1、限时规范特训(时间:45 分钟 分值:100 分)1某平面区域电场线呈上下、左右对称分布,如图所示,已知M、N 为区域中上、下对称的两点,根据以上条件,下列判断正确的是()A.M 点场强一定等于 N 点场强B.M 点场强一定大于 N 点场强C.将正电荷从 M 点沿虚线移动到 N 点,电场力做正功D.电子在 M 点的电势能等于在 N 点的电势能解析:电场线越密的地方,场强越强,反之场强越弱,因为 M、N 上、下对称,故场强大小相等,B 错误;因为场强方向为电场线的切线方向,M、N 两点的场强方向不同,故 A 错误;将正电荷从 M点沿虚线移动到 N 点,由电场力与运动方向的关系可知,电场力先做负功
2、,再做正功,C 错误;一个电子从 M 点运动到 N 点的过程中,电场力先做正功,再做负功,由对称性可知,总功为零,故电子在 M、N 两点的电势能相等,D 正确答案:D2如图所示,在点电荷Q 的电场中有 A、B 两点,将质子和 粒子分别从 A 点由静止释放到达 B 点时,它们的速度大小之比为()A11 B21C.21 D1 2解析:设 AB 两点间的电势差为 U,由动能定理有对质子:12mHv2HqHU对 粒子:12mv2qU所以vHvqHmqmH1421 21.答案:C3.2012海淀一模某电场的电场线分布如图所示,电场中有 A、B 两点,则以下判断正确的是()AA 点的场强大于 B 点的场强
3、,B 点的电势高于 A 点的电势B若将一个电荷由 A 点移到 B 点,电荷克服电场力做功,则该电荷一定为负电荷C一个负电荷处于 A 点的电势能大于它处于 B 点的电势能D若将一个正电荷由 A 点释放,该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动解析:电场线密集处场强大,沿电场线的方向电势逐渐降低,所以 A 对;逆着电场线方向移动电荷,电场力对正电荷做负功,对负电荷做正功,B 错;负电荷在电势高的地方的电势能小,正电荷在电势高的地方的电势能大,故 C 对;正电荷由 A 点释放,它将向图中电场线密集处运动,加速度增大,D 错答案:AC42012苏北模拟某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是()Aa
4、 点的电势高于 b 点的电势Bc 点的电场强度大于 d 点的电场强度C若将一正试探电荷由 a 点移到 b 点,电场力做负功D若将一负试探电荷由 c 点移到 d 点,电势能增加解析:沿电场线方向电势降低,故 A 错;电场线密集的地方场强大,故 B 错;若将一正试探电荷由 a 点移到 b 点,是逆着电场线移动,所以电场力做负功,C 对;若将一负试探电荷由 c 点移到 d 点,电场力做正功,所以电势能减少,D 错答案:C52012河南洛阳统考静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为 a 的点运动至电势为 b 的点,若带电粒子在 a、b 两点的速率分别为 va、vb,不计重力,则带电粒子的电荷量与质量
5、之比 q/m 为()A.v2av2b2baB.v2bv2a2baC.v2av2bbaD.v2bv2aba解析:由电势差公式以及动能定理得 WqUabq(ab)12m(v2bv2a),可得比荷qm v2bv2a2ab,A 项正确答案:A6.2012南昌调测如图所示,一带电量为 q、质量为 m 的小物块处于一倾角为 37的光滑面上,当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时,小物块恰好处于静止状态某时刻,电场强度突然减小为原来的12,则从该时刻起,物块下滑距离为 L 时的动能为(已知:sin370.6,cos370.8)()A.0.6 mgLB.0.8 mgLC.0.5 mgLD.0.3 mgL解析:
6、本题考查物体的受力分析及动能定理的运用难度中等根据题意可知,物块受到的电场力水平向右,对物块受力分析如图所示,由受力分析可知,物块受到的电场力为 Fmgtan3734mg,若电场强度变为原来的12,物块下滑过程中根据动能定理,有 Ek0mgLsin3712FLcos37,经计算得 Ek0.3mgL,选项 D 正确答案:D72010江苏卷5空间有一沿 x 轴对称分布的电场,其电场强度 E 随 X 变化的图像如图所示下列说法正确的是()A.O 点的电势最低B.X2 点的电势最高C.X1 和X1 两点的电势相等D.X1 和 X3 两点的电势相等解析:可画出电场线如下,沿电场线电势降落(最快),所以
7、A 点电势最高,A 错误,B 错误;根据 UEd,电场强度是变量,可用 Ex 图象面积表示,所以 C 正确;两点电场强度大小相等,电势不相等,D 错误,此项迷惑人答案:C8.2012濮阳一模如图所示,在粗糙的斜面上固定一点电荷 Q,在 M 点无初速度释放带有恒定电荷的小物块,小物块在Q 的电场中沿斜面运动到 N 点停下则从M 到 N 的过程中,下列说法正确的是()A小物块所受的电场力减小B小物块的电势能可能增加CM 点的电势一定高于 N 点的电势D小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功解析:小物体所受的摩擦阻力不变,它先加速后减速,说明它所受合外力先向下后向上,又由于远离点电荷时受到
8、的电场力越来越小,故电场力方向沿斜面向下,电场力做正功,电势能减小,A 对、B 错;由于小物体及 Q 的电性无法确定,故 C 错;由功能关系,小物体减少的电势能与重力势能之和等于克服摩擦力做的功,D 对答案:AD92012西城一模如图甲所示,A、B 是某电场中一条电场线上的两点一个带负电的点电荷仅受电场力作用,从 A 点沿电场线运动到 B 点在此过程中,该点电荷的速度 v 随时间 t 变化的规律如图乙所示下列说法中正确的是()AA 点的电场强度比 B 点的大BA、B 两点的电场强度相等CA 点的电势比 B 点的电势高DA 点的电势比 B 点的电势低解析:由点电荷的速度 v 随时间 t 变化的规
9、律可知,带负电的点电荷是做加速度逐渐增大的减速运动,故 A 点的电场强度比 B 点的小,负电荷的动能减小,电势能增加,对应位置的电势减小,因此 C对答案:C10.2010四川卷21如图所示,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,OMON.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
10、 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 之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置解析:在 N 点如果电场力不小于弹簧弹力的分力,则滑块一直加速,A 正确在 N 点如果电场力小于弹簧弹力的分力,则滑块先加速后减速,就可能有两个位置的速度相同,C 正确.1、2 与 3、4间的电势差相等,电场力做功相等,B 错误由于 M 点和 N 点弹簧的长度不同但弹力相等,说明 N 点时弹簧是压缩的,在弹簧与水平杆垂直和弹簧恢复原长的两个位置滑块的加速度只由电场力决定,D错误答案:AC11有一个电荷量 q3106 C 的点电荷,从某电场中的 A点移到 B
11、点,电荷克服电场力做 6104 J 的功;从 B 点移到 C 点,电场力对电荷做 9104 J 的功求 A、C 两点的电势差并说明 A、C两点哪点的电势较高解析:由 AB 点:WABqUAB6104 J 由 BC 点:WBCqUBC9104 J由 AC 点:WACWABWBC3104 J所以 AC 两点间电势差 UACWACq 100 V说明 Ac,C 点电势高12.2012滨海检测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 m1.0102kg
12、 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,如图所示求物块最终停止时的位置(g 取 10 m/s2)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)x1012mv20所以 x1mv202qEmg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)012mv20
13、,解得 x20.2 m.答案:在 O 点左侧距 O 点 0.2 m 处13.2011福建卷反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似如图所示,在虚线 MN 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从 A 点由静止开始,在电场力作用下沿直线在 A、B 两点间往返运动已知电场强度的大小分别是 E12.0103 N/C 和 E24.0103 N/C,方向如图所示带电微粒质量 m1.01020 kg,带电量 q1.0109C,A点距虚线 MN 的距离 d11.0 cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应求:(1)B 点距虚线 MN 的距离 d2;(2)带电微粒从 A 点运动到 B 点所经历的时间 t.解析:(1)带电微粒由 A 运动到 B 的过程中,由动能定理有|q|E1d1|q|E2d20 由式解得 d2E1E2d10.50 cm(2)设微粒在虚线 MN 两侧的加速度大小分别为 a1、a2,由牛顿第二定律有|q|E1ma1|q|E2ma2设微粒在虚线 MN 两侧运动的时间分别为 t1、t2,由运动学公式有d112a1t21 d212a2t22 又 tt1t2 由式解得 t1.5108s.