【优化方案】高考物理总复习 第六章第二节知能演练强化闯关 新人教版选修31.doc

知能优化演练1如图6210所示，在一匀强电场区域中，有a、b、c、d四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知a、b、c三点电势分别为a1 v，b4 v，c0，则d点电势d的大小为()图6210a3 vb0c2 v d1 v解析：选a.在匀强电场中，由于ad与bc平行且相等，故uadubc，即adbc，代入数据解得d3 v.2(2010高考山东卷)某电场的电场线分布如图6211所示，以下说法正确的是()图6211ac点场强大于b点场强ba点电势高于b点电势c若将一试探电荷q由a点释放，它将沿电场线运动到b点d若在d点再固定一点电荷q，将一试探电荷q由a移至b的过程中，电势能减小解析：选bd.根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小可知c点的电场强度小于b点的电场强度，a错误；根据沿电场线方向电势逐渐降低可知a点电势高于b点电势，b正确；只有当电场线为直线时，试探电荷由静止释放，才能沿电场线运动，所以c错误；若在d点再固定一点电荷q，将一试探电荷q由a移到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，d正确3(2012浙江三校联考)如图6212中虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场中运动，实线表示该小球的运动轨迹小球在a点的动能等于20 ev，运动到b点时的动能等于2 ev.若取c点为零势点，则当这个带电小球的电势能等于6 ev时(不计重力和空气阻力)，它的动能等于()图6212a16 ev b14 evc6 ev d4 ev解析：选b.由于带正电的小球由a到b动能减小了18 ev，而电场中机械能和电势能总和不变，故在c点的动能为8 ev，总能量为8 ev08 ev.因电势能为6 ev，所以动能为8 ev(6 ev)14 ev，故选b.4如图6213所示，绝缘杆两端固定带电小球a和b，轻杆处于水平向右的匀强电场中，不考虑两球之间的相互作用初始时杆与电场线垂直，将杆右移的同时顺时针转过90，发现a、b两球电势能之和不变，根据如图给出的位置关系，下列说法正确的是()图6213aa一定带正电，b一定带负电ba、b两球带电量的绝对值之比qaqb12ca球电势能一定增加d电场力对a球和b球都不做功答案：b5如图6214为光滑绝缘水平的直线轨道，在轨道的竖直平面内加一个斜向上方的匀强电场有一质量为1.0102kg、带电量为1.0104c的可视为质点的物块，从轨道上的a点无初速度释放，沿直线运动0.2 m到达轨道上的b点，此时速度为2 m/s.(g取10 m/s2)求：图6214(1)a、b两点间的电势差uab.(2)场强大小可能的取值范围解析：(1)a到b过程中只有电场力做功，根据动能定理得：quabmv0解得：uab200 v(2)设场强的竖直分量为ey，水平分量为ex，则有：mgqeyqexxmv0解得：ey1000 v/m，ex1000 v/m场强的最大值为：emax1000 v/m场强的取值范围为：1000 v/me1000 v/m.答案：(1)200 v(2)1000 v/me1000 v/m一、选择题1(2010高考上海卷)三个点电荷电场的电场线分布如图6215所示，图中a、b两点处的场强大小分别为ea、eb，电势分别为a、b，则()图6215aeaeb，ab beaeb，abceaeb，ab deaeb，ab解析：选c.由图可以看出a处电场线更密，所以eaeb，根据对称性，a处的电势应与右侧负电荷附近对称点的电势相等，再根据沿电场线方向电势降低可以判定ba，故c项正确2(2010高考天津卷)在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则()ab点的电场强度一定比a点大b电场线方向一定从b指向acb点的电势一定比a点高d该电荷的动能一定减小解析：选c.电场力做负功，该电荷电势能增加正电荷在电势高处电势能较大，c正确电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用，总功不一定为负由动能定理可知，动能不一定减小，d错电势高低与场强大小无必然联系，a错b点电势高于a点，但a、b可能不在同一条电场线上，b错3. 在地面上方空间有方向未知的匀强电场，一带电量为q的小球以某一初速度由m点沿如图6216所示的轨迹运动到n点(忽略小球所受空气阻力)由此可知()图6216a小球所受的电场力一定大于重力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：选ab.由小球运动的轨迹向上弯可知，小球受到的电场力和重力的合力的方向一定是向上或斜向上的，故电场力一定大于重力，a选项正确；在小球的运动过程中只有重力和电场力做功，由能量转化和守恒可知，b选项正确，c错；由于合力的方向不确定故选项d错4(2012南通模拟)如图所示，真空中有两个等量异种点电荷a、b，m、n、o是ab连线的垂线上的点，且aoob.一带负电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，设m、n两点的场强大小分别为em、en，电势分别为m、n.下列判断中正确的是()图6217ab点电荷一定带正电bemnd此试探电荷在m处的电势能小于n处的电势能解析：选ab.由轨迹可见，电场力偏右，说明b一定带正电，a对；题中所述等量异种电荷，对m、n两点电势和场强就较容易判断，m点电势低，场强小，但负电荷在m点电势能大，所以b正确，c、d错误5(2011高考上海卷)两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置x变化规律的是图()图6218解析：选a.距正电荷越近电势越高，且0；距负电荷越近电势越低，且0，故选a.6(2012江南十校联考)如图6219所示，在粗糙程度相同的斜面上固定一点电荷q，在m点无初速度地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点静止，则从m到n的过程中()图6219am点的电势一定高于n点的电势b小物块的电势能可能增加c小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功d小物块和点电荷q一定是同种电荷解析：选d.由题意知小物块在向下运动的过程中，受到的重力、斜面支持力、沿斜面向上的摩擦力都是恒力，由于小物块运动中距点电荷q的距离增大，则库仑力减小，而小物块先加速后减速，故库仑力必是斥力的作用，则库仑力做正功，电势能减小，但物块所带电荷的电性未知，故不能确定m、n两点电势的相对高低，a、b错误，d正确由能量守恒可知小物块克服摩擦力所做的功等于电势能减少量与重力势能减少量之和，c错误7(2012洛阳高三质检)如图6220所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处有一个点电荷现从b、c之间一点p以相同的速率发射两个带电粒子，分别沿pm、pn运动到m、n点，m、n两点都处于圆周c上，以下判断正确的是()图6220a到达m、n时两粒子速率仍相等b到达m、n时两粒子速率vmvnc到达m、n时两粒子的电势能相等d两个粒子的电势能都是先减小后增大解析：选b.从粒子的运动轨迹可看出电场对到达m点的粒子做正功，对到达n点的粒子做负功，再根据动能定理可知，a错误，b正确；m、n两点电势相等，但带电粒子的电性不同，到达m、n两点时两粒子的电势能不同，c错误；到达m点的粒子其电势能先增大后减小，而到达n点的粒子其电势能先减小后增大，d错误8(2012广州毕业班综合测试)如图6221所示表示某静电场等势面的分布，电荷量为1.6109c的正电荷从a经b、c到达d点从a到d，电场力对电荷做的功为()图6221a4.8108jb4.8108jc8.0108j d8.0108j解析：选b.电场力做功与电荷运动的路径无关，只与电荷的起始位置有关从a到d，电场力对电荷做的功为wuadq(ad)q(4010)1.6109j4.8108j，a、c、d错误，b正确9(2011高考山东卷)如图6222所示，在两等量异种点电荷的电场中，mn为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于mn对称，b点位于mn上，d点位于两电荷的连线上以下判断正确的是()图6222ab点场强大于d点场强bb点场强小于d点场强ca、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差d试探电荷q在a点的电势能小于在c点的电势能解析：选bc.两点电荷连线上的中点是连线上场强最小的点同时也是中垂线上场强最大的点，所以d点场强大于b点场强，b正确，a错误；根据电场线分布的对称性，可知c正确；正试探电荷在电势高的地方电势能大，d错误10(2012皖南八校联考)水平面上有一边长为l的正方形，其a、b、c三个顶点上分别固定了三个等量的正点电荷q，将一个电荷量为q的点电荷分别放在正方形中心点o点和正方形的另一个顶点d点处，两处相比，下列说法正确的是()图6223aq在d点所受的电场力较大bq在d点所具有的电势能较大cd点的电势高于o点的电势dq在两点所受的电场力方向相同解析：选d.由点电荷的电场及场的叠加可知，在o点b、c两处的点电荷产生的电场相互抵消，o点处的场强等于a处点电荷所产生的场强，即eo，方向由a指向o；而在d点处edcos452eo，方向也沿ao方向，a错误，d正确ad是b、c两处点电荷连线的中垂线，由两等量正电荷的电场中电势分布可知在b、c两点电荷的电场中o点电势高于d点电势，而在点电荷a的电场中o点电势也高于d点电势再由电势叠加可知o点电势高，而正电荷在电势越高处电势能越大，b、c皆错误二、非选择题11如图6224所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的p点，固定电荷量为q的点电荷一质量为m、带电荷量为q的物块(可视为质点)，从轨道上的a点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到p点正下方b点时速度为v.已知点电荷产生的电场在a点的电势为(取无穷远处电势为零)，pa连线与水平轨道的夹角为60，试求：图6224(1)物块在a点时受到轨道的支持力大小；(2)点电荷q产生的电场在b点的电势解析：(1)物块在a点受重力、电场力、支持力分解电场力，由竖直方向受力平衡得fnmgksin600r由得fnmg.(2)从a运动到p点正下方b点的过程中，由动能定理得qumv2mv又因为uba，由以上两式解得b(vv2) .答案：(1)mg(2)(vv2)12如图6225所示，在e1103v/m的竖直向下匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道qpn与一水平绝缘轨道mn平滑连接，半圆形轨道平面与电场线平行，p为半圆qn的中点，其半径r40 cm，带正电为q1104c的小滑块的质量为m10 g，与水平轨道间的动摩擦因数0.15，位于n点右侧1.5 m处，取g10 m/s2.求：图6225(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点q，则滑块应以多大的初速度v0