物理一輪復(fù)習(xí)精練精析《金學(xué)案》（粵教）：電場(chǎng)的能的性質(zhì)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第2課電場(chǎng)的能的性質(zhì)題號(hào)12345678910答案一、單項(xiàng)選擇題1．關(guān)于等勢(shì)面，正確的說(shuō)法是()A．電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用，所以不做功B．等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等C．等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直D．兩等勢(shì)面可以相交解析:等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直，電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力與速度垂直，電場(chǎng)力不做功,A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小不一定相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；兩等勢(shì)面的電勢(shì)不相等，故兩等勢(shì)面不相交，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案:C2.（2012·深圳模擬)如圖所示,正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，已知A、B間的電勢(shì)差為U，現(xiàn)將電荷量為q的正點(diǎn)電荷從B移到A，則(）A．外力克服電場(chǎng)力做功QU，電勢(shì)能增加qUB．外力克服電場(chǎng)力做功qU，電勢(shì)能增加QUC．外力克服電場(chǎng)力做功qU，電勢(shì)能增加qUD．外力克服電場(chǎng)力做功QU，電勢(shì)能減少Q(mào)U解析：本題考查電場(chǎng)力做功的計(jì)算、電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的變化關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)．根據(jù)順著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)依次降低,可知UBA〈0,那么正點(diǎn)電荷從B移動(dòng)到A的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為W＝qUBA<0，表示外力克服電場(chǎng)力做功qU，電場(chǎng)力做負(fù)功，則電荷的電勢(shì)能增加qU.答案：C3。(2012·湖北宜昌高三檢測(cè))如圖所示是一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面,每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面相距2cm，由此可以確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和數(shù)值是()A．豎直向下，E＝100V/mB．水平向左，E＝100V/mC．水平向左，E＝200V/mD．水平向右，E＝200V/m解析：由電勢(shì)降低最快的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向以及電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直的特點(diǎn)可知，電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左，又由E＝eq\f（U，d）得E＝eq\f（2，2×10－2)＝100V/m.故B項(xiàng)正確．答案:B4.一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷僅受電場(chǎng)力的作用，從某電場(chǎng)中的a點(diǎn)由靜止釋放,它沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中,動(dòng)能Ek隨位移s變化的關(guān)系圖象如圖中的直線所示，則能與圖象相對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)線分布圖是()解析：由動(dòng)能定理知：Ek＝Fs，由圖象知Ek∝s，故F為恒力,所加的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)；由于電場(chǎng)力做正功,而負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反,B項(xiàng)才符合條件，故B項(xiàng)正確．答案：B5．（2012·汕頭模擬）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（）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項(xiàng)正確；電場(chǎng)力做負(fù)功同時(shí)電荷還可能受其他力作用，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項(xiàng)錯(cuò)誤；電勢(shì)高低與電場(chǎng)強(qiáng)度大小無(wú)必然聯(lián)系，A項(xiàng)錯(cuò)誤;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項(xiàng)錯(cuò)誤．答案:C6．（2012·揭陽(yáng)模擬)如圖所示，a、b、c為電場(chǎng)中同一條電場(chǎng)線上的三點(diǎn),其中c為ab的中點(diǎn)．已知a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa＝3V、φb＝9V，則下列敘述正確的是()A．該電場(chǎng)在c點(diǎn)處的電勢(shì)一定為6VB．a(chǎn)點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)Ea一定小于b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)EbC．正電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能一定增大D．正電荷只受電場(chǎng)力作用從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能一定增大解析:本題電場(chǎng)線只有一條，又沒(méi)說(shuō)明是哪種電場(chǎng)的電場(chǎng)線,因此電勢(shì)降落及場(chǎng)強(qiáng)大小情況都不能確定，A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)電勢(shì)已知，正電荷從a到b是從低電勢(shì)向高電勢(shì)運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小、電勢(shì)能增大，C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：C二、雙項(xiàng)選擇題7.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中某電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)A、B相距0.2m．正點(diǎn)電荷q＝10－6C從A移到B，電場(chǎng)力做功為2×10－6A．該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為10V/mB．該電場(chǎng)的方向由A向BC．A、B間的電勢(shì)差為10VD．B點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的高解析:根據(jù)電勢(shì)差公式有：UAB＝eq\f（WAB,q)＝2V，由此看出A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì),電場(chǎng)方向由A向B.根據(jù)E＝eq\f（U，d），得場(chǎng)強(qiáng)為10V/m。答案：AB8．(2014·湛江模擬）一個(gè)電子只在電場(chǎng)力作用下從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡如圖中虛線所示，圖中一組平行實(shí)線可能是電場(chǎng)線，也可能是等勢(shì)面，下列說(shuō)法中正確的是（)A．如果實(shí)線是電場(chǎng)線，則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高B．如果實(shí)線是等勢(shì)面，則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高C．如果實(shí)線是電場(chǎng)線，則電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能大D．如果實(shí)線是等勢(shì)面,則電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能大解析:由于在曲線運(yùn)動(dòng)中合外力方向總是指向運(yùn)動(dòng)軌跡的內(nèi)側(cè),可知電子所受電場(chǎng)力的方向指向軌跡的右下方．當(dāng)實(shí)線是電場(chǎng)線時(shí)，電場(chǎng)力方向水平向右，由于電子帶負(fù)電,則電場(chǎng)線方向向左，而沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)是降低的，即a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)，又因?yàn)樨?fù)電荷在電勢(shì)越高處電勢(shì)能越小，故電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大，A項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確；當(dāng)實(shí)線是等勢(shì)面時(shí)，電場(chǎng)線與其垂直,只能沿豎直方向，即電子所受電場(chǎng)力的方向一定是豎直向下的,同理可判定此時(shí)a點(diǎn)電勢(shì)高,電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小，B項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案:BC9．(2014·深圳模擬）如圖是兩等量異號(hào)點(diǎn)電荷，以兩電荷連線的中點(diǎn)O為圓心畫出半圓，在半圓上有a、b、c三點(diǎn)，b點(diǎn)在兩電荷連線的垂直平分線上,下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電勢(shì)相同C．正電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D．將正電荷由O移到b電場(chǎng)力做了功解析:根據(jù)電場(chǎng)的對(duì)稱性，a、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，A項(xiàng)正確;沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,φa>φc，B項(xiàng)錯(cuò)誤；正電荷在高電勢(shì)處電勢(shì)能大，C項(xiàng)正確；將正電荷由O移到b，電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向垂直，電場(chǎng)力不做功，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：AC10．（2014·湛江模擬）如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面,相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，即Uab＝Ubc,實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知()A．三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最高B．帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大C．帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)大D．帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)小解析：由軌跡的彎曲情況，電場(chǎng)力應(yīng)指向曲線凹側(cè)，且與等勢(shì)面垂直(電場(chǎng)線垂直該處等勢(shì)面）,由于正電荷的受力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向一致，故可畫出電場(chǎng)線方向,如圖所示．順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,故A項(xiàng)正確；如果由P到Q，速度或位移與力的方向夾角小于90°，則電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大；反之,如果由Q到P,速度或位移與力的方向夾角大于90°,則電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大,動(dòng)能減小,故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤;P處等勢(shì)面比Q處密，等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大，電荷在P點(diǎn)受的電場(chǎng)力大,加速度就大，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：AB三、非選擇題11．（2012·韶關(guān)市調(diào)研)一個(gè)帶正電的微粒,從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng),如圖所示，AB與電場(chǎng)線夾角θ＝30°，已知帶電微粒的質(zhì)量m＝1.0×10－7kg,電荷量q＝1。0×10－10C，A、B相距L＝20cm.（g取10m/s(1）微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),要求說(shuō)明理由；（2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;(3）要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，微粒射入電場(chǎng)時(shí)的最小速度多大？解析：（1）微粒只在重力和電場(chǎng)力作用下沿AB方向運(yùn)動(dòng)，則重力和電場(chǎng)力在垂直于AB方向上的分力必等大反向，由此可知電場(chǎng)力的方向水平向左，微粒所受合力的方向由B指向A，與初速度vA方向相反，微粒做勻減速運(yùn)動(dòng)．(2)在垂直于AB方向上，有qEsinθ－mgcosθ＝0解得電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1。7×104N/C電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向左．(3)微粒由A運(yùn)動(dòng)到B的速度vB＝0時(shí)，微粒進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度最小，由動(dòng)能定理得，mgLsinθ＋qELcosθ＝eq\f（1,2)mvA2代入數(shù)據(jù)，解得:vA＝2.8m/s。答案：(1)見(jiàn)解析(2)1.7×104N/C水平向左(3)2.8m/s12．(2012·合肥一模）如圖所示,光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)，管口B、C的連線水平．質(zhì)量為m的帶正電小球從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落，A、B兩點(diǎn)間距離為4R.從小球（小球直徑小于細(xì)圓管直徑）進(jìn)入管口開(kāi)始,整個(gè)空間中突然加上一個(gè)斜向左上方的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球所受電場(chǎng)力在豎直方向上的分力方向向上，大小與重力相等，結(jié)果小球從管口C處離開(kāi)圓管后,又能經(jīng)過(guò)A點(diǎn)．設(shè)小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量沒(méi)有改變，重力加速度為g,求：（1）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)小球受到的電場(chǎng)力大??；（3）小球經(jīng)過(guò)管口C處時(shí)對(duì)圓管壁的壓力．解析:（1）小球從開(kāi)始自由下落到到達(dá)管口B的過(guò)程中機(jī)械能守恒，故有：mg·4R＝eq\f（1,2)mvB2到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大小為vB＝eq\r(8gR).（2)設(shè)電場(chǎng)力的豎直分力為Fy，水平分力為Fx，則Fy＝mg，小球從B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得:－Fx·2R＝eq\f（1，2）mvC2－eq\f(1,2）mvB2小球從管口C處脫離管后，做類平拋運(yùn)動(dòng)，由于經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，有y＝4R＝vCtx＝2R＝eq\f（1，2）axt2＝eq\f(Fx,2m)t2聯(lián)立解得：Fx＝mg電場(chǎng)力的大小為：qE＝e