高考物理第一轮复习第22讲　电场的能的性质（含解析）

高考物理第一轮复习第22讲　电场的能的性质（含解析）

‎ 课时作业(二十二)　[第22讲　电场的能的性质]‎ ‎1．2012·广州模拟在图K22－1中，实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线，则下列有关P、Q两点的相关说法中正确的是(　　)‎ 图K22－1‎ A．两点的场强等大、反向　　B．P点电场更强 C．两点电势一样高 D．Q点的电势较低 ‎2．关于静电场，下列结论普遍成立的是(　　)‎ A．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 D．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零 ‎3．一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－‎9 C，在静电场中由A点移到B点，除电场力外，其他力做的功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则A、B两点间的电势差UAB为(　　)‎ A．3×104 V B．1×104 V C．4×104 V D．7×104 V ‎4．2012·苏北四市调研某导体置于电场后周围的电场分布情况如图K22－2所示，图中虚线表示电 图K22－2‎ 场线，实线表示等势面，A、B、C为电场中的三个点．下列说法错误的是(　　)‎ A．A点的电场强度小于B点的电场强度 B．A点的电势高于B点的电势 C．将负电荷从A点移到B点，电场力做正功 D．将正电荷从A点移到C点，电场力做功为零 ‎5．2012•重庆部分县区联考如图K22－3所示，在两等量异种点电荷连线上有D、E、F 三点，且DE＝EF.k、m、l分别为过D、E、F三点的等势面．不计重力的带负电的粒子从A点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以|WAB|表示该粒子从A点到B点电场力做功的数值，以|WBC|表示该粒子从B点到C点电场力做功的数值，则(　　)‎ 图K22－3‎ A．|WAB|＝|WBC|‎ B．|WAB|＜|WBC|‎ C．粒子由A点到B点，动能减少 D．A点的电势比B点的电势低 ‎6．2012·泰安模拟如图K22－4所示，Q1、Q2为两个等量同种正点电荷，在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点，其中M和O在Q1、Q2的连线上(O为连线的中点)，N为两电荷连线中垂线上的一点．则下列说法中不正确的是(　　)‎ 图K22－4‎ A．O点电势一定高于N点电势 B．O点场强一定小于M点场强 C．将一个负点电荷从M点移到N点，需克服电场力做功 D．若将一个正点电荷分别放在M、N和O三点，则该点电荷在O点时电势能最大 ‎7．两个小球分别带有电荷量＋2Q和－Q，相距‎12 cm，两球连线上各点的电势与距正电荷的距离x之间的函数关系可以由图K22－5中的哪一个最合适地表示出来(　　)‎ 图K22－5‎ ‎8.2012•成都联考如图K22－6所示，绝缘轻杆两端固定带电小球A和B，轻杆处于水平向右的匀强电场中，不考虑两球之间的相互作用．初始时轻杆与电场线垂直(如图中实线位置)，将杆向右平移的同时顺时针转过90°(如图中虚线位置)，发现A、B两球电势能之和不变．根据图中给出的位置关系，可判断下列说法中正确的是(　　)‎ 图K22－6‎ A．A球一定带正电荷，B球一定带负电荷 B．A、B两球带电量的绝对值之比qA∶qB＝1∶2‎ C．A球电势能一定增加 D．电场力对A球和B球都不做功 图K22－7‎ ‎9．如图K22－7所示，在等量异种电荷形成的电场中，画一正方形ABCD，对角线AC与两点电荷连线重合，两对角线交点O恰为电荷连线的中点．下列说法中正确的是 A．A点的电场强度大于B点的电场强度且两点电场强度方向不同 B．B、D两点的电场强度及电势均相同 C．一电子由B点沿B→C→D路径移至D点，电势能先减小后增大 D．一质子由C点沿C→O→A路径移至A点，电场力对其先做负功后做正功 ‎10．2012·临沂模拟如图K22－8所示，在竖直平面内，光滑的绝缘细杆AC与半径为R的圆交于B、C两点，B恰为AC的中点，C恰位于圆周的最低点，在圆心O处固定一正电荷．现有一质量为m、电荷量为－q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑．已知重力加速度为g，A、C两点间的竖直距离为3R，小球滑到B点时的速度大小为2.求：‎ ‎(1)小球滑至C点时的速度大小；‎ ‎(2)A、B两点间的电势差UAB.‎ 图K22－8‎ ‎11．2012•常州模拟如图K22－9所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，M点为斜面上的最低点，N点为斜面上的另一点，D点为O点在斜面上的垂足，且OM＝ON，带负电的小物体以初速度‎5 m/s从M点沿斜面上滑，到达N点时速度恰好为零，然后又滑回到M点，速度大小变为‎3 m/s.小物体在运动过程中电荷量保持不变，可视为点电荷．‎ ‎(1)小物体从M向N运动的过程中电势能如何变化，电场力共做多少功？‎ ‎(2)N点的高度为多少？‎ ‎(3)若小物体第一次到达D点时速度为‎4 m/s，求小物体第二次到达D点时的速度．‎ 图K22－9‎ 课时作业(二十二)‎ ‎1．C　[解析] 由两点电荷的电场线和等势线知，P、Q在同一等势面上，故电势相等，C正确，D错误；由电场线的疏密知，Q点的场强大于P点的场强，A、B错误．‎ ‎2．C　[解析] 电势差与电场强度没有必然联系，A错误；在负点电荷形成的电场中，越靠近负点电荷，电场强度越大，电势越低，B错误；沿着电场线方向，电势逐渐降低，C正确；在两个等量同种点电荷形成的电场中，将正点电荷从中点位置移到无穷远处，电场力做功不为零，D错误．‎ ‎3．B　[解析] 质点由A点移到B点，由动能定理，有qUAB＋W＝ΔEk，即UAB＝＝ V＝1×104 V，答案为B.‎ ‎4．C　[解析] 由电场线的疏密程度，EB>EA，A正确；电场线由高等势面指向低等势面，则φA＝φC>φB，将正电荷从A点移到C点，电场力做功为零，将负电荷从A点移到B点，电场力做负功，B、D正确，C错误．‎ ‎5．C　[解析] 由等量异种点电荷的电场线的特点可知靠近电荷处电场强度大，类比公式U＝Ed知|UAB|＞|UBC|，而W＝qU，所以|WAB|＞|WBC|，A、B错误；从粒子的运动轨迹可知该粒子从A点到B点受到大体向左的作用力，左侧为正电荷，从左向右电势降低，D错误；粒子由A点到B点，电场力做负功，电势能增加，动能减少，C正确．‎ ‎6．D　[解析] 在中垂线上，电场线方向远离O点指向两侧，因为沿着电场线方向电势逐渐减小，所以O点电势一定高于N点电势，选项A正确；O点场强为零，而M点不为零，O点场强一定小于M点场强，选项B正确；因为将一个负点电荷从M点移到O点，电场力做负功，再接着移到N点，电场力仍做负功，所以在整个过程中，该负电荷的电场力做负功，即需克服电场力做功，选项C正确；若将一个正点电荷从M点移到O点，电场力做正功，电势能减小，故该点电荷在M点时的电势能比在O点时的电势能大，选项D错误．‎ ‎7．C　[解析] 沿电场线电势逐渐降低，B、D错误，考虑到异种点电荷产生的电场是非匀强电场，A错误，C正确．‎ ‎8．B　[解析] 两球一定带异种电荷，但哪个球带正电不能确定，哪个球电势能增加不能确定，选项A、C错误；A、B两球电势能之和不变，电场力对A、B两球做功为零，由于A球沿电场线方向移动的位移是B球的2倍，则A、B两球带电荷量的绝对值之比qA∶qB＝1∶2，选项B正确；电场力对其中一球做正功，对另一球做负功，二者代数和为零，选项D错误．‎ ‎9. B　[解析] 由电场的叠加原理，A点的电场强度大于B点的电场强度，但两点的电场强度方向相同，选项A错误；B、D两点的电场强度及电势均相同，选项B正确；B、D两点电势相等，C点电势小于B、D两点，故电子由B点沿B→C→D路径移至D点，电势能先增大后减小，选项C错误；A、C之间的电场线由A指向C，质子由C点沿C→O→A路径移至A点，电场力一直做负功，选项D错误．‎ ‎10．(1)　(2)－ ‎[解析] (1)小球由B滑至C点，由动能定理，有 mg·＝mv－mv 解得vC＝.‎ ‎(2)小球由A点滑至B点，由动能定理，有 mg·－qUAB＝mv 解得UAB＝－.‎ ‎11．(1)先减少后增加　0　(2)‎0.85 m　(3)‎2 ‎ m/s ‎[解析] (1)电势能先减少后增加， 由于M、N为等势点，所以带电体在两点间运动时电场力做功为0.‎ ‎(2)从M点到N点，由动能定理，有 ‎－mgh－Wf＝0－mv 从N点到M点，由动能定理，有 mgh－Wf＝mv－0‎ 解得h＝＝‎0.85 m.‎ ‎(3) 由对称性可知物体从M到D点以及从N点到D点克服摩擦力做功相等，都为.‎ 由M点到D点，由动能定理，有 ‎－mg－＋W电＝mv2－mv N点到D点，由动能定理，有 mg－＋W电＝mv′2－0‎ 解得v′＝＝‎2 m/s.‎