届高三物理总复习课时作业19.docx

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届高三物理总复习课时作业19

课时作业19　电场能的性质

时间：

45分钟　　满分：

100分

一、选择题（8×8′＝64′）

1.

电场线分布如下图所示，电场中a，b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，

电势分别为φa和φb，则（　　）

A．Ea>Eb，φa>φb

B．Ea>Eb，φa<φb

C．Eaφb

D．Ea

解析：

电场线的疏密表示电场强度的大小，得Ea

答案：

C

2．如下图

（1）是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A、B是电场线上的两点，一负电荷q仅在电场力作用下以初速度v0从A运动到B过程中的速度图线如下图

（2）所示，则以下说法中正确的是（　　）

A．A、B两点的电场强度是EA

B．A、B两点的电势是φA>φB

C．负电荷q在A、B两点的电势能大小是εA>εB

D．此电场一定是负电荷形成的电场

解析：

由v－t图知，负电荷q做加速度增大的减速运动，故所受电场力变大，电场强度变大，EB>EA，A对，又因电场力的方向在

（1）图中向左，故电场线的方向为A→B，则φA>φB，B正确．又ε＝qφ，对负电荷q，εA<εB，C错，根据电场线的方向和电场强度的特点知，此电场一定是负电荷形成的电场，D对．

答案：

ABD

3.如下图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电荷量为10－6C的粒子在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10－5J.已知A点的电势为－10V，则以下判断正确的是（　　）

A．粒子的运动轨迹如上图中的虚线1所示

B．粒子的运动轨迹如上图中的虚线2所示

C．B点电势为零

D．B点电势为－20V

解析：

根据题意分析得：

粒子只受到电场力，当它从A点运动到B点时动能减少了，说明它从A点运动到B点电场力做了负功，所以偏转的情况应该如轨迹1所示，因而选项B错误；根据电场力做功W＝qU，电势差UAB＝

＝－10V＝φA－φB，得φB＝0，故C正确．所以选A、C.

答案：

AC

4．（2011·课标全国理综）一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（　　）

解析：

做曲线运动的物体，速度的方向沿该点的切线方向，而物体做曲线运动的条件是合外力与速度不共线，选项A错误；负电荷受力的方向与该点场强方向相反，并且轨迹曲线应向力的方向弯曲，选项C错误；质点从a到c减速，故电场力的方向与速度方向的夹角为钝角，选项B错误而D正确．

答案：

D

5．（2013·山东青岛一模）水平线上的O点放置一点电荷，图中画出电荷周围对称分布的几条电场线，如右图所示．以水平线上的某点O′为圆心，画一个圆，与电场线分别相交于a、b、c、d、e，则下列说法正确的是（　　）

A.b、e两点的电场强度相同

B.a点电势低于c点电势

C.b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差

D．电子沿圆周由d到b，电场力做正功

解析：

图中b、e两点电场强度的方向不同，选项A错；沿电场线方向电势降低，因ra>rc，故选项B对；因φc＝φd，φb＝φe，故选项C对；电场力做功与路径无关，因Udb>0，电子从d到b电场力做功Wdb＝qUdb＝－e·Udb<0，选项D错．

答案：

BC

6．（2013·海南琼海一模）如下图所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线．A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则（　　）

A.A点和B点的电势相同

B.C点和D点的电场强度相同

C．正电荷从A点移至B点，电场力做的总功为正功

D．负电荷从C点移至D点，电势能增大

解析：

由题图可知，φA＝φC＝φD>φB，选项A错；C点和D点的电场强度大小相等，但方向不相同，选项B错；由WAB＝qUAB可知，正电荷从A点移至B点，电场力做正功，选项C对；负电荷从C点移至D点，电场力不做功，电势能不变，选项D错．

答案：

C

7．（2013·山东潍坊一模）如下图所示，在足够大的光滑绝缘水平面内有一带正电的点电荷a（图中未画出），与a带同种电荷的质点b仅在a的库仑力作用下，以初速度v0（沿MP方向）由M点运动到N点，到N点时速度大小为v，且v

A．a电荷一定在虚线MP下方

B.b电荷在M点、N点的加速度大小可能相等

C.b电荷在M点的电势能小于在N点的电势能

D.b电荷从M点到N点的过程中，a电荷对其做的总功为负值

解析：

合外力应该指向轨迹的凹向，因a、b带同种电荷，故选项A对，由v

答案：

ACD

8．（2013·山东淄博一模）如图，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止．现撤去F，使小球沿竖直

方向运动，在小球由静止到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时的速度为v，不计空气阻力，则上述过程中（　　）

A．小球的重力势能增加－W1

B．小球的电势能减少W2

C．小球的机械能增加W1＋

mv2

D．小球与弹簧组成的系统机械能守恒

解析：

由功能关系可知，在小球由静止到离开弹簧的过程中，小球的重力势能增加－W1，小球的电势能减少W2，选项A、B正确，小球的机械能增加W2，小球与弹簧组成的系统机械能和电势能之和保持不变，选项C、D错误．

答案：

AB

二、计算题（3×12′＝36′）

9．A、B两个带电小球，A固定不动，B的质量为m，在库仑力作用下，B由静止开始运动．已知初始时，A、B间的距离为d，B的加速度为a，经过一段时间后，B的加速度为

，此时A、B间距离应为多少？

已知此时B的速度为v，则此过程中电势能的减少量为多少？

解析：

依题意，当AB距离为d时，电场力F1＝ma，设加速度为

时，A、B间距为x，则此时电场力为F2＝

ma，即F1＝4F2.再由库仑定律知：

F1＝

，F2＝

，则

＝

解得x＝2d.由于B由静止运动，最终速度达到v，所以B的动能变化量ΔEk＝

mv2.由能量守恒知电势能减少量为：

ΔEp＝ΔEk＝

mv2.

答案：

2d　

mv2

10.如图所示的装置是在竖直平面内放置光滑的绝缘轨道，处于水平向右的匀强电场中，一带负电荷的小球从高h的A处静止开始下滑，沿轨道ABC运动后进入圆环内作圆周运动．已知小球所受到电场力是其重力的3/4，圆环半径为R，斜面倾角为θ＝53°，SBC＝2R.若使小球在圆环内能作完整的圆周运动，h至少为多少？

解析：

小球所受的重力和电场力都为恒力，故可两力等效为一个力F，如下图可知F＝1.25mg，方向与竖直方向左偏下37°，从图中可知，能否作完整的圆周运动的临界点是能否通过D点，若恰好能通过D点，即达到D点时球与环的弹力恰好为零．

由圆周运动知识得F＝m

　即：

1.25mg＝m

由动能定理有：

mg（h－R－Rcos37°）－

mg×（hcotθ＋2R＋Rsin37°）＝

mv

联立可求出此时的高度h＝10R.

答案：

h＝10R

11．一匀强电场，场强方向是水平的（如下图），一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差．

解析：

设电场强度为E，小球带电量为q，因为小球做直线运动，它所受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线，

如上图所示．所以mg＝qEtanθ

由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为a＝

设从O点到最高点的位移为x，根据运动学公式有v

＝2ax

运动的水平位移为x′＝xcosθ

从O点到最高点的过程中，电场力做负功，电势能增加，小球在最高点与O点的电势能之差为ΔEp＝qEx′

联立以上五式，解得ΔEp＝

mv

cos2θ.

答案：

mv

cos2θ