新课标2021年高二物理暑假作业2《电场强度、电势能、电势差》.docx

【KS5U原创】新课标2021年高二物理暑假作业2电场强度、电势能、电势差学校:_姓名：_班级：_考号：_一、选择题（本题共8道小题）1.如图所示，以O点为圆心，以R=0.20m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成=60角，已知a、b、c 三点的电势分别为V、4V、V，则下列说法正确的是（）A该匀强电场的场强E=40V/mB该匀强电场的场强E=80V/mCd点的电势为VDd点的电势为4V2.如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中b为a、c的中点若一个运动的负电荷仅在电场力的作用下先后经过a、b两点，a、b两点的电势分别为，a=5V，b=3V，则（） A 该电荷在a点的电势能小于在b点的电势能 B c点电势可能为c=15V C b点的场强大于a点的场强 D 该电荷在a点的动能大于在b点的动能3.有一个带正电的金属球壳（厚度不计），其截面图如图a 所示，O为球心，球壳P处开有半径远小于球半径的小 孔以O点为坐标原点，过P点建立x坐标轴，P点是坐标轴上的一点，x轴上各点电势如图b所示电子从O点以V0的初速度沿x轴方向射出，依次通过P、A两点 则下列关于电子的描述正确的是 （） A 在OP间电子做匀加速直线运动 B 在PA间电子做匀减速直线运动 C 在OP间运动时电子的电势能均匀增加 D 在PA间运动时电子的电势能增加4.如图，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，以初速度为v0从曲面底端的A点开头沿曲面表面上滑，到达曲面顶端B点的速度仍为v0，则（）A. 电场力对小球做功为mgh+mvB. 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5.如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直与环面且过圆心O，下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（） A O点的电场强度为零，电势最低 B O点的电场强度为零，电势最高 C 从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势上升 D 从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低6.一个带正电的金属球半径为R，以球心为原点建立坐标系，设无穷远处电势为零你可能不知道带电金属球所产生的电场中电势随x变化的规律，但是依据学过的学问你可以确定其x图象可能是（） A B C D 7.某空间区域的竖直平面内存在电场，其中竖直的一条电场线如图1中虚线所示一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，在电场中从O点由静止开头沿电场线竖直向下运动以O为坐标原点，取竖直向下为x轴的正方向，小球的机械能E与位移x的关系如图2所示则（不考虑空气阻力）（） A 电场强度大小恒定，方向沿x轴负方向 B 从O到x1的过程中，小球的速率越来越大，加速度越来越大 C 从O到x1的过程中，相等的位移内，小球克服电场力做的功越来越大 D 到达x1位置时，小球速度的大小为8.如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示则（）Aa确定带正电，b确定带负电Ba的速度将减小，b的速度将增加Ca的加速度将减小，b的加速度将增加D两个粒子的电势能一个增加一个减小二、计算题（本题共3道小题）9.如图所示，质量m=2.010-4kg、电荷量q=1.010-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中。取g= l0m/s2。（1）求匀强电场的场强大小和方向；（2）在t=0时刻，匀强电场的强度大小突然变为E1=4.0l03N/C，方向不变。求在t=0.20s时间内电场力做的功；若在t=0.20s时刻突然撤掉电场，求带电微粒回到动身点时的动能。 10.如图所示，A、B、C为匀强电场中的三个点，已知A=12V，B=6V，C=6V试画出该电场的电场线，并保留作图时所用的挂念线（用虚线表示）11.用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0102kg，所带电荷量为+2.0108C，现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成30夹角，求这个匀强电场的电场强度试卷答案1.解：由题意得，a、c间的电势差为：Uac=ac=4V（4V）=8V；a、c两点沿电场强度方向的距离为：d=2Rsin=20.2m=m；故该匀强电场的场强：E=V/m=40V/m；依据匀强电场中电势差与电场强度的关系式U=Ed，相等距离，电势差相等，由于a=4V，c=4V，可知，O点电势为0，而dO=Oa，则a、O间的电势差等于O、a间的电势差，可知，d点的电势为4V，故ABC错误，D正确；故选：D2.解：A、由题知a=5V，b=3V，则知a点的电势低于b点的电势，依据负电荷在电势高处电势能小，则知该负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能，故A错误B、a=5V，b=3V，则ba间的电势差Uba=ba=8V由于只有一条电场线，其疏密状况未知，所以bc间的场强可能大于ab间的场强，由U=Ed知，cb间的电势差大于ba间的电势差，所以cb间的电势差可能等于12V，则c=15V，故B正确C、由于只有一条电场线，不能确定电场线的疏密，所以不能推断场强的大小，故b点的场强不愿定大于a点的场强，故C错误D、依据顺着电场线方向电势降低，可知电场线的方向从b指向a，则负电荷从a运动到b，电场力方向沿b到a方向，则电场力做正功，动能增大，所以该电荷在a点的动能小于在b点的动能故D错误故选：B3.解：A、由图知OP间的电势不变，则OP间的电场强度为零，电子不受电场力，做匀速直线运动，故A错误B、依据顺着电场线方向，电势降低，可知PA间电场线方向从P到A，电子所受的电场力方向从A指向P，所以电子在PA间做减速直线运动依据图线的斜率等于场强可知，从P到A场强渐渐减小，电子所受的电场力减小，所以电子做加速度减小的变减速运动，故B错误C、由于电子在OP运动时电场力不做功，所以其电势能不变，故C错误D、在PA间运动时电场力对电子做负功，则电子的电势能增加，故D正确故选：D4.解：A、小球上滑过程中，由动能定理得：Wmgh=得：W=mgh故A错B、由W=qU得，A、B两点的电势差为U=故B正确C、由于电场力做正功，小球的电势能减小，则小球在B点的电势能小于在A点的电势能故C错误D、由U=Ed得，E=，若电场线沿AB时，dh，则E=故D错误故选B5.解：A、B、圆环上均匀分布着正电荷，依据对称性可知，圆环上各电荷在O点产生的场强抵消，合场强为零圆环上各电荷产生的电场强度在x轴有向右的重量，依据电场的叠加原理可知，x轴上电场强度方向向右，依据顺着电场线方向电势降低，可知在x轴上O点的电势最高，故A错误，B正确；C、D、O点的场强为零，无穷远处场强也为零，所以从O点沿x轴正方向，场强应先增大后减小x轴上电场强度方向向右，电势降低，故CD错误故选：B6.解：一个带正电的金属球内的电场强度为零，电势处处相等从球外沿x轴方向无穷远处，由点电荷电场强度公式可知，电场强度渐渐变小依据沿电场的方向电势渐渐降低，知电势随x渐渐降低，电势与x图线的斜率表示电场强度的大小，知斜领先不变后减小故B正确，A、C、D错误故选B7.解：A、物体的机械能先减小，后保持不变，故电场力先做负功，后不做功，故电场强度方向向上，再依据机械能的变化关系可知，电场力做功越来越小，故电场强度不断减小，故A错误；B、依据牛顿其次定律可知，物体受重力与电场力，且电场力越来越小，故加速度越来越大，速度越来越大，故B正确；C、由于电场力越来越小，故相等的位移内，小球克服电场力做的功越来越小，故C错误；D、依据动能定理可得得，故D正确；故选：BD8.解：A、物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，所以能推断a、b确定带异种电荷，但是不清楚电场的方向，所以不能判定哪一个是正电荷，哪一个是负电荷，故A错误；BD、物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，从图中轨道变化来看电场力都做正功，动能都增大，速度都增大，所以电势能都减小，故BD错误；C、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以a受力减小，加速度减小，b受力增大，加速度增大，故C正确故选：C9.10.考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系解：连接AC，将AC分成三等份，找出B点的等势点，即D点，电势为6V，连接BD，则BD为等势线，电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势，如图所示11.解：小球受力如图所示，依据共点力平衡有：qE=mgtan30，解得电场强度为：E=答：这个匀强电场的电场强度为