2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第六章靜電場課時(shí)作業(yè)20電場能性質(zhì)

課時(shí)作業(yè)（二十）電場能的性質(zhì)[基礎(chǔ)小題練]1．將一正電荷從無窮遠(yuǎn)處移入電場中M點(diǎn)，靜電力做功W1＝6×10－9J，若將一個(gè)等量的負(fù)電荷從電場中N點(diǎn)移向無窮遠(yuǎn)處，靜電力做功W2＝7×10－9J，則M、N兩點(diǎn)的電勢φM、φN，有以下關(guān)系()A．φM＜φN＜0C．φN＜φM＜0

B．φN＞φM＞0D．φM＞φN＞0W1W2W2【分析】對正電荷φ∞－φM＝q；對負(fù)電荷φN－φ∞＝－q，即φ∞－φN＝q.而W2＞1，φ∞＝0，且W1W2和均大于0，則φN＜φM＜0，正確答案選C.Wqq【答案】C以下圖，空間中存在著由一固定的正點(diǎn)電荷Q(圖中未畫出)產(chǎn)生的電場，另一正點(diǎn)電荷僅在電場力作用下沿曲線MN運(yùn)動，在M點(diǎn)的速度大小為v0，方向沿MP方向，抵達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度大小為v，且v<v0，則()A．Q必定在虛線MP上方B．M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢高C．正點(diǎn)電荷在M點(diǎn)的電勢能比在N點(diǎn)的小D．正點(diǎn)電荷在M點(diǎn)的加快度大小比在N點(diǎn)的大【分析】兩個(gè)正電荷間為庫侖斥力，運(yùn)動軌跡向上偏，Q必然在虛線之下，給正MP點(diǎn)電荷斜向左上方的力，A錯(cuò)誤；正點(diǎn)電荷在M、N兩點(diǎn)中的M點(diǎn)時(shí)動能大，則正點(diǎn)電荷在M點(diǎn)時(shí)的電勢能小，C正確；正點(diǎn)電荷在高電勢處電勢能大，因此M點(diǎn)電勢低，B錯(cuò)誤；正點(diǎn)電荷從M點(diǎn)到N點(diǎn)速度減小，說明N點(diǎn)離Q近，在N點(diǎn)遇到的電場力大，加快度大，D錯(cuò)誤．【答案】C3.以下圖，在某電場中畫出了三條電場線，C點(diǎn)是AB連線的中點(diǎn)．已知A點(diǎn)的電勢為φ＝50V，B點(diǎn)的電勢為φ＝10V，則C點(diǎn)的電勢()AB1A．φC＝30VB．φC＞30VC．φC<30VD．上述選項(xiàng)都不正確【分析】AC之間的電場線比CB之間的電場線密，由U＝Ed可定性判斷相等距離之間AC的電勢差較大，因此φC<30V，選項(xiàng)C正確．【答案】C4．以下圖的虛線為電場中的三個(gè)等勢面，三條虛線平行等間距，電勢值分別為10V、19V,28V，實(shí)線是僅受靜電力的帶電粒子的運(yùn)動軌跡，A、B、C是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，A到中心虛線的距離大于C到中心虛線的距離，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．粒子在三點(diǎn)遇到的靜電力方向同樣B．粒子帶負(fù)電C．粒子在三點(diǎn)的電勢能大小關(guān)系為EpC>EpB>EpAD．粒子從A運(yùn)動到B與從B運(yùn)動到C，靜電力做的功可能相等【分析】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動，遇到的靜電力方向同樣，選項(xiàng)A正確；依據(jù)粒子的運(yùn)動軌跡可得，粒子帶負(fù)電，帶負(fù)電的粒子在電勢高的地點(diǎn)電勢能小，因此EpC>EpB>EpA，選項(xiàng)B、C正確；A、B間的電勢差與B、C間的電勢差不同樣，粒子從A運(yùn)動到B與從B運(yùn)動到，靜電力做的功也不等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．C【答案】ABC5.以下圖，在水平川面上豎直固定一絕緣彈簧，彈簧中心直線的正上方固定一個(gè)帶電小球，現(xiàn)將與Q帶同種電荷的小球P從直線上的N點(diǎn)由靜止開釋，在小球P與彈簧接觸到Q速度變成零的過程中，以下說法中正確的選項(xiàng)是()2A．小球P的電勢能先減小后增添B．小球P與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能必定增添C．小球動能的減少許等于電場力和重力做功的代數(shù)和D．小球P速度最大時(shí)所受彈簧彈力和電場力的協(xié)力為零【分析】在小球P與彈簧接觸到速度變成零的過程中，電場力對小球P向來做正功，小球P的電勢能向來減小，小球P與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能必定增添，B正確，A錯(cuò)誤；小球動能的減少許等于彈簧彈力、電場力和重力做功的代數(shù)和，C錯(cuò)誤；小球P速度最大時(shí)所受重力、彈簧彈力和電場力的協(xié)力為零，D錯(cuò)誤．【答案】B6．(2018·山東濰坊高三期末)以下圖，在勻強(qiáng)電場中有A、B、C三點(diǎn)，三點(diǎn)構(gòu)成直角三角形，∠A＝37°，AB邊長為5m，D為AB中點(diǎn)，電場線與ABC所在平面平行，A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為14V、6V和6V，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則()A．UDC＝4VB．UDC＝10VC．E＝2V/mD．E＝1.6V/m【分析】將AB二平分，因UAB＝8V，則每平分兩頭的電勢差為4V，UAD＝4V，φD＝10V，φB＝6V，UDC＝4V，A對、B錯(cuò)；φB＝φC＝6V，B、C兩點(diǎn)位于同一等勢面上，UAC過D點(diǎn)作DE⊥AC于E點(diǎn)，則DE也為一等勢面，φ＝10V，電場線即沿AC方向，場強(qiáng)E＝AC2V/m，故C對、D錯(cuò)．【答案】AC[創(chuàng)新導(dǎo)向練]7．生產(chǎn)科技——以電子束焊接為背景考察電場能的性質(zhì)電子束焊接機(jī)中的電子槍以下圖，K為陰極，A為陽極，陰極和陽極之間的電場線如圖中虛線所示，A上有一小孔，陰極發(fā)3射的電子在陰極和陽極間電場作用下齊集成一細(xì)束，以極高的速率穿過陽極上的小孔，射到被焊接的金屬上，使兩塊金屬融化而焊接到一同，不考慮電子重力，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．A點(diǎn)的電勢低于K點(diǎn)的電勢B．電子戰(zhàn)勝電場力做功C．電子的電勢能不停增添D．電子動能不停增添【分析】A點(diǎn)電勢高于K點(diǎn)電勢，A錯(cuò)；電子逆著電場線方向運(yùn)動，電場力做正功，電勢能減小，動能增添，故B、C錯(cuò)，D對．【答案】D8．生活科技——電視機(jī)顯像管中的等勢面以下圖，實(shí)線為電視機(jī)顯像管主聚焦電場中的等勢面，a、b、c、d為圓上的4個(gè)點(diǎn)，則以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)電勢不等，但電場強(qiáng)度同樣B．一電子從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)，電場力做的功為0.8eVC．若一電子從左邊沿中心軸線穿越電場地區(qū)，將做加快度先減小后增大的直線運(yùn)動D．若一電子從左邊沿中心軸線穿越電場地區(qū)，將做加快度先增大后減小的直線運(yùn)動【分析】由圖可知，、兩點(diǎn)電勢相等，c、d兩點(diǎn)電勢相等，但電場強(qiáng)度大小相等，ab方向不同樣，A錯(cuò)誤．一電子從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)，電場力做的功W＝(φ－φ)＝(0.90－cb0.10)eV＝0.8eV，B正確．察看圖中給出的等差等勢面的疏密可知，沿中心軸線從左到右，電場強(qiáng)度先增大后減小，故電子將做加快度先增大后減小的直線運(yùn)動，C錯(cuò)誤，D正確．【答案】BD9．高新科技——利用“靜電透鏡”原理考察電場性質(zhì)靜電透鏡是利用靜電場使電子束匯聚或發(fā)散的一種裝置．以下圖為該透鏡工作原理示企圖，虛線表示這個(gè)靜電場在xOy平面內(nèi)的一簇等勢線，等勢線形狀相關(guān)于Ox軸、Oy軸對稱，且相鄰兩等勢線的電勢差相等．圖中實(shí)線為某個(gè)電子經(jīng)過電場地區(qū)時(shí)的軌跡表示圖，關(guān)于此電子從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是()4A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢B．電子在a點(diǎn)的加快度大于在b點(diǎn)的加快度C．電子在a點(diǎn)的動能大于在b點(diǎn)的動能D．電子在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能【分析】因?yàn)榈葎菥€的電勢沿x軸正向增添，依據(jù)等勢線與電場線垂直，可作出電場線，電子所受的電場力與場強(qiáng)方向相反，故電子在y軸左邊遇到一個(gè)斜向右下方的電場力，在y軸右邊遇到一個(gè)斜向右上方的電場力，故電子沿x軸方向向來加快，對負(fù)電荷是從低電勢向高電勢運(yùn)動，故A錯(cuò)誤；依據(jù)等勢線的疏密知道b處的電場線也密，場強(qiáng)盛，電子的加速度大，故B錯(cuò)誤；依據(jù)負(fù)電荷在電勢低處電勢能大，可知電子的電勢能向來減小，則電子在a處的電勢能大于在b處的電勢能，電子的電勢能向來減小，則電子穿過電場的過程中，電場力一直做正功，動能增添，故C錯(cuò)誤，D正確．【答案】D10．生活科技——示波管中的電場線和等勢線以下圖為某示波管的聚焦電場，實(shí)線和虛線分別表示電場線和等勢線．兩電子分別從a、b兩點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)，設(shè)電場力對兩電子做的功分別為Wa和Wb，a、b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小分別為Ea和Eb，則()A．Wa＝Wb，Ea＞EbB．Wa≠Wb，Ea＞EbC．Wa＝Wb，Ea＜EbD．Wa≠Wb，Ea＜Eb【分析】由題圖知a、b在同一等勢面上，故Uac＝Ubc，又由W＝qU知，Wa＝Wb，又由于在同一電場中，電場線密集處場強(qiáng)盛，故Ea＞Eb，A正確．【答案】A[綜合提高練]11．(2018·山東煙臺高三上學(xué)期期中)在豎直面內(nèi)成立xOy坐標(biāo)系，坐標(biāo)系內(nèi)有一沿水平方向的勻強(qiáng)電場．一質(zhì)量為、電荷量為－q的帶電液滴，從P點(diǎn)由靜止開始沿直線運(yùn)動m到坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，速度大小為v.已知重力加快度大小為g，P點(diǎn)的縱坐標(biāo)為y，求：P、O兩點(diǎn)間的電勢差；電場強(qiáng)度的大?。?【分析】(1)從P到過程，由動能定理得：O＋＝12－0，mgyqU2mv2解得：U＝mv－2mgy2q.液滴在豎直方向做自由落體運(yùn)動：12y＝gt，vy＝gt，在水平方向，液滴做初速度為零的勻加快直線運(yùn)動，qEv0＝at＝mt，液滴抵達(dá)點(diǎn)的速度：＝2＋2，Ov0vymgv2解得：E＝2－1.qgy2mgv2mv－2mgy【答案】(1)2q(2)q2gy－112．以下圖，水平絕緣粗拙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣圓滑軌道BC光滑連結(jié)，半圓形軌道的半徑R＝0.4m，在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場線與軌道所在的平面平行，電場強(qiáng)度E＝1.0×104N/C.現(xiàn)有一電荷量q＝＋1.0×10－4C，質(zhì)量＝0.1kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))，在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止開釋，帶電體恰巧能經(jīng)過m半圓形軌道的最高點(diǎn)C，而后落至水平軌道上的D點(diǎn)(圖中未畫出)．取g＝10m/s2.試求：帶電體運(yùn)動到圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對圓形軌道的壓力大??；D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離xDB；(3)帶電體在從P開始運(yùn)動到落至D點(diǎn)的過程中的最大動能．(結(jié)果保存3位有效數(shù)字)2【分析】(1)設(shè)帶電體經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度為v，依照牛頓第二定律有vC＝，解得CvC＝2.0m/s.設(shè)帶電體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，軌道對帶電體的支持力大小為FB，帶電體在B點(diǎn)時(shí)，2vB帶電體從B運(yùn)動到C的過程中，依據(jù)動能定理有61212－mg×2R＝2mvC－2mvB聯(lián)立解得B＝6.0N，F(xiàn)依據(jù)牛頓第三定律，帶電體對軌道的壓力FB′＝6.0N.(2)設(shè)帶電體從最高點(diǎn)C落至水平軌道上的D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t，依據(jù)運(yùn)動的分解有2R1gt2，21Eq2xDB＝vCt－2mt.聯(lián)立解