专题6-3+电势能与电势差（押题专练）-2018年高考物理一轮复习精品资料 7页

专题6.3+电势能与电势差 ‎1．一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移动到b点。在这过程中除静电力外，其他力做的功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差Uab为(　　)‎ A．1×104 V　　　　　　　　 B．－1×104 V C．4×104 V D．－7×104 V 解析：　根据动能定理得Wab＋6.0×10－5 J＝8.0×10－5 J，则Wab＝8.0×10－5 J－6.0×10－5 J＝2.0×10－5 J。由UAB＝得Uab＝ V＝1×104 V，选项A正确。‎ 答案：　A ‎2.‎ 电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8 J，在B点的电势能为0.80×10－8 J。已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量的绝对值为1.0×10－9 C，那么(　　)‎ A．该电荷为负电荷 B．该电荷为正电荷 C．A、B两点的电势差UAB＝4.0 V D．把电荷从A移到B，静电力做功为W＝2.5×10－10 J 答案：　A ‎3.‎ 如图所示，沿x轴正向的匀强电场中，有一动点以O为圆心，半径为r做逆时针转动一周，A点为连线OA与x轴正向成θ角时圆周上的一点，电场强度为E，则此圆周上各点与A点间最大的电势差为(　　)‎ A．U＝Er B．U＝Er(sin θ＋1)‎ C．U＝Er(cos θ＋1) D．U＝2Er 解析：　由U＝Ed知，与A点间电势差最大的点应是沿场强方向与A点相距最远的点，dmax＝r＋rcos θ，所以Umax＝Er(cos θ＋1)，选项C对。‎ 答案：　C ‎4．空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，下列说法中正确的是(　　)‎ A．O点的电势最低 B．x2点的电势最高 C．x1和－x1两点的电势相等 D．x1和x3两点的电势相等 答案：　C ‎5.‎ 如图所示，实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受电场力作用)则(　　)‎ A．a一定带正电，b一定带负电 B．电场力对a做正功，对b做负功 C．a的速度将减小，b的速度将增大 D．a的加速度将减小，b的加速度将增大 解析：　由于电场线方向未知，故不能确定带电粒子的电性，A错误；由于a、b粒子在电场力作用下做曲线运动，电场力做正功，两粒子的速度都增大，B、C错误；加速度由电场力产生，由于b处电场线较a处密，所以b处电场强度大，由E＝知，带电粒子在b处所受电场力大，故加速度大，D正确。‎ 答案：　D ‎6.‎ 如图所示，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(　　)‎ 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 答案：　C ‎7．空间存在匀强电场，有一带电荷量为q(q＞0)、质量为m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0。现有另一带电荷量为－q、质量为m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v0。若忽略重力的影响，则(　　)‎ A．在O、A、B三点中，B点电势最高 B．在O、A、B三点中，A点电势最高 C．O、A间的电势差比B、O间的电势差大 D．O、A间的电势差比B、A间的电势差小 解析：　由动能定理有：qUOA＝m(2v0)2－mv＝mv；－qUOB＝m(3v0)2－m(2v0)2＝mv，则UOA＝φO－φA＝，UOB＝φO－φB＝－，由此得φB－φA＝，φO＞φA，φB＞φA，φO＜φB，故在三点中，B点的电势最高，A点的电势最低，UOA＜UBO＜UBA，所以选项A、D正确。‎ 答案：　AD ‎8．如图所示的虚线为电场中的三个等势面，三条虚线平行等间距，电势值分别为10 V、19 V、28 V，实线是仅受静电力的带电粒子的运动轨迹，A、B、C是轨迹上的三个点，A到中心虚线的距离大于C到中心虚线的距离，下列说法正确的是(　　)‎ A．粒子在三点受到的静电力方向相同 B．粒子带负电 C．粒子在三点的电势能大小关系为EpC>EpB>EpA D．粒子从A运动到B与从B运动到C，静电力做的功可能相等 答案：　ABC ‎9．如图所示，在竖直平面内，AB⊥CD且A、B、C、D位于同一半径为r的圆上，在C点有一固定点电荷，电荷量为－Q。现从A点将一质量为m、电荷量为－q的点电荷由静止释放，该点电荷沿光滑绝缘轨道ADB运动到D点时的速度大小为4，规定电场中B点的电势为零，重力加速度为g。则在－Q形成的电场中(　　)‎ A．D点的电势为 B．A点的电势高于D点的电势 C．O点的电场强度大小是A点的2倍 D．点电荷－q在D点具有的电势能为7mgr 解析：　在C点固定一电荷量为－Q的点电荷，A、B相对CD线左右对称，则φA＝φB＝0 V，点电荷－q从A点由静止释放以后沿光滑轨道ADB运动到D点过程中，由动能定理可得：mgr＋W电＝mv2－0，得W电＝7mgr，由W电＝EpA－EpD，得EpD＝－7mgr，由φD＝，得φD＝，则φD>φA，A正确，B、D错误；由场强公式E＝可得：EA＝，E0＝，E0＝2EA，则C正确。‎ 答案：　AC ‎10．如图所示，绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m、电荷量为－q(q>0)的滑块(可看作点电荷)从a点以初速度v0沿水平面向Q运动，到达b点时速度减为零。已知a、b间距离为x，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。以下判断正确的是(　　)‎ A．滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能大于滑动摩擦力 B．滑块在运动过程的中间时刻，速度的大小等于 C．此过程中产生的内能为＋Uq D．Q产生的电场中，a、b两点间的电势差为Uab＝ 答案：　CD ‎11.‎ 如图所示，一电荷量为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：‎ ‎(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)设带电小球所带电荷量为q，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)带电小球由A点运动到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) ‎12.‎ 如图所示，在水平向左的匀强电场中，一带电小球用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点，平衡时小球位于A点，此时绳与竖直方向的夹角θ＝53°，绳长为L，B、C、D到O点的距离为L，BD水平，OC竖直。‎ ‎(1)将小球移到B点，给小球一竖直向下的初速度vB，小球到达悬点正下方时绳中拉力恰等于小球重力，求vB。‎ ‎(2)当小球移到D点后，让小球由静止自由释放，求：小球经悬点O正下方时的速率。(计算结果可保留根号，取sin 53°＝0.8)‎ ‎(2)小球由D点静止释放后将沿与竖直方向成θ ‎＝53°的方向做匀加速直线运动，直至运动到O点正下方的P点，OP距离h＝＝L。‎ 在此过程中，绳中张力始终为零，故此过程的加速度a和位移x分别为：‎ a＝＝g，x＝＝L，‎ vP＝＝ 。‎ 答案：　(1) 　(2) ‎ ‎