2022年高考物理大一轮总复习(江苏专版-)题库-第六章-静电场-单元小结练2.docx

单元小结练单元小结练 电场能及粒子运动的综合练电场能及粒子运动的综合练 一、单项选择题 1如图 1 所示，P 是一个带电体，将原来不带电的导体球 Q 放入 P 激发的电场中并接地，a、b、c、d 是电场中的四个点则静电平衡后()图 1 A导体 Q 仍不带电 Ba 点的电势高于 b 点的电势 C检验电荷在 a 点所受电场力等于 b 点所受电场力 D带正电的检验电荷在 c 点的电势能大于在 d 点的电势能 答案 D 解析 由于静电感应，Q 将带上与 P 异号的电荷，故 A 错误；由图可知电场线由 b 到 a，故 a 点的电势低于 b点的电势，故 B 错误；b 点电场线较为密集，故 a 点场强要小于 b 点场强，故检验电荷在 a 点所受电场力小于在 b 点所受电场力，故 C 错误；由于 Q 接地，d 点电势接近 0，而 c 点电势确定大于 d 点电势，故带正电的检验电荷在 c 点的电势能大于在 d 点的电势能，故 D 正确 2如图 2 所示，真空中同一平面内 MN 直线上固定电荷量分别为9Q 和Q 的两个点电荷，两者相距为 L，以Q 点电荷为圆心，半径为L2画圆，a、b、c、d 是圆周上四点，其中 a、b 在 MN 直线上，c、d 两点连线垂直于 MN，一电荷量为q 的摸索电荷在圆周上运动，则下列推断错误的是()图 2 A电荷q 在 a 点所受到的电场力最大 B电荷q 在 a 点的电势能最大 C电荷q 在 b 点的电势能最大 D电荷q 在 c、d 两点的电势能相等 答案 B 解析 电场强度叠加后，a 点处场强最大，A 正确；将正电荷从 a 点沿圆周移动到 c、b、d 点，Q 对正电荷不做功，9Q 对电荷均做负功，电势能均增加，且移动到 b 点克服电场力做功最多，移动到 c、d 两点克服电场做功相同，因此正电荷在 a 点电势能最小，在 b 点电势能最大，在 c、d 两点电势能相等，B 错误，C、D 正确 3两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图 3 中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中 A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最终离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中()图 3 A做直线运动，电势能先变小后变大 B做直线运动，电势能先变大后变小 C做曲线运动，电势能先变小后变大 D做曲线运动，电势能先变大后变小 答案 C 解析 由题图等势面可知两固定的等量异号点电荷的电场分布如图所示，带负电的粒子在等量异号点电荷所产生电场中的偏转运动轨迹如图所示，则粒子在电场中做曲线运动，电场力对带负电的粒子先做正功后做负功，电势能先变小后变大，故 C 正确 4(2022 安徽 17)一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动取该直线为 x 轴，起始点 O 为坐标原点，其电势能 Ep与位移 x 的关系如图 4 所示，下列图象中合理的是()图 4 答案 D 解析 带电粒子在电场中运动时，其电势能的变化规律是非线性的A：由 Epx 图象知，带电粒子的电势能不是均匀变化的，电场力不能为恒力，故选项 A 错误；B：带电粒子仅受静电力作用，故电势能和动能相互转化，电势能的削减量等于动能的增加量，即动能增加得越来越慢，故选项 B 错误；C：由于静电力不是恒力，加速度 a 应当越来越小，故选项 C 错误，选项 D 正确 5.如图 5 所示，一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小，可忽视不计)电压为 U1的加速电场，经加速后从小孔 S 沿平行金属板 A、B 的中线射入，A、B 板长为 L，相距为 d，电压为 U2.则带电粒子能从 A、B 板间飞出应当满足的条件是()图 5 A.U2U12dL B.U2U1dL C.U2U12d2L2 D.U2U1d2L2 答案 C 解析 依据 qU112mv2，再依据 tLv和 y12at212qU2md(Lv)2，由题意知，y12d，解得U2U10)，同时加一匀强电场，场强方向与OAB 所在平面平行现从 O 点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了 A 点，到达 A 点时的动能是初动能的 3 倍；若该小球从 O 点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过 B 点，且到达 B 点时的动能为初动能的 6 倍，重力加速度大小为g.求：图 12(1)无电场时，小球到达 A 点时的动能与初动能的比值；(2)电场强度的大小和方向 答案(1)73(2)3mg6q 电场方向与竖直向下的方向的夹角为 30 解析(1)设小球的初速度为 v0，初动能为 Ek0，从 O 点运动到 A 点的时间为 t，令 OAd，则 OB32d，依据平抛运动的规律有 dsin 60 v0t dcos 60 12gt2 又有 Ek012mv 20 由式得 Ek038mgd 设小球到达 A 点时的动能为 EkA，则 EkAEk012mgd 由式得EkAEk073(2)加电场后，小球从 O 点到 A 点和 B 点，高度分别降低了d2和3d2，设电势能分别减小 EpA和 EpB，由能量守恒及式得 EpA3Ek0Ek012mgd23Ek0 EpB6Ek0Ek032mgdEk0 在匀强电场中，沿任始终线，电势的降落是均匀的设直线 OB 上的 M 点与 A 点等电势，M 与 O 点的距离为x，如图，则有 x32dEpAEpB 解得 xd，MA 为等势线，电场强度方向必与其垂线 OC 方向平行设电场强度方向与竖直向下的方向的夹角为，由几何关系可得 30 即电场强度方向与竖直向下的方向的夹角为 30.设电场强度的大小为 E，有 qEdcos 30 EpA 由式得 E3mg6q