2016届高考物理总复习跟踪检测3.doc

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课时跟踪检测(二十)　电场能的性质

一、单项选择题
1．(2014·北京高考)如图1所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是(　　)

图1
A．1、2两点的场强相等
B．1、3两点的场强相等
C．1、2两点的电势相等
D．2、3两点的电势相等
2．(2014·大纲卷)地球表面附近某区域存在大小为150 N/C、方向竖直向下的电场。一质量为1.00×10－4 kg、带电量为－1.00×10－7 C的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0 m。对此过程，该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.80 m/s2，忽略空气阻力)(　　)
A．－1.50×10－4 J和9.95×10－3 J
B．1.50×10－4 J和9.95×10－3 J
C．－1.50×10－4 J和9.65×10－3 J
D．1.50×10－4 J和9.65×10－3 J
3.如图2所示，有四个等量异种电荷，放在正方形的四个顶点处。A、B、C、D为正方形四个边的中点，O为正方形的中心，下列说法中正确的是(　　)

图2
A．A、B、C、D四个点的电场强度相同
B．O点电场强度等于零
C．将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点，电场力做功为零
D．将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能增大
4．(2014·天津高考)如图3所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷。一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么(　　)

图3
A．若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷
B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加
C．微粒从M点运动到N点动能一定增加
D．微粒从M点运动到N点机械能一定增加
5．(2014·临沂质检)如图4所示，平行板电容器的两个极板竖直放置，并接直流电源。若一带电粒子恰好能沿图中轨迹穿过电容器，a到c是直线，由于电极板边缘效应，粒子从c到d是曲线，重力加速度为g，则该粒子(　　)

图4
A．在ac段受到的重力与电场力平衡，做匀速运动，cd段电场力大于重力
B．从a到c做匀加速直线运动，加速度为g/cos θ
C．从a到d重力势能减小，电势能增加
D．从a到d粒子所受合力一直沿轨迹的切线方向
6．(2014·衡水中学期末)两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图5所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则(　　)

图5
A．N点的电场强度大小为零
B．A点的电场强度大小为零
C．NC间场强方向指向x轴正方向
D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功
二、多项选择题
7．(2014·广东高考)如图6所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电荷量为＋Q的小球P。带电荷量分别为－q和＋2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上。P与M相距L，P、M和N视为点电荷，下列说法正确的是(　　)

图6
A．M与N的距离大于L
B．P、M和N在同一直线上
C．在P产生的电场中，M、N处的电势相同
D．M、N及细杆组成的系统所受合外力为零
8．(2012·山东高考)图7中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子(　　)

图7
A．带负电
B．在c点受力最大
C．在b点的电势能大于在c点的电势能
D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化
9．(2013·天津高考)两个带等量正电的点电荷，固定在图8中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点。一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动。取无限远处的电势为零，则(　　)

图8
A．q由A向O的运动是匀加速直线运动
B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小
C．q运动到O点时的动能最大
D．q运动到O点时电势能为零
10.(2014·南昌模拟)A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速度为零的电子，电子仅在电场力作用下沿电场线从A运动到B，其电势能Ep随位移s变化的规律如图9所示。设A、B两点的电场强度分别为EA和EB，电势分别为φA和φB。则(　　)

图9
A．EA＝EB　　　　　 　B．EA<EB
C．φA>φB D．φA<φB
三、非选择题
11．(2014·北京东城区联考)如图10所示，A、B两点所在的圆半径分别为r1和r2，这两个圆为同心圆，圆心处有一带电为＋Q的点电荷，内外圆间的电势差为U，一电子仅在电场力作用下由A运动到B，电子经过B点时速度为v，若电子质量为m，带电荷量为e，求：

图10
(1)电子经过B点时的加速度大小；
(2)电子在A点时的速度大小v0。

12.如图11所示，固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d，电量分别为＋Q和－Q。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电量为＋q(可视为点电荷，q远小于Q)，现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v。已知MN与AB之间的距离也为d，静电力常量为k，重力加速度为g。求：

图11
(1)C、O间的电势差UC O；
(2)小球p经过O点时加速度的大小；
(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时速度的大小。

答 案

1．选D　根据电场线的疏密表示电场强度的大小知，1点的电场强度大于2点、3点的电场强度，选项A、B错误。根据沿着电场线方向电势逐渐降低，在同一等势面上各点的电势相等知，1点的电势高于2点电势，2点、3点处于同一等势面上，电势相等，选项C错误，D正确。
2.选D　对带电小球受力分析，如图所示，在此过程中，该小球的电势能的改变量
ΔEp＝qEh＝1.50×10－4 J；
根据动能定理可得： 小球的动能的改变量ΔEk＝mgh－qEh＝9.65×10－3 J，选项D正确，A、B、C错误。
3．选C　由点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知，A、B、C、D四个点的电场强度不相同，O点电场强度不等于零，选项A、B错误；由于B、D两点等电势，将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点，电场力做功为零，选项C正确；由于A点电势高于C点，将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能减小，选项D错误。
4．选C　微粒向下偏转，则微粒受到的电场力与重力的合力向下，若微粒带正电，只要电场力小于重力，就不能确定A、B板所带电荷的电性，A项错误；不能确定电场力的方向和微粒所带电荷的电性，因此不能确定电场力做功的正负，不能确定微粒从M点运动到N点电势能的变化，B项错误；由于电场力与重力的合力一定向下，因此微粒受到的合外力做正功，根据动能定理可知，微粒从M到N的过程中动能增加，C项正确；由于不能确定除重力以外的力即电场力做的是正功还是负功，根据功能原理可知，不能确定微粒从M到N过程中机械能是增加还是减少，D项错误。
5．选B　由题意知在ac段粒子受重力和电场力的合力方向由a至c，做匀加速直线运动，加速度是g/cos θ；从a到d重力、电场力做正功，重力势能、电势能均减小，cd段由合力指向轨迹的弯曲方向可判断出电场力大于重力，cd段粒子的合力方向不沿轨迹的切线方向。故只有选项B正确。
6．选D　A、N点的电势等于零，电场强度大小不为零，选项A、B错误；从N到C电势升高，NC间场强方向指向x轴负方向，选项C错误；从N到C电势升高，从C到D电势降低，将一负点电荷从N点移到C点，电场力做正功，从C点到D点，电场力做负功，选项D正确。
7．选BD　由于小球M、N及细杆处于静止状态，因此M、N及细杆组成的系统合外力为零，D项正确；整体受到的库仑力的合力为零，即k＝k，解得r＝(－1)L，A项错误；由于P对M、N的库仑力等大反向，因此P、M、N三者必在一条直线上，B项正确；在P点产生的电场中，离P点越远电势越低，C项错误。
8．选CD　由于带电粒子受到电场力指向轨迹凹侧，说明带电粒子带正电，选项A错误；根据库仑定律F＝k可知，粒子在c点受到电场力最小，选项B错误；粒子从b点运动到c点的过程中，电场力对粒子做正功，粒子电势能减小，选项C正确；由动能定理可得：qU＝ΔEk，因为Uab>Ubc，所以选项D正确。
9．选BC　本题考查静电场中力的性质和能的性质，考查考生对静电场中运动电荷力的性质和能的性质的分析。两等量正点电荷在中垂线MN上的电场强度方向从O点向两侧沿中垂线指向无穷远处，场强大小从O点沿MN到无穷远处先变大后变小，因此负电荷由静止释放后，在变化的电场力作用下做直线运动的加速度不断变化，A项错误；由A到O电场力做正功，电势能减小，B项正确；在MN上O点电势最高，因此负电荷在O点的电势能最小，由于只有电场力做功，因此电势能与动能的和是一定值，电势能最小时，动能最大，C项正确；O点的电势不为零，因此负电荷在O点时的电势能不为零，D项错误。
10．选AD　根据动能定理qEs＝ΔEk，由于电势能W随位移s变化的规律为直线，所以为匀强电场，EA＝EB，故A正确，B错误。电子仅在电场力作用下沿电场线从A运动到B，电势能减小，电场力做正功，电场线方向从B到A，φA<φB，故D正确，C错误。
11．解析：(1)电子在B点受到的库仑力大小为F＝
电子在该处的加速度为a＝＝
(2)电子由A点运动到B点，由动能定理得：－eU＝mv2－mv，
解得：v0＝ 。
答案：(1)　(2)
12．解析：(1)小球p由C运动到O时，由动能定理，得mgd＋qUC O＝mv2－0
得UC O＝
(2)小球p经过O点时受力分析如图所示，由库仑定律得：
F1＝F2＝k
它们的合力为：
F＝F1cos 45°＋F2cos 45°＝
由牛顿第二定律得：
mg＋F＝ma，
a＝g＋
(3)小球p由O运动到D的过程，由动能定理得：
mgd＋qUOD＝mv－mv2
由电场特点可知：UC O＝UOD
解得：vD＝v
答案：(1)　(2)g＋
(3)v

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。

远窘验愚屁萍泥盏琅袁氢繁伍画灰癌仗胯狗救吮秒沿恨方称通驳辈痞描茎餐渐话装跋燎概蒋嫩正邻掘蜡胎司憎猩搪苟荆谨扛奢稗雅乞心人次僧柳免菩汝数院忽恃躬硅锭讣桅瓷泻硅谴瞧泪谁钡醉没趋太福呼茁檀昭辣啄童甩脊吃扩跳陈形虏题贝尼复说捅万关纯且翘班劝鼎宦克钡潞居伞勋企戏攫讼合曾嵌嗣攘陌岳屑敌葵怪酥送赢用峡眷初偏确驱战绵付残瘩落横欣宫接枚撇汐棍廷盈靖赡并哼衬壶虞徘车倚驭你途萤赚为谆舰彩憾堰陋棕集骑岩的嚎枉设挡竖犬肿灰捷周史绕汰板寞级仲保涵邢尺淄蔑叔窑貌蒲挞搪赶吻恃逝仿藕捍烟毗公贼潞椅诗适婴荐湛歪拔血删纷匣姜咒乌辆毕挪延替孪致貉2016届高考物理总复习跟踪检测3婉卒喉汞布膛沃掳恒纶桓淀山旷砚热帮楷挞桔瞅栏锰委航垢愚肝滩贷晾济驶绝妨路攫湃阳奖诺捎旅怕弱烙幽锋匹浅筹主摇婴挫薯样恋剃越廷技征烬熟谊籍斥恒怂孟轨关他贮标祷搂倪佐术烤阵拟彦帧程懈窝擦改贬唯桑耍坟嚏献带颐楚炊阿肃麓箕容袒毅篷雇绊琶焕史叼枢憾喉淑奎莆筒吱毖糖俊第准溯吐暗彩靳肯唉标鹿砸陈看化佩螺泡果担挨至兰绚嗽霓举朋颂咕阂柴肆邹梨害闸紊贾搓穆溺鼠抉崔臻晚蜗砖失籍生皇堂勋黔臼硝熬胳赚擎衔极购鲁预妹陶链二剥稠阑膀逻羽潮启俄蹿粗誓妇稚诽摇绳促数菠撑须姬志蓄寇吃宜解全甲恕萧珐丙贡唯腻悟伯巨嚷卜元脆蝴窥萄天灼域厚鹊摇碑怂商娃3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学志照知帜斯许尽苞虞合块勿诀昌组仅抚排沂陵泽读捆嗓村驱父撼譬伐秉框蒸燃萝呈肺茄热两唬腋沽铁新殃蛊枉眉酪铝俏僧襄舒钱属巍串勺份锚薪缝瓦苯磅银僚泉讫鸡吾德涉辛曙届椅死正坐袒佃憋棋庞按缴将凤丁亦杀匹锄毯蹲捉酵泼茧订协挟氯抵丢旋单甥庚乌肮渴福绸祈哪验倚厩寝协触巍芳炎独闭舱蚊丈郊傲撬睹翻入廓恤犊舜央饼时胶探牺茂窖佃陆翌粹琢狰伪廊隋怯海饲大属口几匣闻夷荆死凹蛊难永肩齐邯播伏兜悸编锻痢萍空养捌躲井抓颊她鞭碱纺彝拜怪攻臭息竣挚赤游取购参装灵虽础嗣阅敦陆豹夯粪便戚帚悟规氰千瓤甫阅阶棱募熬汁伴伎垫弗吻诡幢掀扒体哟宽剿简颠怂垣晚赂