2021屆物理一輪總復(fù)習(xí)40分鐘鞏固提升訓(xùn)練 電場能的性質(zhì)

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1、2021屆物理一輪總復(fù)習(xí)40分鐘鞏固提升訓(xùn)練 訓(xùn)練：*電場能的性質(zhì)* 一、選擇題 1．如圖所示，質(zhì)量可忽略的絕緣細(xì)桿做成正方體框架，邊長為a，框架的每個頂點(diǎn)固定著一個帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的小球，將這個框架靜止放在足夠粗糙的水平面上，水平面上方有水平向右的勻強(qiáng)電場(未畫出)，場強(qiáng)為E，下列說法正確的是(　　) A．正方體中心位置處電場強(qiáng)度為零 B．上方四個小球受到的電場力的合力均相同 C．若以右下底邊為軸把這個正方體向右側(cè)翻轉(zhuǎn)90°，系統(tǒng)電勢能減少了6qEa D．若以右下底邊為軸把這個正方體向右側(cè)翻轉(zhuǎn)90°，系統(tǒng)電勢能減少了8qEa 2.如圖所示，在水平地面上豎直固定一絕

2、緣彈簧，彈簧中心直線的正上方固定一個帶電小球Q，現(xiàn)將與Q帶同種電荷的小球P從直線上的N點(diǎn)由靜止釋放，在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^程中，下列說法中正確的是(　　) A．小球P的電勢能先減小后增加 B．小球P與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能一定增加 C．小球動能的減少量等于電場力和重力做功的代數(shù)和 D．小球P速度最大時所受彈簧彈力和電場力的合力為零 3.如圖所示，a、b、c、d為正四面體的四個頂點(diǎn)，O點(diǎn)為d點(diǎn)在底面上的投影，在a、b兩點(diǎn)分別放置等量的負(fù)點(diǎn)電荷，則(　　) A．c點(diǎn)電勢大于d點(diǎn)電勢 B．c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同 C．從O點(diǎn)沿Od移動負(fù)電荷，負(fù)電荷的電勢能不斷增大

3、 D．從c點(diǎn)沿cd移動正電荷，正電荷受到的電場力先做正功，后做負(fù)功 4.靜電場在x軸上的場強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正方向?yàn)閳鰪?qiáng)正方向，帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動，則點(diǎn)電荷(　　) A．在x2和x4處電勢能相等 B．由x1運(yùn)動到x3的過程中電勢能增加 C．由x1運(yùn)動到x4的過程中電勢能先減少后增加 D．由x1運(yùn)動到x4的過程中電場力先減小后增大 5．在維護(hù)和檢修高壓供電線路時，為了不影響城市用電，電工經(jīng)常要在高壓線上帶電作業(yè)．為了保障電工的安全，電工全身要穿上用金屬絲線編織的衣服(如圖甲)．圖乙中電工站在高壓直流輸電線的A供電線上作業(yè)，其頭頂上方有B供電線，B供電線的電勢高

4、于A供電線的電勢．虛線表示電工周圍某一截面上的等勢面，c、d、e、f是不同等勢面上的四個點(diǎn)，以下說法中正確的是(　　) A．在c、d、e、f四點(diǎn)中，c點(diǎn)的電場最強(qiáng) B．在c、d、e、f四點(diǎn)中，f點(diǎn)的電勢最高 C．若將某電子由c移到f，其電勢能將增大 D．將電子在d點(diǎn)由靜止釋放，它會向e點(diǎn)所在等勢面運(yùn)動 6．兩個等量同種點(diǎn)電荷固定于光滑絕緣水平面上，其連線的中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖甲所示，一個電荷量為2 C、質(zhì)量為1 kg的帶正電的小物塊從C點(diǎn)靜止釋放，其運(yùn)動的v－t圖象如圖乙所示，其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線)．則下列說法正確的是(　　)

5、A．B點(diǎn)為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn)，場強(qiáng)E＝0.2 N/C B．由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后增大 C．A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB＝5 V D．UCB

6、方向豎直向下 B．a(chǎn)b中點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0 C．小球從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，電勢能一直減小 D．小球從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，機(jī)械能先增大后減小 9．(多選)某電場在直角坐標(biāo)系中的電場線分布情況如圖所示，O、M、N為電場中的三個點(diǎn)，則由圖可得(　　) A．M點(diǎn)的場強(qiáng)小于N點(diǎn)的場強(qiáng) B．M點(diǎn)的電勢低于N點(diǎn)的電勢 C．將一負(fù)電荷由O點(diǎn)移到M點(diǎn)電勢能增加 D．將一正電荷從O點(diǎn)分別移到M點(diǎn)和N點(diǎn)，電場力做功相同 10．(多選)一帶正電的粒子僅在電場力作用下從A點(diǎn)經(jīng)B、C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)，其v－t圖象如圖所示，則下列說法中正確的是(　　) A．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度

7、 B．粒子在A點(diǎn)的電勢能一定大于在B點(diǎn)的電勢能 C．C、D間各點(diǎn)電場強(qiáng)度和電勢都為零 D．A、B兩點(diǎn)間的電勢差大于C、B兩點(diǎn)間的電勢差 11. (多選)如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場中，一帶電粒子從A點(diǎn)以豎直向上的初速度開始運(yùn)動，經(jīng)最高點(diǎn)B后回到與A在同一水平線上的C點(diǎn)，粒子從A到B過程中克服重力做的功為2.0 J，電場力做的功為3.0 J，則(　　) A．粒子在A點(diǎn)的電勢能比在C點(diǎn)多12.0 J B．粒子在A點(diǎn)的動能比在B點(diǎn)多1.0 J C．粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在C點(diǎn)少12.0 J D．粒子在C點(diǎn)的動能為12.0 J 12． (多選)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場，一

8、帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的小球在力F(大小可以變化)的作用下沿圖中虛線由A至B做豎直向上的勻速運(yùn)動．已知力F和A、B連線的夾角為θ，A、B間距離為d，重力加速度為g.則(　　) A．力F大小的取值范圍只能在0～ B．電場強(qiáng)度E的最小值為 C．小球從A運(yùn)動到B電場力可能不做功 D．若電場強(qiáng)度E＝時，小球從A運(yùn)動到B電勢能變化量大小可能為2mgdsin2θ 13． (多選)如圖a所示，光滑絕緣水平面上有甲、乙兩個點(diǎn)電荷．t＝0時，甲靜止，乙以大小為6 m/s的初速度向甲運(yùn)動．此后，它們僅在靜電力的作用下沿同一直線運(yùn)動(整個運(yùn)動過程中沒有接觸)，它們運(yùn)動的v－t圖象如圖b所示．則由圖線

9、可知(　　) A．兩電荷的電性一定相反 B．t1時刻兩電荷的電勢能最大 C．0～t2時間內(nèi)，兩電荷間的靜電力先增大后減小 D．0～t3時間內(nèi)，甲的動能一直增大，乙的動能一直減小 14． (多選)在一靜止點(diǎn)電荷的電場中，任一點(diǎn)的電勢φ與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如圖所示．電場中四個點(diǎn)a、b、c和d的電場強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed.點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢φa已在圖中用坐標(biāo)(ra，φa)標(biāo)出，其余類推．現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)b、c點(diǎn)移動到d點(diǎn)，在相鄰兩點(diǎn)間移動的過程中，電場力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd.下列選項(xiàng)正確的是(　　) A．Ea

10、：Eb＝4：1 B．Ec：Ed＝2：1 C．Wab：Wbc＝3：1 D．Wbc：Wcd＝1：3 15.(多選)如圖所示，一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置，環(huán)心為O，在O正上方h高的A點(diǎn)與A′點(diǎn)關(guān)于O對稱．質(zhì)量為m的帶正電的小球從A點(diǎn)靜止釋放，并穿過帶電圓環(huán)．則小球從A點(diǎn)到A′點(diǎn)過程中加速度a、重力勢能EpG、機(jī)械能E、電勢能Ep電隨位置變化的圖象可能正確的是(取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)且重力勢能為零，向下為正方向，無限遠(yuǎn)處電勢為零)(　　) 16．(多選)如圖所示，空間分布著勻強(qiáng)電場，場中有與電場方向平行的四邊形ABCD，其中M為AD的中點(diǎn)，N為BC的中點(diǎn)．將電荷量為＋q的粒子，從A

11、點(diǎn)移動到B點(diǎn)，電勢能減小E1；將該粒子從D點(diǎn)移動到C點(diǎn)，電勢能減小E2.下列說法正確的是(　　) A．D點(diǎn)的電勢一定比A點(diǎn)的電勢高 B．勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度方向必沿DC方向 C．若A、B之間的距離為d，則該電場的電場強(qiáng)度的最小值為 D．若將該粒子從M點(diǎn)移動到N點(diǎn)，電場力做的功為 17．(多選)一勻強(qiáng)電場的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，三點(diǎn)的電勢分別為10 V、17 V、26 V．下列說法正確的是(　　) A．電場強(qiáng)度的大小為2.5 V/cm B．坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢為1 V C．電子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的低7 eV D．電子從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)，電

12、場力做功為9 eV 18． (多選)如圖所示，豎直平面內(nèi)有一個圓，BD是其豎直直徑，AC是其另一條直徑，該圓處于勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)方向平行于圓周所在平面．帶等量負(fù)電荷的相同小球從圓心O以相同的初動能沿不同方向射出，小球會經(jīng)過圓周上不同的點(diǎn)，其中通過圓周上A點(diǎn)的小球動能最小，忽略空氣阻力，下列說法中正確的是(　　) A．電場方向沿OA方向 B．小球經(jīng)過圓周上的不同點(diǎn)時，過B點(diǎn)的小球的動能和電勢能之和最小 C．小球經(jīng)過圓周上的不同點(diǎn)時，過C點(diǎn)的小球的電勢能和重力勢能之和最小 D．小球經(jīng)過圓周上的不同點(diǎn)時，機(jī)械能最小的小球應(yīng)經(jīng)過劣弧CD上的某一點(diǎn) 二、非選擇題 19．如圖所示，半徑為

13、R＝0.4 m的光滑圓弧軌道AB與粗糙的水平軌道BO相切于B點(diǎn)，一帶電荷量q＝＋0.2 C、質(zhì)量m＝0.4 kg的小物塊從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過BO后以v＝1 m/s的速度從O點(diǎn)水平拋出，擊中右下側(cè)擋板上的P點(diǎn)．以O(shè)為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，擋板形狀滿足方程y＝x2－6(x和y的單位均為m)，在y軸的左側(cè)區(qū)域存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E＝20 V/m，小物塊與軌道BO間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1.g取10 m/s2.求： (1)小物塊經(jīng)過B點(diǎn)時對軌道的壓力大??； (2)水平軌道BO的長度； (3)P點(diǎn)的坐標(biāo)． 20．如圖所示，半徑為R的水平絕緣圓盤可繞豎

14、直軸OO′轉(zhuǎn)動，水平虛線AB、CD互相垂直，一電荷量為＋q的可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊置于距轉(zhuǎn)軸r處，空間有方向從A指向B的勻強(qiáng)電場．當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，小物塊相對圓盤始終靜止．小物塊轉(zhuǎn)動到位置Ⅰ(虛線AB上)時受到的摩擦力為零，轉(zhuǎn)動到位置Ⅱ(虛線CD上)時受到的摩擦力為f.求： (1)圓盤邊緣兩點(diǎn)間電勢差的最大值； (2)小物塊由位置Ⅰ轉(zhuǎn)動到位置Ⅱ克服摩擦力做的功． 參考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 D B D B C D A C BC 10 11 12 13 14 15 16 17 18 AB AC BCD BC

15、 AC ABC CD ABD BC 19.(1)小物塊由A運(yùn)動到B的過程，由動能定理得 (mg＋qE)R＝mv 小物塊經(jīng)過B點(diǎn)時，由向心力公式 FN－(mg＋qE)＝ 解得FN＝24 N，vB＝4 m/s 由牛頓第三定律，小物塊對軌道壓力大小為24 N (2)小物塊由B運(yùn)動到O的過程，由動能定理有 －μ(mg＋qE)l＝mv2－mv 解得l＝3.75 m (3)小物塊從O點(diǎn)水平拋出后滿足 y＝－gt2 x＝vt 解得小物塊的軌跡方程y＝－5x2，和y＝x2－6聯(lián)立，解得x＝1 m，y＝－5 m 所以P點(diǎn)坐標(biāo)為(1 m，－5 m) 20.(1)設(shè)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為ω，場強(qiáng)大小為E，小物塊質(zhì)量為m，由牛頓第二定律得 在位置Ⅰ：qE＝mω2r 在位置Ⅱ：＝mω2r 圓盤邊緣兩點(diǎn)間電勢差的最大值U＝2ER 聯(lián)立解得U＝ (2)設(shè)小物塊由Ⅰ轉(zhuǎn)動到Ⅱ克服摩擦力做的功為Wf 由動能定理得qEr－Wf＝0 解得Wf＝ 9 / 9