【紅對勾 講與練】高考物理總復習 6.2電場能的性質課堂檢測

PAGEPAGE4【紅對勾講與練】2023版高考物理總復習6.2電場能的性質課堂檢測1．如下圖，在固定的等量異種電荷連線上，靠近負電荷的b點釋放一初速度為零的帶負電荷的質點(重力不計)，質點在兩點電荷連線上運動過程中，以下說法正確的選項是()A．帶電質點的動能越來越小B．帶電質點的電勢能越來越大C．帶電質點的加速度越來越大D．帶電質點通過各點處的電勢越來越高解析：帶負電荷的質點在兩點電荷間受的靜電力水平向左，故靜電力對其做正功，動能增大，電勢能減小，經(jīng)過各點處的電勢越來越高，A、B錯誤，D正確；因電場強度在兩點電荷連線中點最小，故帶電質點的加速度先減小后增大，C錯誤．答案：D2．將一正電荷從無限遠處移入電場中M點，靜電力做功W1＝6×10－9J，假設將一個等量的負電荷從電場中N點移向無限遠處，靜電力做功W2＝7×10－9J，那么M、N兩點的電勢φM、φN，有如下關系()A．φM<φN<0 B．φN>φM>0C．φN<φM<0 D．φM>φN>0解析：對正電荷φ∞－φM＝eq\f(W1,q)；對負電荷φN－φ∞＝eq\f(W2,－q)，即φ∞－φN＝eq\f(W2,q)，而W2>W1，φ∞＝0，且eq\f(W1,q)和eq\f(W2,q)均大于0，那么φN<φM<0，C正確．答案：C3．[多項選擇]如下圖，＋Q和－Q是兩個等量異種點電荷，以點電荷＋Q為圓心作圓，A、B為圓上兩點；MN是兩電荷連線的中垂線，與兩電荷連線交點為O，以下說法正確的選項是()A．A點的電場強度大于B點的電場強度B．電子在A點的電勢能小于在B點的電勢能C．把質子從A點移動到B點，靜電力對質子做功為零D．把質子從A點移動到MN上任何一點，質子的電勢能變化量都相同解析：由等量異種點電荷的電場線和等勢線分布可知：EA<EB，φA>φB，A錯誤，B正確；WAB＝qUAB＝q(φA－φB)>0，C錯誤；MN為一條等勢線，D正確．答案：BD4．如下圖，空間有與水平方向成θ角的勻強電場，一個質量為m的帶電小球，用長L的絕緣細線懸掛于O點．當小球靜止時，細線恰好處于水平位置，現(xiàn)用一個外力將小球沿圓弧緩慢地拉到最低點，此過程小球的電荷量不變，那么該外力做的功為()A．mgL B．mgLtanθC.eq\f(mgL,tanθ) D.eq\f(mgL,cosθ)解析：小球靜止時受力如下圖，那么靜電力F＝eq\f(mg,sinθ).細線在電場方向的距離如下圖．由動能定理W外－F(Lsinθ＋Lcosθ)＋mgL＝0，將F＝eq\f(mg,sinθ)代入可解得W外＝eq\f(mgL,tanθ)，C正確．答案：C5．如下圖，一豎直且光滑絕緣的直圓筒底部放置一可視為點電荷的場源電荷A，其電荷量Q＝＋4×10－3C，場源電荷A形成的電場中各點的電勢表達式為φ＝eq\f(kQ,r)，其中k為靜電力常量，r為空間某點到場源電荷A的距離，現(xiàn)有一質量為m＝0.1kg的帶正電的小球B，它與A球間的距離為a＝0.4m，此時小球B處于平衡狀態(tài)，且小球B在場源電荷A形成的電場中具有的電勢能的表達式為Ep＝keq\f(Qq,r)，其中r為A與B之間的距離．另一質量為m的不帶電絕緣小球C從距離B的上方H＝0.8m處自由下落，落在小球B上立刻與小球B粘在一起以2m/s的速度向下運動，它們到達最低點后又向上運動，向上運動到達的最高點為P(g取10m/s2，k＝9×109N·m2/C2)．求：(1)小球C與小球B碰撞前的速度v0的大??？小球B的電荷量q為多少？(2)小球C與小球B一起向下運動的過程中，最大速度為多少？解析：(1)小球C自由下落H時獲得速度v0，由機械能守恒得mgH＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解得v0＝eq\r(2gH)＝4m/s小球B在碰撞前處于平衡狀態(tài)，對B球由平衡條件得mg＝eq\f(kqQ,a2)代入數(shù)據(jù)得q＝eq\f(4,9)×10－8C≈4.4×10－9C(2)設當B和C向下運動的速度最大為vm時，與A相距x，對B和C整體，由平衡條件得2mg＝keq\f(Qq,x2)代入數(shù)據(jù)得x＝0.28m由能量守恒得eq\f(1,2)×2mv2＋eq\f(kQq,a)＋2m