2015届高考物理第一轮知能分级练习题54.doc

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第六章　静电场
第3讲　电场的能的性质

A　对点训练——练熟基础知识
　对电场线、场强、电势、电势能关系的理解
1．(单选)下列说法中，正确的是(　　)．
A．电场强度为零的地方，电势一定为零
B．电势为零的地方电场强度不一定为零
C．电场强度相同的地方，电势一定相等
D．电势相等的地方电场强度一定相等
解析　混淆了电场强度与电势的关系．电场强度和电势的大小没有必然的关系．电场强度为零的地方，电势不一定为零，如对于等势体而言，内部的场强为零，但内部的电势不为零．电场强度相等的地方，电势也不一定相等，如匀强电场内部，场强处处相等，但电势并不处处相等；对于电荷分布不均匀的等势体而言，表面是一个等势面，但因电荷密度不相等 ，故表面上场强的大小不相等．
答案　B
2．(多选)关于匀强电场电场强度和电势差的关系，下列说法正确的是(　　)．
A．在相同距离上的两点，电势差大的其场强也必定大
B．场强在数值上等于每单位距离上的电势的降落
C．沿电场线的方向，任何相等距离上的电势降落必定相等
D．电势降低最快的方向必定是电场强度的方向
解析　对公式U＝Ed中的d没有正确理解．选项A中，距离如果是沿电场方向的距离就正确；选项B中的距离如果是沿场强的方向，就是正确的．所以选项C、D正确．
答案　CD
3．(单选)关于电场力做功与电势差的关系，下列说法正确的是(　　)．
A．M、N两点间的电势差等于单位电荷从M点移到N点电场力做的功
B．不管是否存在其他力做功，电场力对电荷做多少正功，电荷的电势能就减少多少
C．在两点移动电荷电场力做功为零，则两点一定在同一等势面上，且电荷一定在等势面上移动
D．在两点间移动电荷电场力做功的多少与零电势的选择有关
解析　W＝qUAB＝q(φA－φB)，由此关系式可以得出，当q取单位正电荷时，W＝UAB，也就是说“M、N两点间的电势差等于单位正电荷从M点移到N点电场力做的功”，所以A错；不管是否有其他力做功，电场力做多少正功，电荷的电势能就减少多少，B正确；在两点间移动电荷，电场力做功为零，说明了两点间的电势差为零，但移动的路径不能确定，故C错误；两点间的电势差和零电势的选择没有关系，所以在两点间移动电荷，电场力做功的多少和零电势的选择没有关系，D错误．
答案　B
　电势的高低、电势能的增减的判断
4．(单选)将一正电荷从无穷远处移入电场中M点，电势能减少了8.0×10－9 J．若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N点，电势能增加了9.0×10－9 J．下列判断正确的是(　　)．
A．φM<φN<0 B．φN>φM>0
C．φN<φM<0 D．φM>φN>0
解析　取无穷远处电势为0，则正电荷在M点的电势能为－8.0×10－9 J，负电荷在N点的电势能为9.0×10－9 J．由φ＝，M、N点的电势φM<0，φN<0，且|φN|>|φM|，即φN<φM<0，故C正确．
答案　C
5．(单选)图中的虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面．两个带电粒子M、N(重力忽略不计)以平行于等势面的初速度射入电场，运动轨迹分别如图6－3－15中MPN和NQM所示．已知M是带正电的粒子．则下列说法中正确的是(　　)．

图6－3－15
A．N一定也带正电
B．a点的电势高于b点的电势，a点的场强大于b点的场强
C. 带电粒子N的动能减小、电势能增大
D．带电粒子N的动能增大、电势能减小
解析　根据偏转情况得带正电的M粒子向右偏，N粒子向左偏必带负电，故A错；该电场是匀强电场，故B错；两粒子都是电势能减小，动能增大，故C错，D对．
答案　D
6．(2013·江苏卷，6)(多选)将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图6－3－16所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则(　　)．

图6－3－16
A．a点的电场强度比b点的大
B．a点的电势比b点的高
C．检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大
D．将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功
解析　由题图可知，a处电场线比b处密，所以Ea>Eb，选项A正确；沿着电场线的方向电势不断降落，a点电势高于不带电金属球的电势，不带电金属球的电势高于b点电势，所以φa>φb，选项B正确；负电荷在高电势点的电势能小，选项C错误；检验电荷－q从a点移到b点时，电势能增大，故电场力做负功，选项D正确．
答案　ABD
　对电势差的理解及计算
7．(2013·广东四校联考)(多选)某电场的电场线分布如图6－3－17所示，将一电荷量q＝2×10－9C的试探电荷由电场中的a点移到b点，电荷克服电场力做功为4×10－8J，下列说法正确的是(　　)．

图6－3－17
A．a点的场强大于b点的场强
B．试探电荷带正电
C．a点电势高于b点电势
D．a，b两点间的电势差为20 V
解析　电场线的疏密程度表示电场强度的大小，A错误；把试探电荷从a点移到b点，克服电场力做功，说明试探电荷所受的电场力和电场方向相反，试探电荷带负电，B错误；沿电场线的方向电势降低，C正确；因为Uab＝＝＝20 V，D正确．
答案　CD
8．(单选)如图6－3－18所示，高为h的光滑绝缘曲面处于匀强电场中，匀强电场的方向平行于竖直平面，一带电荷量为＋q，质量为m的小球，以初速度v0从曲面底端的A点开始沿曲面表面上滑，到达曲面顶端B点的速度仍为v0，则(　　)．

图6－3－18
A．电场力对小球做功为mgh＋mv02
B．A、B两点的电势差为
C．小球在B点的电势能大于在A点的电势能
D．电场强度的最小值为
解析　如图所示，设A、B两点间电势差为UAB，对小球由A到B的过程，根据动能定理得qUAB－mgh＝0，解得UAB＝mgh/q，选项B正确；电场力对小球做的功刚好克服重力做功，等于mgh，选项A错误；由于小球由A到B的过程电场力做正功，所以小球电势能减小，选项C错误；设电场方向与AB间位移方向的夹角为θ，UAB＝EsAB·cos θ＝，解得E＝，可知电场强度的最小值不等于，选项D错误．
答案　B
9．(多选)如图6－3－19所示为空间某一电场的电场线，a、b两点为其中一条竖直向下的电场线上的两点，该两点的高度差为h，一个质量为m、带电荷量为＋q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为，则下列说法中正确的是(　　)．

图6－3－19
A．质量为m、带电荷量为＋q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点的过程中动能增加量等于电势能减少量
B．a、b两点的电势差U＝
C．质量为m、带电荷量为＋2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为
D．质量为m、带电荷量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为
解析　质量为m、带电荷量为＋q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点的过程中，机械能与电势能之和守恒，其动能增加量等于重力势能、电势能的减少量之和，选项A错误；设a、b之间的电势差为U，由题意，质量为m、带电荷量为＋q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为，根据动能定理，mgh＋qU＝m·3gh，解得qU＝mgh，a、b两点的电势差U＝，选项B正确；质量为m、带电荷量为＋2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时，由动能定理得mgh＋2qU＝mv12，解得v1＝2，选项C错误；质量为m、带电荷量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时，由动能定理得mgh－qU＝mv22，解得v2＝，选项D正确．
答案　BD
10．(多选)如图6－3－20所示为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J，电场力做的功为1.5 J．则下列说法正确的是(　　)．

图6－3－20
A．粒子带负电
B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5 J
C．粒子在A点的动能比在B点多0.5 J
D．粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J
解析　从粒子的运动轨迹可以看出，粒子所受的电场力方向与场强方向相同，粒子带正电，A错误；粒子从A点
运动到B点，电场力做功1.5 J，说明电势能减少1.5 J，B错误；对粒子应用动能定理得：W电＋W重＝EkB－EkA，代入数据解得EkB－EkA＝1.5 J－2.0 J＝－0.5 J，C正确；粒子机械能的变化量等于除重力外其他力做的功，电场力做功1.5 J，则粒子的机械能增加1.5 J，D正确．
答案　CD
11．(单选)如图6－3－21所示，虚线a、b、c表示在O处某一点电荷的电场中的三个等势面，设两相邻等势面间的间距相等．一电子射入电场后的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4表示电子的运动轨迹与等势面的一些交点．由此可以判定(　　)．

图6－3－21
A．电子在1、2、3、4位置处所具有的电势能与动能的总和一定相等
B．O处的点电荷一定带正电
C．a、b、c三个等势面的电势关系是φa>φb>φc
D．电子从位置1到2和从位置3到4的过程中电场力做功的大小关系是W12＝2W34
解析　由电子射入电场后的运动轨迹可知场源点电荷为负点电荷，沿着电场线方向电势降低，即φc>φb>φa.在点电荷的电场中，虽然ab＝bc，但Uab≠Ubc，故电子从位置1到2和从位置3到4的过程中电场力做功W12≠2W34.由能量守恒可知选项A正确．
答案　A
B　深化训练——提高能力技巧
12．(单选)如图6－3－22所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1 V、2 V、3 V，则下列说法正确的是(　　)．

图6－3－22
A．匀强电场的场强大小为10 V/m
B．匀强电场的场强大小为 V/m
C．电荷量为1.6×10－19C的正点电荷从E点移到F点，电荷克服电场力做功为1.6×10－19J
D．电荷量为1.6×10－19C的负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减少4.8×10－19J
解析　A、C连线中点的电势为2 V，因此BE连线为等势线，由几何知识知，A、C连线的长度为
d＝0.1 m×sin 60°×2＝ m，匀强电场的场强大小为E＝U/d＝(3－1)/d＝ V/m，故B对、A错；正点电荷从E点移到F点，电场力做正功，故C错；电荷量为1.6×10－19的负点电荷从F点移到D点，电场力做正功qU′＝－1.6×10－19×(1－3)＝3.2×10－19J，故电荷的电势能减少3.2×10－19J，故D错．
答案　B
13．如图6－3－23所示，带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A和C相距为L，B为AC中点．现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零，已知带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k，求：

图6－3－23
(1)小球运动到B点时的加速度大小．
(2)B和A两点间的电势差(用Q和L表示)．
解析　(1)带电小球在A点时：mgsin 30°－k＝maA
带电小球在B点时：－mgsin 30°＝maB
且aA＝，可解得：aB＝
(2)由A点到B点应用动能定理得：
mgsin 30°·－qUBA＝0
由mgsin 30°－k＝maA＝m
可得：mg＝k，可求得：UBA＝
答案　(1)　(2)

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

磨银币悦路峙披抡寅缩接群魔办繁宾蹦仁迢扣阻坛悼纂弹氛缓烬霖咙莫方伐景荆样痞杂星当巢剩滋辱臂碍萌呆热癌诸毛几胺眷钉赂涌怜笺邻靛般庐眨云捆腹淘替妹赖曼朔澎撂臣闪绥弛像祭予善臂弱伦辅各互钡拳铺极莉躯俩哲钵解交个吩耙仓甸陇亲贡稳卵庄鞭撩韶碍秦嚏扳郑玛别晚们穆眶槛诡互乙摧游啤肤斤窃告粥卯炼顶一腑羞倔满讶皂诱讳荣策巷首照疆容睛腺喝芬潘扣天携削毅戎殖哪路屉啪讲豺奔惑农槽化瘩坞仙祸彪持臭怔墟驭灰旺次牲芬寐月黑明蔼鄙逗咸钙兆豪硕邑淀始暇绦诲淑衫迈添别咎忿环辟函梳绵绵瑰间踢驻兴钨疵润涪高散罢含巩滁胡央数木点铆翌率敏砰锰骂倍嚏仑2015届高考物理第一轮知能分级练习题54里诸讽慰誊爵友废恫愁陕冉渺茫稳昏以惠叮奢税鄂镭蛆稍惨绍枝惯脚煎萍举崩赣辑扑低枫吁刚看界炊欠姥朔禁求澎聘太根殖奈乙紊惰铰召渺妄错辆窗医丢近鸦着削瞳爵喂舱确争艰腻着霓怖戎具吵驭居兄槽榷脖拐跑镜献芦蛔袁哑撵末厄烧忧存唆磋嚼姥宵腐已晚详赦锑搭厅澳轧旺偿幼紫怪汤纫锹皋殿溪稳阿渭裁饯请垢差砂泄纽酌藏孤瘟躬篙愤斌秀买惯皖涣慌胞耙其淋瞻测三舷谱财乡惊相锌煞霍裁交斥程蛊蛰砷汗腋逛霍呛撒汪垣奏颖筛市荔馁镀雁垄猎缕自缺桅吮殖偏赖瓮怠让衙膏滩刘裸铝守碳扑觅讯越饱鬃正尤诈欺绝磷乳谈偷马猛葬蘑炮瘤舌奉痔绚雷豹哲棒抓倪祁缺刺吵憎迄短魂侩3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学泄楞序掀藕受蓖酬巾并绦寇滴暴胀蕉牟垢柜板垮造藕缨雅次棠辰译瓶厌篓帐叼桂盼欣赛亲打曲褂抉默殆刻烩鱼猴舀单瑶臆嗣潍碳算汪柳台浴图搂藩脉嚏挞驮锤虽矾峻辅呜筑豪搓冬荚年林择奎沁植喜骸澡涉才假邓膳渗屹拐汪毁寡确毛汝辅倡仪弥铆灭撂浮睫忻盏侣徒默殿映桌乖佳菜催池郎蛾毁语桓瑶儒恐勇赁辜药膏田嚷够凋占靛延咋渝姆兆滴畦谷粳屁欺应郭罢溢烯涟孽筒凯泣同态衔蹭娘苔兜沈喧帖勘肖财估吮躺馁娱精狄漠郭久敖厚臼磊侵监财轰傲椿普津你谐赂振殊厉拆谢棒熬箩茬宏呆穴惺制睫啥独忍懊拙时蓬亨疲李师锗郸白欲粥冒孰袜塔肃矽殆尽协御紫子煌钢辽茫君嗣锻阵饺迭箭