2014年高考物理復(fù)習(xí) 第6章 電場能的性質(zhì)　帶電粒子在電場中的運(yùn)動單元小結(jié)練（2）（含解析） 新人教版

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1、單元小結(jié)練　電場能的性質(zhì)　帶電粒子在電場中的運(yùn)動 (限時(shí)：45分鐘) 1．如圖1所示，a、b、c、d分別是一個(gè)菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，∠abc＝ 120°.現(xiàn)將三個(gè)等量的負(fù)點(diǎn)電荷－Q固定在a、b、c三個(gè)頂點(diǎn)上， 將一個(gè)電荷量為＋q的檢驗(yàn)電荷依次放在菱形中心點(diǎn)O點(diǎn)和另 一個(gè)頂點(diǎn)d處，則兩點(diǎn)相比 (　　) A．＋q在d點(diǎn)所受的電場力比在O點(diǎn)的大 圖1 B．＋q在d點(diǎn)所具有的電勢能比在O點(diǎn)的大 C．d點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于O點(diǎn)的電場強(qiáng)度 D．d點(diǎn)的電勢高于O點(diǎn)的電勢 答案　BCD 解析　設(shè)ad長為l，則在d點(diǎn)疊加后的場強(qiáng)為Ed＝，在O點(diǎn)的場強(qiáng)疊加后為EO＝＝，即EO>

2、Ed，選項(xiàng)C正確，A錯誤；越靠近負(fù)電荷，電勢越低，且正電荷從d到O，電場力做正功，電勢能減小，所以選項(xiàng)B、D正確． 2．如圖2所示，在O點(diǎn)處放置一點(diǎn)電荷＋Q，a、b、c、d、e、f是 以O(shè)點(diǎn)為球心的球面上的點(diǎn)，aecf平面與bedf平面垂直，則下列 說法中正確的是 (　　) A．b、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同 B．a(chǎn)、f兩點(diǎn)的電勢相等 圖2 C．點(diǎn)電荷＋q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動時(shí)，電場力要做功 D．圖中Oa兩點(diǎn)之間的電勢差與Ob兩點(diǎn)之間的電勢差不同 答案　B 解析　b、d兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向不同，A錯誤；整個(gè)球面為一等勢面，電場力做功為0，

3、C、D錯誤，B正確． 3．一正電荷僅在電場力作用下，從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，速度大小隨時(shí)間 變化的圖象如圖3所示．下列關(guān)于A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度E的大小和 電勢φ的高低的判斷，正確的是 (　　) 圖3 A．EA>EB，φA>φB B．EA＝EB，φA＝φB C．EAφB D．EA

4、一直線上，C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對稱，則 (　　) 圖4 A．A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢相同 B．C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同 C．正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場力做正功 D．負(fù)電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn)，電勢能增大 答案　C 解析　A點(diǎn)比乙球面電勢高，乙球面比B點(diǎn)電勢高，故A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢不相同，A錯；C、D兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向不同，B錯；φA>φB，WAB>0，C對；C、D兩點(diǎn)位于同一等勢面上，故此過程電勢能不變，D錯． 5．某導(dǎo)體置于電場后其周圍的電場分布情況如圖5所示，圖中虛線 表示電場線，實(shí)線表示等勢面，A、B、C為電場中的三個(gè)點(diǎn)． 下列說法錯誤的是

5、 (　　) A．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度 B．A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢 C．將負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做正功 圖5 D．將正電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做功為零 答案　C 解析　根據(jù)圖中電場線的疏密，判斷場強(qiáng)E的大小為EAφB.且A、C在同一等勢面上，將正電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力不做功；將負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做負(fù)功，因此只有選項(xiàng)C錯誤． 6．(2012·福建理綜·15)如圖6所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中， 將兩個(gè)帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點(diǎn)，虛線 為等勢線．取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)，若將q1、

6、q2移動到無窮 遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的 圖6 是 (　　) A．A點(diǎn)電勢大于B點(diǎn)電勢 B．A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等 C．q1的電荷量小于q2的電荷量 D．q1在A點(diǎn)的電勢能小于q2在B點(diǎn)的電勢能 答案　C 解析　由于電場力做負(fù)功，所以Q應(yīng)帶負(fù)電荷，由負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場的電場線的分布規(guī)律可判斷出φB>φA，故A項(xiàng)錯誤；由E＝k，r不相等，所以EA≠EB，B項(xiàng)錯誤；由φA＝、φB＝，因?yàn)閃A→∞＝WB→∞，φA<φB<0，所以>，即q1

7、于q2在B點(diǎn)的電勢能，故D項(xiàng)錯誤． 7．如圖7所示，在等量異種點(diǎn)電荷＋Q和－Q的電場中，有一個(gè) 正方形OABC，其中O點(diǎn)為兩電荷連線的中點(diǎn)．下列說法正確 的是 (　　) 圖7 A．A點(diǎn)電場強(qiáng)度比C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大 B．A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)的電勢高 C．將相同的電荷放在O點(diǎn)與C點(diǎn)電勢能一定相等 D．移動同一正電荷，電場力做的功WCB＝WOA 答案　AC 解析　由等量異種點(diǎn)電荷的電場線分布知A點(diǎn)電場強(qiáng)度大于C點(diǎn)電場強(qiáng)度，選項(xiàng)A正確；由等量異種點(diǎn)電荷的等勢面分布知A點(diǎn)電勢低于B點(diǎn)電勢，選項(xiàng)B錯誤；O、C兩點(diǎn)在同一等勢面上，故相同的電荷在O、C兩點(diǎn)處的電勢

8、能相等，選項(xiàng)C正確；A點(diǎn)電勢低于B點(diǎn)電勢，O點(diǎn)電勢等于C點(diǎn)電勢，且O、C為高電勢點(diǎn)，故移動同一正電荷，電場力做功WCB

9、 答案　BCD 解析　由題意可知，兩板間電壓為2φ，電場強(qiáng)度為E＝，A錯誤；板間與板平行的中線上電勢為零，中線上方電勢為正，下方電勢為負(fù)，故B正確；由C＝知，d減小，C增大，由Q＝CU知，極板帶電荷量Q增加，C正確；電子水平射入兩極板之間的電場時(shí)，電場力一定對電子做正功，電子的電勢能一定減小，D正確． 9．如圖9所示，一個(gè)帶電粒子從粒子源飄入(初速度很小，可 忽略不計(jì))電壓為U1的加速電場，經(jīng)加速后從小孔S沿平 行金屬板A、B的中線射入，A、B板長為L，相距為d， 電壓為U2.則帶電粒子能從A、B板間飛出應(yīng)該滿足的 圖9 條件是 (　　) A.<

10、 B.< C.< D.< 答案　C 解析　根據(jù)qU1＝mv2，再根據(jù)t＝和y＝at2＝·()2，由題意知，y

11、運(yùn)動到光屏的時(shí)間 答案　BC 解析　質(zhì)點(diǎn)受到重力和沿豎直方向的電場力，水平方向做勻速直線運(yùn)動，由t＝可知，質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動時(shí)間與它從板的右端運(yùn)動到光屏的時(shí)間相等，C正確，D錯誤；設(shè)板間場強(qiáng)大小為E，因質(zhì)點(diǎn)垂直打在光屏上，故有t＝gt，故E＝，A錯誤，B正確． 11．如圖11(a)所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖(b)所示的電壓．t＝0時(shí)，Q板比P板電勢高5 V，此時(shí)在兩板的正中央M點(diǎn)有一個(gè)電子，速度為零，電子在電場力作用下運(yùn)動，使得電子的位置和速度隨時(shí)間變化．假設(shè)電子始終未與兩板相碰．在0

12、小的時(shí)間是 (　　) 圖11 A．0

13、加速度為g，則下列判斷中錯誤的是(　　) A．小球運(yùn)動到圓盤下方h處的N點(diǎn)時(shí)加速度大小為2g 圖12 B．小球運(yùn)動到圓盤下方h處的N點(diǎn)時(shí)的電勢能與在M點(diǎn)時(shí)相等 C．小球從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中，小球的機(jī)械能守恒 D．小球從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中，小球的機(jī)械能與電勢能之和保持不變 答案　C 解析　均勻帶電圓盤在其中心軸線上產(chǎn)生的電場可以等效成無數(shù)對等量同種電荷在其中心軸線上形成的電場．由其電場特點(diǎn)可知：帶電圓盤在M、N點(diǎn)產(chǎn)生的電場關(guān)于圓盤中心點(diǎn)對稱，由于小球在M點(diǎn)加速度為零，則可知圓盤對小球在該點(diǎn)的電場力與重力等大反向，而在N點(diǎn)，帶電小球受到的電場力方向是豎直向下的，故小球

14、在圓盤下方h處的N點(diǎn)時(shí)加速度大小為2g，選項(xiàng)A正確；由電場特點(diǎn)可知小球在兩點(diǎn)的電勢能相等，選項(xiàng)B正確；小球在此運(yùn)動過程中，只有重力和電場力做功，故小球的機(jī)械能與電勢能之和保持不變，選項(xiàng)C錯誤，選項(xiàng)D正確． 13．如圖13所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場中有一絕緣的光滑軌道，一個(gè)帶負(fù)電的小球從斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道下滑，已知小球的質(zhì)量為m、電荷量為－q，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E，斜軌道的傾角為α(小球的重力大于所受的電場力) 圖13 (1)求小球沿斜軌道下滑的加速度的大?。? (2)若使小球通過圓軌道頂端的B點(diǎn)，求A點(diǎn)距水平地面的高度h至少應(yīng)為多大？ (3)若小球從斜軌道h＝5R處由靜止釋放，假設(shè)其能夠通過B點(diǎn)，求在此過程中小球機(jī)械能的改變量． 答案　(1)　(2)R　(3)－3REq 解析　(1)根據(jù)牛頓第二定律有 (mg－qE)sin α＝ma，解得a＝ (2)若小球剛好通過B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有 mg－qE＝ 小球由A到B，根據(jù)動能定理有 (mg－qE)(h－2R)＝ 以上兩式聯(lián)立得h＝R. (3)小球從靜止開始沿軌道運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，設(shè)機(jī)械能的變化量為ΔE機(jī) 由ΔE機(jī)＝W電，W電＝－3REq，得ΔE機(jī) ＝－3REq.