【物理】2020届一轮复习人教版电场能的性质课时作业 5页

‎2020届一轮复习人教版 电场能的性质 课时作业 ‎ [A组·基础题]‎ ‎1．对于静电场中的A、B两点，下列说法正确的是( D )‎ A．点电荷在电场中某点受力的方向一定是该点电场强度的方向 B．电势差的公式UAB＝，说明A、B两点间的电势差UAB与静电力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比 C．根据E＝，电场强度与电场中两点间的距离d成反比 D．若将一正电荷从A点移到B点电场力做正功，则A点的电势高于B点的电势 ‎2. 带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，则从a到b过程中，下列说法正确的是( D )‎ A．粒子带负电荷 B．粒子先加速后减速 C．粒子加速度一直增大 D．粒子的机械能先减小后增大 ‎3．(多选)如图所示，长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中，一电荷量为＋q、质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的M点沿斜面上滑，到达斜面顶端N的速度仍为v0，则( BCD )‎ A．电场强度等于 B．电场强度等于 C．M、N两点间的电势差为 D．小球在N点的电势能小于在M点的电势能 ‎4. 一个正点电荷固定在正方形的一个顶点D上，另一个带电粒子射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个顶点A、B、C，粒子运动轨迹如图所示，下列说法正确的是( C )‎ A．根据轨迹可判断该带电粒子带正电 B．粒子经过A、B、C三点速率大小关系是vB＞vA＝vC C．粒子在A、B、C三点的加速度大小关系是aA＝aC＞aB D．A、C两点的电场强度相同 ‎5．(多选) 如图所示，A、B、O、C为在同一竖直平面内的四点，其中A、B、O沿同一竖直线，B、C同在以O为圆心的圆周(用虚线表示)上，沿AC方向固定有一光滑绝缘细杆L，在O点固定放置一带负电的小球．现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球a、b，先将小球a穿在细杆上，让其从A点由静止开始沿杆下滑，后使小球b从A点由静止开始沿竖直方向下落．各带电小球均可视为点电荷，则下列说法中正确的是( CD )‎ A．从A点到C点，小球a做匀加速运动 B．从A点到C点电场力对小球a做的功大于从A点到B点电场力对小球b做的功 C．小球a在C点的动能大于小球b在B点的动能 D．从A点到C点，小球a的机械能先增加后减少，但机械能与电势能之和不变 ‎6．(多选)(2017·全国卷Ⅰ)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示．电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和Ed.点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(ra，φa)标出，其余类推．现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd.下列选项正确的是( AC )‎ A．Ea∶Eb＝4∶1　　　　 B．Ec∶Ed＝2∶1‎ C．Wab∶Wbc＝3∶1 D．Wbc∶Wcd＝1∶3‎ ‎7．(多选)(2018·广东揭阳二模)如图所示，正四面体的棱长为a，A、B、C、D 是其四个顶点，现在B、D两点分别固定电量均为q的正负点电荷，静电力常量为k，下列说法正确的是( BC )‎ A．A点的场强大小为 B．A、C两点的场强方向相同 C．A、C两点电势相同 D．将一正电荷从A点沿直线移动到C点，电场力先做正功后做负功 解析：两个电荷在A点产生的场强大小E1＝E2＝，方向的夹角为120°，则A点的合场强E＝E1＝E2＝，A错误；据题，＋q、－q是两个等量异种点电荷，通过BD的中垂面是一等势面，AC在同一等势面上，电势相等，A、C两点的场强都与等势面垂直，方向指向D一侧，方向相同，根据对称性可知，场强大小相等，故A、C两点的场强、电势均相同，将一正电荷从A点移动到C点，电场力不做功，B、C正确，D错误．‎ ‎8．在电场强度大小为E的匀强电场中，将一个质量为m、电荷量为＋q的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成θ角的方向做直线运动．关于带电小球的电势能Ep和机械能W的判断，正确的是( B )‎ A．若sin θ＜，则Ep一定减少，W一定增加 B．若sin θ＝，则Ep、W一定不变 C．若sin θ＝，则Ep一定增加，W一定减少 D．若tan θ＝，则Ep可能增加，W一定增加 ‎[B组·能力题]‎ ‎9. (多选)(2018·四川高三春季诊断改编)真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴，x1＝0和x2＝3a的两点上，在它们连线上各点的电场强度E随x变化的关系如图所示，下列判断正确的是( AC )‎ A．点电荷M、N一定为同种电荷 B．在x轴上，3a＜x＜6a的区域内，有一点电场强度为零 C．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4∶1‎ D．若设无穷远处为电势能零点，则x＝2a处的电势一定为零 解析：若两电荷为异种电荷，在x＝2a处，电场强度不可能为0，故两电荷为同种电荷，选项A正确；两电荷为同种电荷，可知在N的右侧电场强度均不为零，选项B错误；M在2a处产生的场强为 E1＝k，N在2a处产生的场强E2＝k，由于2a处场强为0，故E1＝E2，解得QM＝4QN，故C正确；若设无穷远处为电势能零点，则x＝2a处的电势一定为正值，选项D错误．‎ ‎10．(多选) (2018·合肥二模)如图所示，竖直平面内有一圆周，其圆心为O，直径AB和CD相互垂直，电荷量均为Q的正点电荷放在关于CD对称的圆周上，它们所在半径的夹角为120°.则下列说法正确的是( BD )‎ A．点O与点C的场强相同 B．点C与点D的场强大小之比为：1‎ C．一电子从点D由静止释放，运动到点C的过程中，加速度先减小后增大 D．将一正电荷沿着圆周从点A经D移至点B的过程中，电场力先做正功，后做负功 解析：点O与点C的场强大小相等，方向相反，故A错误；根据矢量合成法则，C点场强为EC＝2×cos60°＝， D点的场强为ED＝2××＝，点C与点D的场强大小之比为：1，故B正确；根据电场强度的矢量合成法则，距离两点电荷连线x＝R＜R处的场强最强，则电子从点D到点C的过程中，加速度先增大，再减小，再增大，故C错误；根据等量同种电荷的电场线，正电荷沿着圆周从点A到点D，电场力做正功，从点D到点B的过程中，电场力做负功，故D正确．‎ ‎11．(2018·吉林白城通榆月考)如图所示，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B置于光滑绝缘的水平面上，A球的带电量为＋2q，B球的带电量为－3q，构成一个带电系统(它们均可视为质点，不计轻杆的质量，也不考虑两者间相互作用的库仑力)．现让小球A处在有界匀强电场区域MPNQ内．已知虚线MP位于细杆的中垂线上，虚线NQ与MP平行且间距足够长．匀强电场的电场强度大小为E，方向水平向右．释放带电系统，让它从静止开始运动，忽略带电系统运动过程中所产生的磁场影响．求：‎ ‎(1)带电系统运动的最大速度为多少？‎ ‎(2)带电系统运动过程中，B球电势能增加的最大值多少？‎ ‎(3)带电系统回到初始位置所用时间为多少？‎ 解析：　(1) 从AB在电场中受力方向可知，小球B刚进入电场带电系统具有最大速度，从释放带电系统到小球B刚进入电场的过程中，根据动能定理有2qEL＝×2mv－0，vmax＝；‎ ‎(2)当带电系统速度第一次为零，B克服电场力做功最多、B增加的电势能最多，设B球在电场中的最大位移为x，由动能定理有2qE(L＋x)－3qEx＝0，得x＝2L，所以B电势能增加的最大值为Wmax＝3qE×2L＝6qEL；‎ ‎(3)设带电系统由静止释放到小球B刚进入电场的过程中，带电系统运动的时间为t1，则有L＝a1t，a1＝，设小球B进入电场后至小球A刚运动到带电系统速度为零时(最右端)的过程中，带电系统运动的时间为t2，则有2L＝a2t，a2＝，根据对称性可知，带电系统从出发点回到出发点的过程中所用总时间为t＝2t1＋2t2，解得t＝6.‎ 答案：(1)　(2)6qEl　(3)6