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2016届高考物理一轮复*6.2电场的能的性质课时作业新人教版选修3_1

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第 2 课时 电场的能的性质 基本技能练 1.(2014·南昌市二模)如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子运动的轨迹,带电 粒子只受电场力的作用,运动过程中电势能逐渐减少,它运动到 b 处时的运动方向与受 力方向可能的是 ( ) 解析 由于带电粒子只受电场力的作用,而且运动过程中电势能逐渐减少,可判断电场 力做正功,即电场力方向与粒子速度方向夹角为锐角,且电场力方向沿着电场线指向轨 迹凹侧。综上所述,可判断只有 D 项正确。 答案 D 2.(2014·徐州市高三第三次质检)在地面上插入一对电极 M 和 N,将两个电极与直流电源 相连,大地中形成恒定电流和恒定电场。恒定电场的基本性质与静电场相同,其电场线 分布如图 1 所示,P、Q 是电场中的两点。下列说法正确的是 ( ) 图1 A.P 点场强比 Q 点场强大 B.P 点电势比 Q 点电势高 C.P 点电子的电势能比 Q 点电子的电势能大 D.电子沿直线从 N 到 M 的过程中所受电场力恒定不变 解析 因为电场线密集处场强大,所以 P 点场强小于 Q 点场强,选项 A 错误;因为沿电 场线电*档停 P 点电势高于 Q 点电势,选项 B 正确;根据“负电荷在电势高处电 势能小”,可知 P 点电子的电势能比 Q 点电子的电势能小,选项 C 错误;沿直线从 N 到 M 的过程中,电场线先逐渐变稀疏,然后变密集,故此过程中,电子所受电场力先减小 后增大,选项 D 错误。 答案 B 3. (2014·淮安市高三考前信息卷)如图 2 所示,椭圆 ABCD 处于一匀强电场中,椭圆*面* 行于电场线,AC、BD 分别是椭圆的长轴和短轴,已知电场中 A、B、C 三点的电势分别为 φ A=14 V、φ B=3 V、φ C=-7 V,由此可得 D 点的电势为 ( ) 图2 A.8 V B.6 V C.4 V D.2 V 解析 A、B、C、D 顺次相连将组成菱形,由公式 U=Ed 可知,φ A-φ B=φ D-φ C 或 φ -φ D=φ B-φ C,解得 φ D=4 V,选项 C 正确。 答案 C 4.(2014·西安市第二次质检)如图 3 是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图,电 场线的方向如图中箭头所示,M、N、Q 是以直电场线上一点 O 为圆心的同一圆周上的三 点,OQ 连线垂直于 MN。以下说法正确的是 s( ) A 图3 A.O 点电势与 Q 点电势相等 B.O、M 间的电势差小于 N、Q 间的电势差 C.将一负电荷由 M 点移到 Q 点,电荷的电势能增加 D.在 Q 点释放一个正电荷,正电荷所受电场力将沿与 OQ 垂直的方向竖直向上 解析 由电场线的方向可知 φ M>φ O>φ N,再作出此电场中过 O 的等势线,可知 φ O>φ Q, A 错误; 且 MO 间的*均电场强度大于 ON 间的*均电场强度, 故 UMO>UON, B 错误; 因 UMQ>0, 负电荷从 M 到 Q 电场力做负功,电势能增加,C 正确;正电荷在 Q 点的电场力方向沿电 场线的切线方向而不是圆的切线方向,D 错误。 答案 C 5.如图 4 所示,在直角三角形所在的*面内有匀强电场,其中 A 点电势为 0 V,B 点电势为 3 V,C 点电势为 6 V。已知∠ACB=30°,AB 边长为 3 m,D 为 AC 的中点。现将一点电 荷放在 D 点,且点电荷在 C 点产生的场强为 2 N/C,则放入点电荷后,B 点场强为 ( ) 图4 A.4 N/C B.5 N/C C.2 2 N/C D. 5 N/C 解析 D 点电势为 3 V,BD 连线为等势线,由几何关系可知,A 点到等势线的距离为 1.5 m,所以匀强电场的场强 E1= 3 N/C=2 N/C,且与 AB 边的夹角为 30°,点电荷在 B 1.5 点的场强 E2 与 E1 垂直,所以合场强 E=2 2 N/C。 答案 C 6.如图 5 所示,三条*行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为 10 V、20 V、 30 V,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,a、b、c 是轨迹上的三个 点,下列说法正确的是 ( ) 图5 A.粒子在三点所受的电场力不相等 B.粒子必先过 a,再到 b,然后到 c C.粒子在三点所具有的动能大小关系为 Ekb>Eka>Ekc D.粒子在三点的电势能大小关系为 Epc<Epa<Epb 解析 根据电场线与等差等势面垂直,沿着电场线方向电势逐渐降低,可知此电场为匀 强电场,且电场方向垂直等势面指向电势为 10 V 的等势面,又在匀强电场中电场方向 沿着电场线且指向轨迹的凹侧,所以可知粒子带负电,粒子在三点所受的电场力相等, 故 A 错误。因速度方向未知,则粒子不一定必先过 a,再到 b,然后到 c,也可以反之, 故 B 错误;粒子无论是先从 a 到 b 再到 c,还是先从 c 到 b 再到 a,电场力均先做负功, 再做正功,动能先减少后增加,电势能先增加后减少,故 C 错误,D 正确。 答案 D 7.(2014·济南市二模)如图 6 所示,孤立点电荷+Q 固定在正方体的一个顶点上,与+Q 相邻的三个顶点分别是 A、B、C,下列说法正确的是 ( ) 图6 A.A、B、C 三点的场强相同 B.A、B、C 三点的电势相等 C.A、B、C 三点所在的*面为一等势面 D. 将一电荷量为+q 的检验电荷由 A 点沿直线移动到 B 点的过程中电势能始终保持不变 解析 A、B、C 三点到点电荷的距离相等,根据 E=k 2可知 A、B、C 三点的电场强度大 小相等,但方向不同,故选项 A 错误;A、B、C 三点在以点电荷为球心的球面上,而点 电荷的等势面为以点电荷为球心的一系列同心球面,故选项 B 正确,选项 C 错误;将一 电荷量为+q 的检验电荷由 A 点沿直线移动到 B 的过程中电场力先做负功后做正功,电 势能先增大后减小,选项 D 错误。 答案 B 能



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