1、第六章 第2单元 电场的能的性质一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)1.（2012福建卷）.如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷、分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将、移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是AA点电势大于B点电势BA、B两点的电场强度相等C的电荷量小于的电荷量D在A点的电势能小于在B点的电势能2将一正电荷从无限远处移入电场中M点，静电力做功W16109 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无限远处，静电力做功W27109 J，则M、N两点的电势M、N，有如下关系 ()AMNM0CNMN03（2
2、012江苏卷）一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变，在两板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是AC和U均增大 BC增大，U减小CC减小，U增大 DC和U均减小4如图2所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点不计重力，下列表述正确的是 ()A粒子在M点的速率最大 B粒子所受电场力沿电场方向图2C粒子在电场中的加速度不变D粒子在电场中的电势能始终在增加5(2011镇江模拟)如图3所示，在真空中有两个带正电的点电荷，分别置于M、N两点M处正电荷的电荷量大于N处正电荷
3、的电荷量，A、B为M、N连线的中垂 线上的两点现将一负点电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中，下列说法正确的是 ()Aq的电势能逐渐减小 图3Bq的电势能逐渐增大Cq的电势能先增大后减小Dq的电势能先减小后增大二、多项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)6(2008广东高考)如图4所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定 ()AM点的电势大于N点的电势BM点的电势小于N点的电势C粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D粒子在M点受
4、到的电场力小于在N点受到的电场力 图47如图5所示，在电场中，一个负电荷从C点分别沿直线移到A点和B点， 在这两个过程中，均需克服电场力做功，且做功的值相同，有可能满足这种做功情况的电场是 ()A沿y轴正方向的匀强电场 图5B沿x轴正方向的匀强电场金太阳新课标资源网C在第象限内有负点电荷D在第象限内有负点电荷8(2009全国卷)图6中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平 行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点若不计重力，则 () 图6AM带
5、负电荷，N带正电荷BN在a点的速度与M在c点的速度大小相同CN在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功金太阳新课标资源网DM在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零9如图7所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直下列说法正确的是()AA、D两点间电势差UAD与A、A两点间电势差UAA相等B带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力做正功C带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电势能减小 D带电粒子从A点移到C点，沿对角线AC与沿路径ABBC电场力做功相同 图710如图8所示，真空中存在范围足够大的匀强电场，虚线
6、A、B为该匀强电场的两个等势面现有三个完全相同的带等量正电荷的小球a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v0向不同方向开始运动，其中a的初速度方向垂直指向等势面B；b的初速度方向平行于等势面；c的初速度方向与a相反经过一段时间，三个小球先后通过等势面B，已知三个小球始终在该匀强电场中运动，不计重力，则下列判断正确的是() 图8A等势面A的电势高于等势面B的电势Ba、c两小球通过等势面B时的速度相同C开始运动后的任一时刻，a、b两小球的动能总是相同D开始运动后的任一时刻，三个小球电势能总是相等三、计算题(本题共2小题，共30分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案
7、的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(14分)在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面 的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E6.0105 N/C，方向与x轴正方向相同在O处放一个电荷量q5.0108 C、质量m图91.0102 kg的绝缘物块物块与水平面间的动摩擦因数0.20，沿x轴正方向给物块一个初速度v02.0 m/s，如图9所示求物块最终停止时的位置(g取 10 m/s2)12(16分)如图10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53，绳长为l，B、C、D到O点的距离均为l，BD
8、水平，OC竖直BOCODOl.(1)将小球移到B点，给小球一竖直向下的初速度vB，小球 图10到达悬点正下方C点时绳中拉力恰等于小球重力，求vB的大小(2)当小球移到D点后，让小球由静止自由释放，求：小球首次经过悬点O正下方时的速率(计算结果可带根号，取sin530.8)13.（2012四川卷）（19分）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑水平，BC段为光滑圆弧，对应的圆心角= 370，半径r=2.5m，CD段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m=5l0-2kg、电荷量q=+110-6C的小物
9、体（视为质点）被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点，0.1s以后，场强大小不变，方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数=0.25。设小物体的电荷量保持不变，取g=10m/s2sin370=0.6，cos370=0.8。 (1)求弹簧枪对小物体所做的功； (2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P，求CP的长度。第六章 第2单元 电场的能的性质【参考答案与详细解析】一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)1、答案：C2解析：对正电荷M；对负电荷N.即N.而W2W1，0，且和均大于0，则NMD，则从ADD移动正电荷电场力做正
10、功，B对；从ADD移动负电荷，电场力做负功，电势能增加，C错；电场力做功与路径无关，只与两点间电势差有关，故D正确答案：BD10解析：由a、b、c三球经过一段时间后均通过等势面B，可知它们所受的电场力向下，则电场方向竖直向下，故A正确；由动能定理得，三个小球通过等势面B时，电场力做功相等，三球的速度大小相同，且a、c方向相同，B正确；对a、b两球，由于运动方向不同，同一时间，电场力做功不同，因此同一时刻的动能不相同，C错误；三个小球运动的方向不同，大小也不相同，不可能在同一时刻位于同一等势面上，故电势能不可能相等，D错误答案：AB三、计算题(本题共2小题，共30分解答时请写出必要的文字说明、方
11、程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11解析：物块先在电场中向右减速，设运动的位移为x1，由动能定理得：(qEmg)x10mv02所以x1代入数据得x10.4 m可知，当物块向右运动0.4 m时速度减为零，因物块所受的电场力FqE0.03 NFfmg0.02 N，所以物块将沿x轴负方向加速，跨过O点之后在摩擦力作用下减速，最终停止在O点左侧某处，设该点距O点距离为x2，则对全过程由动能定理得mg(2x1x2)0mv02.解之得x20.2 m.答案：在O点左侧距O点0.2 m处12解析：(1)小球由B点到C点的过程中(mgEq)lmvC2mv
12、B2由在C点绳中的拉力恰等于小球重力知FCmgm，则vC0由在A点小球处于平衡知：Eqmgtan53mg，所以vB.(2)小球由D点静止释放后沿与竖直方向夹角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hlcot53l.在此过程中，绳中张力始终为零，故此过程中的加速度a和位移x分别为ag，xl，所以小球到达悬点正下方时的速率v.答案：(1) (2) 13.解：(1)设弹簧枪对小物体做功为Wf，由动能定理得Wf-mgr(l-cos)=mv02代人数据得Wf=0.475J说明：式4分，式2分。(2)取沿平直斜轨向上为正方向。设小物体通过C点进入电场后的加速度为a1，由牛顿第二定律得mgsin(mgcos+qE)=ma1小物体向上做匀减速运动，经t1=0.1s后，速度达到v1，有v1=v0+a1t1由可知v1=2.1m/s，设运动的位移为s1，有sl-v0t1+a1t12电场力反向后，设小物体的加速度为a2，由牛顿第二定律得mgsin(mgcos-qE)=ma2设小物体以此加速度运动到速度为0，运动的时间为t2，位移为s2，有0=v1+a2t2s2=v1t2+a2t22设CP的长度为s，有s=s1+s2联立相关方程，代人数据解得s=0.57m说明：式各3分，式各1分，式2分。高考资源网w w 高 考 资源 网
