備考2019年高考物理一輪復(fù)習(xí)文檔：第7章 第2講《電場(chǎng)能的性質(zhì)的描述》練習(xí)（含解析）

1、板塊三限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分。其中17為單選，810為多選)1. 2017重慶模擬如圖所示，空間有兩個(gè)等量的正點(diǎn)電荷，a、b兩點(diǎn)在其連線的中垂線上，則下列說(shuō)法一定正確的是()A電場(chǎng)強(qiáng)度EaEbB電場(chǎng)強(qiáng)度EabD電勢(shì)ab答案C解析兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，無(wú)窮遠(yuǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度也為零，故從中點(diǎn)O沿著中垂線向上到無(wú)窮遠(yuǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減??；由于兩點(diǎn)電荷間距離以及a、b兩點(diǎn)到O點(diǎn)的距離未知，所以a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不能確定，A、B錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理可知，Oab直線上電場(chǎng)強(qiáng)度方向向上，沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降

2、低，所以a點(diǎn)電勢(shì)一定高于b點(diǎn)電勢(shì)，C正確，D錯(cuò)誤。2. 2017重慶模擬一個(gè)正七邊形七個(gè)頂點(diǎn)上各固定一個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷，各電荷的電性如圖所示，O點(diǎn)是正七邊形的幾何中心。若空間中有一點(diǎn)M，且MO垂直于正七邊形所在平面，則下列說(shuō)法正確的是()AM點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向是沿著OM連線，由O點(diǎn)指向M點(diǎn)BM點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向是沿著OM連線，由M點(diǎn)指向O點(diǎn)C將一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處，電場(chǎng)力做正功D將一個(gè)正檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處，電場(chǎng)力做正功答案D解析由于系統(tǒng)電荷分布不具有關(guān)于OM的對(duì)稱性，所以M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不會(huì)沿OM連線，A、B錯(cuò)誤；只考慮七個(gè)電荷在OM方向的電場(chǎng)強(qiáng)度分量，可知電場(chǎng)強(qiáng)度方向從O

3、指向M點(diǎn)，所以M點(diǎn)電勢(shì)高于無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)，故將一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處，電場(chǎng)力做負(fù)功；將一個(gè)正檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處，電場(chǎng)力做正功，C錯(cuò)誤，D正確。3. 2017山東煙臺(tái)一模直線mn是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，方向如圖所示。一帶正電的粒子只在電場(chǎng)力的作用下由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，軌跡為一拋物線，a、b分別為a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)。下列說(shuō)法中正確的是()A可能有ab，帶電粒子在b點(diǎn)的動(dòng)能一定大于在a點(diǎn)的動(dòng)能，A、D錯(cuò)誤，C正確。4. 2017廣西柳州模擬如圖所示，分別在M、N兩點(diǎn)固定放置兩個(gè)點(diǎn)電荷Q和q(Qq)，以MN連線的中點(diǎn)O為圓心的圓周上有A、B、C、D四點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()AA點(diǎn)和B點(diǎn)

4、電場(chǎng)強(qiáng)度相同BC點(diǎn)和D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C將某正電荷從C點(diǎn)沿直線移到D點(diǎn)，電勢(shì)能先增大再減小D將某正電荷從C點(diǎn)沿直線移到D點(diǎn)，電勢(shì)能先減小再增大答案C解析由于Qq，分析可得A點(diǎn)處電場(chǎng)線比B點(diǎn)處電場(chǎng)線密，故A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)關(guān)于MN對(duì)稱，由于Qq，則C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小等于D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小，但兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向與兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線不平行，兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不同，故兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不相同，B錯(cuò)誤；由于Qq，故將某正電荷從C點(diǎn)移到O點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，從O點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，C正確，D錯(cuò)誤。52017福建龍巖市質(zhì)檢以無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，在電荷量為q的點(diǎn)電荷周圍某點(diǎn)

5、的電勢(shì)可用eq f(kq,r)計(jì)算，式中r為該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離，k為靜電力常量。兩電荷量大小均為Q的異種點(diǎn)電荷固定在相距為L(zhǎng)的兩點(diǎn)，如圖所示?，F(xiàn)將一質(zhì)子(電荷量為e)從兩點(diǎn)電荷連線上的A點(diǎn)沿以電荷Q為圓心、半徑為R的半圓形軌跡ABC移到C點(diǎn)，質(zhì)子從A移到C的過(guò)程中電勢(shì)能的變化情況為()A增加eq f(2kQe,L2R2)B增加eq f(2kQeR,L2R2)C減少eq f(2kQeR,L2R2)D減少eq f(2kQe,L2R2)答案B解析A點(diǎn)的電勢(shì)為：Akeq f(Q,LR)keq f(Q,R)，C點(diǎn)的電勢(shì)為：Ckeq f(Q,LR)keq f(Q,R)，則A、C間的電勢(shì)差為：UACACeq

6、 f(2kQR,L2R2)。質(zhì)子從A移到C，電場(chǎng)力做功為WACeUACeq f(2kQeR,L2R2)0)的小環(huán)，在桿的左側(cè)固定一個(gè)電荷量為Q(Q0)的點(diǎn)電荷，桿上a、b兩點(diǎn)與Q正好構(gòu)成等邊三角形，c是ab的中點(diǎn)。使小環(huán)從O點(diǎn)無(wú)初速釋放，通過(guò)a點(diǎn)的速率為v。若已知abOal，靜電力常量為k，重力加速度為g。則()A在a點(diǎn)，小環(huán)所受彈力大小為eq f(kQq,l2)B在c點(diǎn)，小環(huán)的動(dòng)能最大C在c點(diǎn)，小環(huán)的電勢(shì)能最大D在b點(diǎn)，小環(huán)的速率為eq r(v22gl)答案D解析在a點(diǎn)，小環(huán)所受的庫(kù)侖力沿aQ方向，大小為keq f(Qq,l2)，水平方向小環(huán)受力平衡，所以小環(huán)受到向右的彈力大小等于庫(kù)侖力沿水

7、平方向的分力eq f(kQq,l2)sin60eq f(r(3)kQq,2l2)，A錯(cuò)誤；在c點(diǎn)時(shí)，小環(huán)水平方向受到電場(chǎng)力和桿的彈力作用，豎直方向受到重力作用，合力豎直向下，小環(huán)有豎直向下的加速度，所以在c點(diǎn)時(shí)小環(huán)的動(dòng)能不是最大，B錯(cuò)誤；c點(diǎn)距離點(diǎn)電荷Q最近，電勢(shì)最高，帶負(fù)電荷的小環(huán)在c點(diǎn)的電勢(shì)能最小，C錯(cuò)誤；因?yàn)閍、b兩點(diǎn)到Q的距離相等，所以a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等，小環(huán)從a點(diǎn)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為0，應(yīng)用動(dòng)能定理得mgleq f(1,2)mveq oal(2,b)eq f(1,2)mv2，vbeq r(v22gl)，D正確。7. 真空中相距l(xiāng)的兩個(gè)固定點(diǎn)電荷E、F所帶電荷量大小分別是QE和QF，在

8、它們共同形成的電場(chǎng)中，有一條電場(chǎng)線如圖中實(shí)線所示，實(shí)線上的箭頭表示電場(chǎng)線的方向。在電場(chǎng)線上標(biāo)出了M、N兩點(diǎn)，其中N點(diǎn)的切線與EF連線平行，且NEFNFE。則()AE帶正電，F(xiàn)帶負(fù)電，且QEQFB在M點(diǎn)由靜止釋放一帶正電的檢驗(yàn)電荷，檢驗(yàn)電荷將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)C過(guò)N點(diǎn)的等勢(shì)面與EF連線垂直D負(fù)檢驗(yàn)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能答案C解析根據(jù)電場(chǎng)線的指向知E帶正電，F(xiàn)帶負(fù)電；N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是由E、F兩電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和，電荷E在N點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)方向沿EN向上，電荷F在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)方向沿NF向下，合電場(chǎng)方向水平向右，又NEFNFE，可知F電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大于E電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的

9、電場(chǎng)強(qiáng)度，由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式Eeq f(kQ,r2)，知QEN，再根據(jù)Epq，q為負(fù)電荷，知EpMEpN，D錯(cuò)誤。8. 如圖所示，半徑R0.5 m的eq f(1,4)圓弧接收屏位于電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，OB水平，一質(zhì)量為m104 kg、帶電荷量為q8.0105 C的粒子從與圓弧圓心O等高且距O點(diǎn)0.3 m的A點(diǎn)以初速度v03 m/s水平射出，粒子重力不計(jì)，粒子恰好能垂直打到圓弧曲面上的C點(diǎn)(圖中未畫出)，取C點(diǎn)電勢(shì)0，則()A該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E100 V/mB粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能為8105 JC粒子到達(dá)C點(diǎn)的速度大小為5 m/sD粒子速率為4 m/s時(shí)的電勢(shì)能為4.5104 J

10、答案CD解析粒子在電場(chǎng)力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng)，因粒子垂直打在C點(diǎn)，由圓的半徑和切線垂直，以及類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知：C點(diǎn)速度方向的反向延長(zhǎng)線必過(guò)O點(diǎn)，且ODAO0.3 m，根據(jù)勾股定理，則DC0.4 m，即有：ADv0t，DCeq f(1,2)eq f(qE,m)t2，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)可得：E25 N/C，故A錯(cuò)誤；因UDCEDC10 V，又UDCDCD，而A、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等，所以A10 V，即粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能為：EpqA8104 J，故B錯(cuò)誤；從A到C，由動(dòng)能定理知：qUACeq f(1,2)mveq oal(2,C)eq f(1,2)mveq oal(2,0)，代入數(shù)據(jù)得：vC5 m/s，故C正確

11、；粒子在C點(diǎn)總能量：ECeq f(1,2)mveq oal(2,C)eq f(1,2)10452 J1.25103 J，由能量守恒定律可知，粒子速率為4 m/s時(shí)的電勢(shì)能為：EpECeq f(1,2)mv21.25103 Jeq f(1,2)10442 J4.5104 J，故D正確。92017石家莊一模兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷固定在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)為零，ND段中C點(diǎn)電勢(shì)最高，下列說(shuō)法不正確的是()Aq1為正電荷，q2為負(fù)電荷B|q1|MC，所以|q1|q2|，B不正確，符合題意；由Epq，帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)

12、，電勢(shì)能先減小后增大，故電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，D不正確，符合題意。10一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn)，且ABBC，則下列關(guān)系中正確的是()A電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為EAECEBB電勢(shì)ACBC將一帶負(fù)電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功D將一帶正電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過(guò)程中，電勢(shì)能先增大再減小答案BD解析由電場(chǎng)線分布可知EAECEB，A錯(cuò)誤；根據(jù)等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直，以及電場(chǎng)的對(duì)稱性作出等勢(shì)面，可知A、C在同一等勢(shì)面上，B點(diǎn)電勢(shì)高于A、C點(diǎn)電勢(shì)，B正確；故UAB0，將一帶負(fù)電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功，C錯(cuò)誤；將一帶正電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過(guò)

13、程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功，電勢(shì)能先增大再減小，D正確。二、非選擇題(本題共2小題，共30分)112017福建廈門質(zhì)檢(14分)如圖所示，光滑、絕緣的水平軌道AB與四分之一圓弧軌道BC平滑連接，并均處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E5103 V/m，圓弧軌道半徑R0.4 m?，F(xiàn)有一帶電荷量q2105 C、質(zhì)量m5102 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從距B端s1 m處的P點(diǎn)由靜止釋放，加速運(yùn)動(dòng)到B端，再平滑進(jìn)入圓弧軌道BC，重力加速度g10 m/s2，求：(1)物塊在水平軌道上加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和到達(dá)B點(diǎn)的速度vB的大小；(2)物塊剛進(jìn)入圓弧軌道時(shí)受到的支持力NB的大小。答案(1)1 s2

14、 m/s(2)1 N解析(1)在物塊由靜止釋放至運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，由牛頓第二定律可知：qEma又由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：seq f(1,2)at2解得：t1 s又因：vBat得：vB2 m/s(2)物塊剛進(jìn)入圓弧軌道時(shí)，在沿半徑方向上由牛頓第二定律有：NBmgmeq f(voal(2,B),R)解得：NB1 N122015上海模擬(16分)在絕緣粗糙的水平面上相距為6L的A、B兩處分別固定電量不等的正電荷，兩電荷的位置坐標(biāo)如圖甲所示，已知B處電荷的電量為Q。圖乙是AB連線之間的電勢(shì)與位置x之間的關(guān)系圖象，圖中xL點(diǎn)為圖線的最低點(diǎn)，x2L處的縱坐標(biāo)0，x0處的縱坐標(biāo)eq f(25,63)0，x2L處的

15、縱坐標(biāo)eq f(3,7)0。若在x2L的C點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶電物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，物塊隨即向右運(yùn)動(dòng)。求：(1)固定在A處的電荷的電量QA；(2)為了使小物塊能夠到達(dá)x2L處，試討論小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)所滿足的條件；(3)若小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)eq f(kqQ,3mgL2)，小物塊運(yùn)動(dòng)到何處時(shí)速度最大？并求最大速度vm。答案(1)QA4Q(2)eq f(q0,7mgL)(3)小物塊運(yùn)動(dòng)到x0時(shí)速度最大vmeq r(f(76q0,63m)f(4kqQ,3mL)解析(1)由圖乙得，xL點(diǎn)為圖線的最低點(diǎn)，切線斜率為零，即合電場(chǎng)強(qiáng)度E合0所以eq f(kQA,roal(2,A)eq f(kQB,roal(2,B)得eq f(kQA,4L2)eq f(kQB,2L2)，解出QA4Q。(2)物塊先做加速運(yùn)動(dòng)再做減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)x2L處速度v10從x2L到x2L過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：qU1mgs10，即qeq blc(rc)(avs4alco1(0f(3,7)0)mg(4L)0解得eq f(q0,7mgL)。因此，只有eq f(q0,7mgL)物塊才能到達(dá)2L處。(3)小物塊運(yùn)