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2012高三物理一轮复习课时练习:9.2电势 电势差 电势能.doc

上传人:高**** 文档编号:645625 上传时间:2024-05-29 格式:DOC 页数:7 大小:167.50KB
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资源描述

1、高考资源网第九章 第2课时1.在静电场中()A电场强度处处为零的区域内,电势一定也处处为零B电场强度处处相同的区域内,电势一定也处处相同C电场强度的方向总是跟等势面垂直D电势降低的方向就是电场强度的方向【解析】电场强度大小和电势高低没有直接关系,不能根据电场强度大小判断电势高低,也不能根据电势的高低判断电场强度的大小,A、B均错电场强度的方向一定跟等势面垂直, C对,沿电场强度的方向电势降低,但电势降低的方向不一定是电场强度的方向,D错【答案】C2一个点电荷,从静电场中的a点移到b点,其电势能的变化为0,则()Aa、b两点的场强一定相等B该电荷一定沿等势面移动C作用于该点电荷的电场力与其移动方

2、向总是垂直的Da、b两点的电势一定相等【解析】由题意分析可知a,b两点的电势相等,但并不能说明a,b两点的场强一定相等因为电势和场强是两个截然不同的物理量,所以选项A错误;电场力做功与路径无关,只与始末位置有关电势能变化为0,说明电场力做功为0,电荷由a点移到b点,可能经过一些电势不等的点,只要始位置a和末位置b的电势相等即可,不一定非在同一个等势面上移动,因此选项B错误;只有在等势面上移动电荷,电场力与其移动方向才总是垂直的,选项C错误,选项D正确【答案】D3在地面上空中有方向未知的匀强电场,一带电量为q的小球以某一速度由M点沿下图所示的轨迹运动到N点由此可知()A小球所受的电场力一定大于重

3、力B小球的动能、电势能和重力势能之和保持不变C小球的机械能保持不变D小球的动能一定减小【解析】由题图示的轨迹可知,小球所受的合外力向上或左上方,所以小球所受的电场力一定大于重力;小球以某一速度由M点沿图示轨迹运动到N点的过程中,仅受电场力和重力作用,其小球的动能、电势能和重力势能之和保持不变,但机械能不守恒若小球所受的合外力(重力和电场力的合力)向上,则小球的动能增加;若小球所受的合外力(重力和电场力的合力)向左上方,则小球的动能可能减小【答案】AB4(2009年辽宁、宁夏卷)空间有一匀强电场,在电场中建立如图所示的直角坐标系Oxyz,M、N、P为电场中的三个点,M点的坐标(0,a,0),N点

4、的坐标为(a,0,0),P点的坐标为(a,)已知电场方向平行于直线MN,M点电势为0,N点电势为1 V,则P点的电势为()A. VB. VC. V D. V【解析】MN间的距离为a,P点在MN连线上的投影点离M点的距离为,所以P点的电势为:1 V,D正确【答案】D5如图所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M、N为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动,且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度vN折回N点,则()A粒子受电场力的方向一定由M指向NB粒子在M点的速度一定比在N点的大C粒子在M点的电势能一定比在N点的大D电场中M点的电势一定高

5、于N点的电势【解析】由题意可知M、N在同一电场线上,带电粒子从M点运动到N点的过程中,电场力做负功,动能减小,电势能增加,故选项A、C错误,B正确;由于题中未说明带电粒子及两极板的电性,故无法判断M、N两点的电势高低,选项D错误【答案】B6如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J,电场力做的功为1.5 J则下列说法正确的是()A粒子带负电B粒子在A点的电势能比在B点少1.5 JC粒子在A点的动能比在B点多0.5 JD粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J【解析】粒子从A点运动到B点,电场力做正功,且沿着电场线,故粒子带正电,所以选项A错;粒子从A点

6、运动到B点,电场力做正功,电势能减少,故粒子在A点的电势能比在B点多1.5 J,故选项B错;由动能定理,WGW电Ek,2.0 J1.5 JEkBEkA,所以选项C对;由其他力(在这里指电场力)做功等于机械能的增加,所以选项D对【答案】CD7如图所示,实线为方向未知的三条电场线,虚线分别为等势线1、2、3,已知MNNQ,a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图所示,则()Aa一定带正电,b一定带负电Ba加速度减小,b加速度增大CMN电势差|UMN|等于NQ两点电势差|UNQ|Da粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小【解析

7、】由带电粒子的运动轨迹,结合曲线运动的特点可知带电粒子所受的电场力方向,但因为电场线的方向不确定,故不能判断带电粒子带电的性质,A错;由电场线的疏密可知,a加速度将减小,b加速度将增大,B正确;因为是非匀强电场,故MN电势差并不等于NQ两点电势差,C错;但因为等势线1与2之间的电场强度比2与3之间的电场强度要大,故1、2之间的电势差要大于2、3之间的电势差,但两粒子的带电量大小不确定,故无法比较动能变化量的大小,D错误【答案】B8绝缘细绳的一端固定在天花板上,另一端连接着一个带负电的电荷量为q、质量为m的小球,当空间建立水平方向的匀强电场后,绳稳定处于与竖直方向成60角的位置,如图所示,已知细

8、绳长为L,让小球从30的A点释放,则()A匀强电场的场强为B匀强电场的场强为C小球的最大速度为D小球的最大速度为(1)【解析】小球在60时处于平衡,则Eqmgtan ,所以E,选项A错误、B正确;小球第一次到达平衡位置处的速度是小球的最大速度,根据动能定理有:qE(Lsin 60Lsin 30)mg(Lcos 30Lcos 60)mv2,联立解得v(1),选项C错误、D正确【答案】BD9如图所示,绝缘弹簧的下端固定在斜面底端,弹簧与斜面平行且初始为自然长度,带电小球Q(可视为质点)固定在光滑绝缘斜面的M点,处于通过弹簧中心的直线ab上现将小球P(亦可视为质点)从直线ab上的N点由静止释放,设小

9、球P与Q电性相同则小球P从释放到运动至最低点的过程中()A小球P的速度先增大后减小B小球P的速度最大时所受弹簧弹力与库仑力的合力为零C小球P的动能、重力势能、电势能的总和不变D小球P所受重力和弹簧弹力做功的代数和等于电势能的变化量的大小【解析】小球P运动到斜面最低点的过程中,库仑力做正功,重力做正功,弹簧弹力做负功,先做加速度减小的加速运动,当弹簧弹力等于重力沿着斜面向下的分力与库仑力之和时,速度达到最大,此后做加速度增大的减速运动直到速度为零,A对B错;此过程中系统所有对象具有的能量形式有动能、重力势能、电势能和弹性势能,由能的转化和守恒定律可知这些能量的总和不变,C错;小球P的初末状态下的

10、动能均为零,故WGW弹W电0,W电EP电,故D对【答案】AD10如图所示,匀强电场场强的大小为E,方向与水平面的夹角为(45),场中有一质量为m、电荷量为q的带电小球,用长为L的绝缘细线悬挂于O点,当小球静止时,细线恰好水平现用一外力将小球缓慢拉至竖直方向最低点,小球电荷量保持不变,在此过程中()A该外力所做的功为mgLcot B带电小球的电势能增加qEL(sin cos )C带电小球的电势能增加2mgLcot D该外力所做的功为mgLtan 【解析】由于小球静止时,细线恰好水平,所以重力与电场力的合力大小为mgcos ,方向水平向右,在外力将小球缓慢拉至竖直方向最低点的过程中,小球在重力与电

11、场力的合力方向的位移为L,外力克服重力与电场力的合力做功mgLcos ,A正确,D错误;小球的重力势能减小mgL,在场强方向的位移为L(sin cos ),电场力对小球做的功为qEL(sin cos ),电势能增加qEL(sin cos ),B 正确,C错误【答案】AB11如图所示,一个质量为4103kg、电荷量为2106 C的小球,套在绝缘杆上,杆可在竖直平面内绕上端转动,球与杆的动摩擦因数为0.5.整个装置处于电场强度大小为2104 N/C,方向水平向右的匀强电场中,取g10 m/s2.求:(1)杆与竖直方向夹角多大时,小球运动速度变化最快;(2)当杆竖直放置时,球沿杆下滑1 m所损失的机

12、械能【解析】(1)当杆转到沿合力方向,不受摩擦力作用时,小球加速度最大,合力与竖直方向夹角为cot .30(2)FNqEFFNqEWFqEs0.5210621041 J2102 J【答案】(1)30(2)2102 J12如图所示,水平放置的平行金属板的N板接地,M板电势为U,两板间距离为d,d比两板的长度小很多,在两板之间有一长为2l的绝缘轻杆,可绕杆的水平固定轴O在竖直面内无摩擦地转动,O为杆的中点,杆的两端分别连着小球A和B,它们的质量分别为2m和m,它们的带电荷量分别为q和q,当杆由图示水平位置从静止开始转过90到竖直位置时,已知重力加速度为g,求:(1)两球的电势能的变化;(2)两球的总动能;(3)杆对A球的作用力【解析】(1)电场中的场强为:E电场力对两球做的功为:WE2qEl电势能的减少量为:|Ep|(2)重力对两球做的功为:WGmgl由动能定理,有:WGWEEK0解得:EKmgl(3)根据(2)问,有:2mv2mv2mglA球在最低点,由牛顿第二定律,有:F2mg2m解得:F【答案】(1)(2)mgl(3)w。w-w*k&s%5¥u

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