2014届高三物理一轮复习 第28讲电场的能的性质课时作业（含详解）.doc

2014届高三物理一轮复习课时作业及详细解析：第28讲电场的能的性质.12013·盐城模拟 电场中某个面上所有点的电势都相等，但电场强度都不同，这个面可能是()A等量同种电荷的中垂面B等量异种电荷的中垂面C以孤立点电荷为球心的某一球面D匀强电场中的某一等势面22013·漳州质检 如图K281所示，空间分布着竖直向上的匀强电场E，现在电场区域内某点O处放置一负点电荷Q，并在以O点为球心的球面上选取a、b、c、d四点，其中ac连线为球的水平大圆直径，bd连线与电场方向平行不计空气阻力，则下列说法正确的是()Ab、d两点的电场强度大小相等，电势相等Ba、c两点的电场强度大小相等，电势不相等C若从a点抛出一带正电小球，小球可能沿a、c所在圆周做匀速圆周运动D若从a点抛出一带负电小球，小球可能沿b、d所在圆周做匀速圆周运动图K281图K2823如图K282所示，圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面，相邻两等势面间的电势差相等光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动，杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点)，滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连，并以某一初速度从M点运动到N点，OM<ON.若滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等，弹簧始终在弹性限度内，则()A滑块从M到N的过程中，速度可能一直增大B滑块从位置1到2的过程中，电场力做的功比从位置3到4的小C在M、N之间的范围内可能存在滑块速度相同的两个位置D在M、N之间的范围内可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置42013·唐山二模 位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图K283所示，图中实线表示等势线，则()图K283Aa点和b点的电场强度相同B正电荷从c点移到d点，电场力做正功C负电荷从a点移到c点，电场力做正功D正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大5如图K284所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与A、B的中点重合，其中af连线与AB连线垂直现将一电子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是()Ae点和g点的电场强度相同Ba点和f点的电势相等C电子从g点到f点再到e点过程中，电势能先减小再增大D电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做正功后做负功图K284图K28562013·临淄模拟 如图K285所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的电荷运动轨迹，a、b为运动轨迹上的两点，可以判定()A电荷在a点速度大于在b点速度B电荷为负电荷C电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D. a点的电势低于b点的电势7如图K286所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a、b两点电场强度和电势均相同的是()ABCD图K28682013·辽宁模拟 如图K287所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，abcdL，adbc2L，电场线与矩形所在平面平行. 已知a点电势为20 V，b点电势为24 V，d点电势为12 V一个质子从b点以v0的速度射入此电场，入射方向与bc成45°，一段时间后经过c点不计质子的重力下列判断正确的是()Ac点电势高于a点电势B场强的方向由b指向dC质子从b运动到c所用的时间为D质子从b运动到c，电场力做功为4 eV图K287图K28892013·宣城调研 如图K288所示，Q1、Q2为两个等量同种的正点电荷，在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点，其中M和O在Q1、Q2的连线上(O为连线的中点)，N为过O点的Q1、Q2连线的垂线上的一点下列说法正确的是()A在M、N和O三点中，O点电场强度最小B在M、N和O三点中，O点电势最低C若O、N间的电势差为U，ON间的距离为d，则N点的场强为D若O、N间的电势差为U，将一个带电荷量为q的正点电荷从N点移到O点，电场力做功为qU102013·杭州模拟 如图K289所示，水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板，轨道所在空间存在E4.0×102 N/C、水平向左的匀强电场一个质量m0.10 kg、带电荷量q5.0×105 C的滑块(可视为质点)从轨道上与挡板相距x10.20 m的P点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动当滑块与挡板碰撞后，滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距x20.10 m的Q点时，滑块第一次速度减为零若滑块在运动过程中电荷量始终保持不变，求：(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小；(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中，电场力所做的功；(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能图K28911如图K2810所示，在竖直平面内放置的光滑绝缘轨道处于水平向右的匀强电场中，一带负电荷的小球从高h的A处由静止开始下滑，沿轨道ABC运动后进入圆环内做圆周运动已知小球所受的电场力是其重力的，圆环半径为R，斜面倾角为53°，B、C间距离xBC2R.若使小球在圆环内能做完整的圆周运动，h至少为多少？图K2810课时作业（二十八）【基础热身】1C解析 等量同种电荷的中垂面上到等量同种电荷连线中点距离不同的点电势不同，选项A不满足题意；等量异种电荷的中垂面为等势面，但以两等量异种电荷连线中点为圆心的圆周上各点场强相同，因此选项B不满足题意；以孤立点电荷为球心的某一球面上各点电势相等，且各点场强不同，选项C符合题意；匀强电场中各点场强相等，选项D不满足题意2C解析 b、d两点电势不等，由场强叠加原理可知d点场强大于b点场强，选项A错误；a、c两点的电场强度大小相等，电势相等，选项B错误；从a点抛出一带正电小球，若小球所受重力和匀强电场的电场力平衡，且负点电荷Q对带正电小球的库仑力刚好提供向心力，则小球可沿a、c所在圆周做匀速圆周运动，选项C正确；D中所述情况不满足带电小球做圆周运动的条件，选项D错误3AC解析 由于滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等，所以滑块在M点时弹簧被压缩，滑块在N点时弹簧被拉伸在导轨MN之间靠近左半部分，滑块一直加速，在靠近N点附近，若电场力大于弹力沿MN方向的分力，则加速度向右，滑块继续加速，所以选项A正确由于位置1、2间电势差等于3、4间电势差，所以滑块从位置1到2的过程中电场力做的功等于从位置3到4做的功，选项B错误滑块从M运动到N的过程中，只有弹力和电场力做功，当合力做功为零时，滑块的动能变化为零，即可能存在滑块速度相同的两个位置，选项C正确在整个过程中，弹簧处于原长的位置只有一个，此时合外力等于电场力；当滑块处于O点正下方时，弹簧弹力沿MN方向分力为零，所以合外力也等于电场力；所以，在M、N之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的位置有两个，选项D错误4CD解析 参照等量异号电荷的等势面和等势线分布可知，a点和b点的电场强度大小相等但方向不同，选项A错误；越靠近负电荷的等势面电势越低，故正电荷由c点移到d点，电场力做负功，选项B错误，同理，选项C、D均正确【技能强化】5B解析 电场强度是矢量，e点和g点对称，电场强度大小相等，但方向不同，选项A错误；af连线是一条等势线，a点和f点电势相等，选项B正确；电子从g点到f点再到e点过程中，电场力方向向左侧，电场力一直做负功，电势能一直增加，选项C错误；电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做负功后做正功，选项D错误6C解析 由粒子轨迹可知，静电力指向左上方，即粒子带正电，选项B错误；若粒子从b向a运动时，静电力做负功，动能减小，电势能增大，选项A错误、选项C正确；沿电场方向电势降低，a点的电势高于b点的电势，选项D错误7C解析 电场强度是矢量，a、b两点电场强度和电势均相同也应该包括两点的电场强度的方向相同，在A、B、D三个图中，a、b两点电场强度方向均不同；C图中a、b是等量异种电荷连线的中垂线上关于中点对称的两点，a、b两点电场强度和电势均相同8C解析 由匀强电场中两点电势差UEd，而 ab、 cd 平行且相等，则有bacd，即c16 V，选项A错误；将ba向上延长到e点，使abaecdL，则e16 V，即e、c连线为一条等势线，则abc的角平分线为电场线，选项B错误；质子从b运动到c，垂直电场方向有2Lcos45°v0t，解得t，选项C正确；质子从b运动到c，电场力做功为We(bc)8 eV，选项D错误9A解析 在M、N和O三点中，O点电场强度为0，而M、N两点电场强度均不为0，选项A正确；M、N和O三点电势大小关系为M>O>N，选项B错误；由于O、N间不是匀强电场，故选项C错误；正电荷从N点移到O点，克服电场力做功，选项D错误10(1)0.20 m/s2(2)4.0×103 J(3)2.0×103 J解析 (1)设滑块沿轨道向左做匀加速运动的加速度为a，此过程滑块所受合外力为FqE2.0×102 N根据牛顿第二定律有Fma解得a0.20 m/s2.(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中，电场力所做的功W1qEx14.0×103 J.(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能等于滑块由P点运动到Q点过程中电场力所做的功，即EqE(x1x2)2.0×103 J.【挑战自我】1110R解析 小球所受的重力和电场力都为恒力，故两力可等效为一个力F，如图所示，可知Fmg，方向与竖直方向夹角为37°，偏左下从图中可知，做完整的圆周运动的临界条件是恰能通过D点若球恰好能通过D点，则达到D点时小球与圆环间的弹力恰好为零由圆周运动知识得：Fm即：mgm由动能定理有mg(hRRcos37°)mg(hcot2RRsin37°)mv联立解得此时的高度h10R.5