2018版高考物理總復(fù)習(xí)第6章靜電場(chǎng)第2課時(shí)電場(chǎng)的能的性質(zhì)試題

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第2課時(shí)　電場(chǎng)的能的性質(zhì) [學(xué) 考 題 組]) 1．如圖所示，固定在Q點(diǎn)的正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中有M、N兩點(diǎn)，已知rM＜rN。下列敘述正確的是(　　) A．若把一正的試探電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則靜電力對(duì)該電荷做功，電勢(shì)能增加 B．若把一正的試探電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則該電荷克服靜電力做功，電勢(shì)能增加 C．若把一負(fù)的試探電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則靜電力對(duì)該電荷做功，電勢(shì)能減少 D．若把一負(fù)的試探電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，再?gòu)腘點(diǎn)沿不同路徑移回到M點(diǎn)，則該電荷克服靜電力做的功等于靜電力對(duì)該電荷所做的功，電勢(shì)能不變 解析　由正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的特點(diǎn)可知，正試探電荷從M點(diǎn)到N點(diǎn)，靜電力做正功，電勢(shì)能減小，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；負(fù)電荷由M點(diǎn)到N點(diǎn)，克服靜電力做功，電勢(shì)能增加，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)，負(fù)試探電荷又回到M點(diǎn)，則整個(gè)過(guò)程中靜電力不做功，電勢(shì)能不變，故選項(xiàng)D正確。 答案　D 2．關(guān)于重力勢(shì)能和電勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．兩種勢(shì)能都是物體單獨(dú)具有的 B．兩種勢(shì)能的值都與零勢(shì)能位置選擇無(wú)關(guān) C．兩種勢(shì)能的變化量，都可以用力做的功來(lái)衡量 D．兩種勢(shì)能的值都可正可負(fù)，所以都是矢量 解析　勢(shì)能為相互作用的系統(tǒng)所共有的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；兩種勢(shì)能的值都與零勢(shì)能位置選擇有關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；兩種勢(shì)能的變化量，都可以用力做的功來(lái)衡量，選項(xiàng)C正確；由于勢(shì)能的大小與零勢(shì)能位置選擇有關(guān)，其正、負(fù)值表示相對(duì)于零勢(shì)能位置是高或低，勢(shì)能沒(méi)有方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　C 3.如圖所示為電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在這條直線上有a、b兩點(diǎn)，用Ea、Eb表示a、b兩處的場(chǎng)強(qiáng)大小，則(　　) A．因?yàn)殡妶?chǎng)線從a指向b，所以Ea＞Eb B．因?yàn)殡妶?chǎng)線從a指向b，所以b點(diǎn)的電勢(shì)比a點(diǎn)電勢(shì)低 C．因?yàn)殡妶?chǎng)線是直線，所以Ea＝Eb D．在a點(diǎn)由靜止釋放一正的點(diǎn)電荷，電荷將做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 解析　一根電場(chǎng)線無(wú)法確定其疏密情況，也就無(wú)法判斷電場(chǎng)強(qiáng)弱的問(wèn)題和靜電力大小，選項(xiàng)A、C、D均錯(cuò)；而沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，選項(xiàng)B正確。 答案　B 4．電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A點(diǎn)的電勢(shì)φA＝30 V，B點(diǎn)的電勢(shì)φB＝10 V，一個(gè)電子由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中，下列幾種說(shuō)法中正確的是(　　) A．靜電力對(duì)電子做功20 eV，電子的電勢(shì)能減少了20 eV B．電子克服靜電力做功20 eV，電子的電勢(shì)能增加了20 eV C．靜電力對(duì)電子做功20 eV，電子的電勢(shì)能增加了20 eV D．電子克服靜電力做功20 eV，電子的電勢(shì)能減少了20 eV 解析　UAB＝φA－φB＝20 V，根據(jù)WAB＝qUAB得電子從A到B靜電力做負(fù)功－20eV，即電子從B到A靜電力做正功20 eV，電勢(shì)能減少20 eV，選項(xiàng)A正確。 答案　A 5.如圖所示，在O點(diǎn)置一點(diǎn)電荷Q，以O(shè)為圓心作一圓。現(xiàn)將一電荷從A分別移到圓上的B、C、D三點(diǎn)，則靜電力做功的情況是(　　) A．移到B的過(guò)程做功最多 B．移到C的過(guò)程做功最多 C．移到D的過(guò)程做功最多 D．三個(gè)過(guò)程做功一樣多 解析　B、C、D三點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，即三點(diǎn)的電勢(shì)相同，所以UAB＝UAC＝UAD，由WAB＝qUAB知三種情況下靜電力做的功一樣多，選項(xiàng)D正確。 答案　D 6.如圖所示，在處于O點(diǎn)的點(diǎn)電荷＋Q形成的電場(chǎng)中，試探電荷＋q由A點(diǎn)移到B點(diǎn)靜電力做功為W1。以O(shè)A為半徑畫(huà)弧交OB于C，再把試探電荷由A點(diǎn)移到C點(diǎn)靜電力做功為W2；由C點(diǎn)移到B點(diǎn)靜電力做功為W3，則三次靜電力做功的大小關(guān)系為(　　) A．W1＝W2＝W3＜0 B．W1＞W(wǎng)2＝W3＞0 C．W1＝W3＞W(wǎng)2＝0 D．W3＞W(wǎng)1＝W2＝0 解析　點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的等勢(shì)面是以該電荷為中心的球面，由題意知，三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為φA＝φC＞φB，所以電勢(shì)差UAB＝UCB＞0，UAC＝0，而W1＝qUAB，W2＝qUAC，W3＝qUCB，所以W1＝W3＞W(wǎng)2＝0，選項(xiàng)C正確。 答案　C 7.如圖為某靜電場(chǎng)等勢(shì)面的分布，電荷量為1.610－9 C的正點(diǎn)電荷從A經(jīng)B、C到達(dá)D點(diǎn)，從A至D，靜電力對(duì)電荷做的功為(　　) A．4.810－8 J B．－4.810－8 J C．8.010－8 J D．－8.010－8 J 解析　靜電力做功只與初末位置間電勢(shì)差有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)，所以從A到D或從A經(jīng)B、C到達(dá)D點(diǎn)，靜電力做功為W＝qUAD＝1.610－9(－40＋10)J＝－4.810－8 J，選項(xiàng)B對(duì)。 答案　B 8．(2016臺(tái)州中學(xué)期中)如圖，靜電噴涂時(shí)，噴槍噴出的涂料微粒帶負(fù)電，被噴工件帶正電，微粒只在靜電力作用下向工件運(yùn)動(dòng)，最后吸附在其表面。微粒在向工件靠近的過(guò)程中(　　) A．一定沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng) B．所受電場(chǎng)力大小不變 C．克服電場(chǎng)力做功 D．電勢(shì)能逐漸減小 解析　由于涂料微粒有初速度，故不一定沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；由圖知，工件帶正電，則在涂料微粒向工件靠近的過(guò)程中，涂料微粒帶負(fù)電。離工件越近，根據(jù)庫(kù)侖定律得知，涂粒微粒所受庫(kù)侖力越大。故B錯(cuò)誤；涂料微粒所受的電場(chǎng)力方向向左，其位移方向大體向左，則電場(chǎng)力對(duì)涂料微粒做正功，其電勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。 答案　D 9.如圖所示，在電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，且ab＝bc，關(guān)于ab和bc間電勢(shì)差，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．a(chǎn)b間的電勢(shì)差一定大于bc間的電勢(shì)差 B．因ab＝bc，所以ab間的電勢(shì)差等于bc間的電勢(shì)差 C．a(chǎn)b間的電勢(shì)差一定小于bc間的電勢(shì)差 D．因是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，無(wú)法比較 解析　電場(chǎng)盡管為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，但沿電場(chǎng)線相同距離上E大時(shí)，電勢(shì)差必定大，由題圖可知ab處的電場(chǎng)線較bc處的電場(chǎng)線較稀疏，場(chǎng)強(qiáng)小，所以ab間的電勢(shì)差一定小于bc間的電勢(shì)差，選項(xiàng)C正確。 答案　C [加 試 題 組]) 10．(2016慈溪中學(xué)期中)(多選)A、B為一電場(chǎng)中x軸上的兩點(diǎn)，如圖甲所示。一電子僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸運(yùn)動(dòng)，該電子的動(dòng)能Ek隨其坐標(biāo)變化的關(guān)系如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該電場(chǎng)不可能是點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng) B．A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為EAEPB，因電子帶負(fù)電，所以φA<φB，即C正確，D錯(cuò)誤。 答案　AC 11.如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c三點(diǎn)，ab間距離Lab＝8 cm，bc間距離Lbc＝14 cm，其中ab沿電場(chǎng)方向，bc和電場(chǎng)方向成60角。一個(gè)電荷量q＝－410－8 C的負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)克服靜電力做功1.210－6 J。求： (1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??； (2)電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn)，靜電力所做的功； (3)a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。 解析　(1)根據(jù)Wab＝qUab，且Wab＝－1.210－6 J，電荷為q＝－410－8 C，所以Uab＝ V＝30 V。根據(jù)E＝可知E＝V/m＝375 V/m。 (2)Wbc＝qUbc＝qELbccos 60 ＝－410－83750.14cos 60J＝－1.0510－6 J。 (3)Uac＝Ed＝375(0.08＋0.14cos 60) V＝56.25 V。 答案　(1)375 V/m　(2)－1.0510－6 J　(3)56.25 V 12.如圖所示，平行金屬帶電極板A、B間可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E＝1.2103 V/m，極板間距離d＝5 cm，電場(chǎng)中C和D分別到A、B兩板的距離均為0.5 cm，B極板接地，求： (1)C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)和兩點(diǎn)間的電勢(shì)差； (2)點(diǎn)電荷q1＝－210－3 C分別在C和D兩點(diǎn)的電勢(shì)能； (3)將點(diǎn)電荷q2＝210－3 C從C勻速移到D時(shí)外力所做的功。 解析　(1)由E＝得UBC＝EdBC＝1.21034.510－2 V＝54 V 又因φB＝0及UBC＝φB－φC，所以φC＝－54 V，同理可得φD＝－6 V 所以UCD＝φC－φD＝－48 V。 (2)由Ep＝qφ得 EpC＝q1φC＝－210－3(－54) J＝0.108 J EpD＝q1φD＝－210－3(－6) J＝0.012 J。 (3)把q2由C勻速移到D，電場(chǎng)力做負(fù)功，由于勻速移動(dòng)，外力做功與電場(chǎng)力做功大小相等。W外＝－W電＝－q2UCD＝－210－3(－48) J＝0.096 J。 答案　(1)φC＝－54 V，φD＝－6 V，UCD＝－48 V (2)EpC＝0.108 J，EpD＝0.012 J　(3)0.096 J 5