有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形，其a、b、c三個(gè)頂點(diǎn)上分別固定了三個(gè)等量的正點(diǎn)電荷Q，將一個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷分別放在正方形中心點(diǎn)O點(diǎn)和正方形的另一個(gè)頂點(diǎn)d點(diǎn)處，兩處相比，下列說(shuō)法正確的是()圖6223Aq在d點(diǎn)所受的電場(chǎng)力較大Bq在d點(diǎn)所具有的電勢(shì)能較大Cd點(diǎn)的電勢(shì)高于O點(diǎn)的電勢(shì)Dq在兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力方向相同解析：選D.由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)及場(chǎng)的疊加可知，在O點(diǎn)b、c兩處的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相互抵消，O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)等于a處點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，即EO，方向由a指向O；而在d點(diǎn)處Ed×cos45°×2EO，方

14、向也沿aO方向，A錯(cuò)誤，D正確ad是b、c兩處點(diǎn)電荷連線的中垂線，由兩等量正電荷的電場(chǎng)中電勢(shì)分布可知在b、c兩點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中O點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)電勢(shì)，而在點(diǎn)電荷a的電場(chǎng)中O點(diǎn)電勢(shì)也高于d點(diǎn)電勢(shì)再由電勢(shì)疊加可知O點(diǎn)電勢(shì)高，而正電荷在電勢(shì)越高處電勢(shì)能越大，B、C皆錯(cuò)誤二、非選擇題11如圖6224所示，在足夠長(zhǎng)的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點(diǎn)，固定電荷量為Q的點(diǎn)電荷一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從軌道上的A點(diǎn)以初速度v0沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)速度為v.已知點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在A點(diǎn)的電勢(shì)為(取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)，PA連線與水平軌道的夾角為60°，試求：圖62

15、24(1)物塊在A點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力大小；(2)點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)在B點(diǎn)的電勢(shì)解析：(1)物塊在A點(diǎn)受重力、電場(chǎng)力、支持力分解電場(chǎng)力，由豎直方向受力平衡得FNmgksin60°0r由得FNmg.(2)從A運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正下方B點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得qUmv2mv又因?yàn)閁BA，由以上兩式解得B(vv2) .答案：(1)mg(2)(vv2)12如圖6225所示，在E1×103V/m的豎直向下勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN平滑連接，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，P為半圓QN的中點(diǎn)，其半徑R40 cm，帶正電為q1×104C的小滑塊的質(zhì)量為m10 g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.15，位于N點(diǎn)右側(cè)1.5 m處，取g10 m/s2.求：圖6225(1)要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q，則滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左