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类型(新高考)高考物理二轮复习常考题型大通关(八)电场中力和能的性质解析版.doc

  • 上传人(卖家):刘殿科
  • 文档编号:5813943
  • 上传时间:2023-05-11
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    关 键  词:
    新高 高考 物理 二轮 复习 题型 大通 电场 性质 解析
    资源描述:

    1、2021届高考物理二轮复习常考题型大通关(新高考)(八)电场中力和能的性质1.如图所示,将一带电小球A通过绝缘细线悬挂于O点,细线不能伸长.现要使细线偏离竖直方向30角,可在O点正下方的B点放置带电荷量为的点电荷,且连线垂直于;也可在O点正下方C点放置带电荷量为的点电荷,且处于同一水平线上.则为( )A.1B.C.D.2.如图所示,在电场中有两点,则下列说法中正确的是( )A.M点的电势比N点的电势高B.M点的电场强度比N点的电场强度大C.正点电荷在M点的电势能比在N点的电势能大D.负点电荷从M点运动到N点,电场力不做功3.如图甲所示,在两点固定两个电荷量相等的点电荷,以连线的中点为坐标原点,

    2、沿中垂线方向建立x轴,x轴上各点的电场强度大小E随坐标x的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )A.两点电荷可能是异种电荷B.x轴所在的平面为其等势面C.在x轴上某位置无初速度释放一点电荷,该电荷可能做往复运动D.在靠近原点O处由静止释放一点电荷,其电势能一定先增加4.如图所示为某静电场中x轴上各点电势的分布图,一个带电粒子仅在静电力作用下从坐标原点O沿x轴正方向运动,则( )A.粒子一定带正电B.粒子一定带负电C.粒子从运动到,加速度先增大后减小D.粒子从运动到,加速度先减小后增大5.如图所示,在水平方向的匀强电场中,一绝缘细绳的一端固定在O点,另一端系一带正电的小球,小球在重力、电场力

    3、、绳子的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动,小球所受的电场力大小等于重力大小.比较这四点,小球( )A.在最高点a处的动能最小B.在最低点c处的机械能最小C.在水平直径右端b处的机械能最大D.在水平直径左端d处的机械能最大6.如图所示,质量为m、电荷量为q的小球在电场强度E的匀强电场中,以初速度沿直线做匀变速运动,直线与水平面的夹角为30,若小球在初始位置的电势能为零,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )A.电场方向一定竖直向上B.电场强度E的最小值为C.如果电场强度为,则小球相对初始位置的最大高度为D.如果电场强度为,小球电势能的最大值为7.真空中存在沿x轴方向的电场,x轴上各点的电势随

    4、位置x变化的关系图像如图所示,在处静止释放一个负电荷,不计电荷重力,则下列说法正确的是( )A.处的电势为零,电场强度大小也为零B.处的电场强度小于处的电场强度C.电荷沿x轴负方向运动过程中,电势能先变大后变小D.电荷沿x轴负方向运动到的最远位置处的坐标为8.平面直角坐标系内有三点,位置如图所示,匀强电场平行于坐标平面.将电子从a点分别移到坐标原点O和b点的过程中,电场力做功均为2 eV,已知a点电势为2V ,以下说法正确的是( )A.b点电势为零B.电场强度大小为200 V/mC.电子在c点电势能为D.将电子从a点移到b点和从b点移到c点,电场力做功相同9.如图所示,真空中有一竖直向上的匀强

    5、电场,其场强大小为E,电场中的两点固定着两个等量异种点电荷两点的连线水平,O为其连线的中点,是两点电荷连线的垂直平分线上的两点,两点在两点电荷的连线上,且与两点的连线恰好形成一个菱形,则下列说法正确的是( )A.两点的电场强度相同B.两点的电势相同C.将电子从a点移到c点的过程中,电场力对电子做正功D.质子在O点时的电势能大于其在b点时的电势能10.某条平直电场线上有四个点,相邻两点间距离均为d.以O点为坐标原点,沿电场强度方向建立x轴,该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示.一个带电荷量为的粒子,从O点由静止释放,仅考虑电场力作用.则( )A.若O点的电势为零,则A点的电势为B.粒子

    6、从A到B做匀速直线运动C.粒子运动到B点时动能为D.粒子从O到A的电势能变化量大于从B到C的电势能变化量11.两个等量正点电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有三点,如图甲所示。一个带电荷量为,质量为0.1 kg的小物块(可视为质点)从C点静止释放,其运动的图像如图乙所示,其中B点处为整条图线切线(图中标出了该切线)斜率最大的位置,则下列说法正确的是( )A.由C到A的过程中物块的电势能一直在增大B.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强C.由C点到A点电势逐渐降低D.两点间的电势差12.如图所示,位于竖直平面内的内壁光滑的绝缘管做成的圆环半径为R,管的内径远小于R.为该环的水平直径,及其以下

    7、区域处于水平向左的匀强电场中.现将质量为m、电荷量为q的带正电小球从管中a点由静止释放,已知小球释放后,第一次和第二次经过最高点c时对管壁的压力的大小之比为1:2.则下列说法正确的是( )A.匀强电场的电场强度B.小球释放后,第n次经过最低点d时对管壁的压力C.小球释放后,第一次到达b点时对管壁的压力为零D.小球释放后,第n次到达最高点c点时对管壁的压力答案以及解析1.答案:B解析:对两种情况下的小球A进行受力分析,如图所示,依据矢量的合成法则,结合几何知识及平衡条件,则有,设小球A带电荷量为Q,细线长为L,根据库仑定律有,根据几何知识有,联立以上各式可得,故B正确.2.答案:B解析:沿着电场

    8、线方向电势逐渐降低,则M点的电势比N点的电势低,故A错误;电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,所以M点的电场强度比N点的电场强度大,故B正确;根据电势能公式可知正点电荷在电势高处电势能大,则知正点电荷在M点的电势能比在N点的电势能小,故C错误;M点的电势比N点的电势低,根据电势能公式可知负点电荷在电势高处电势能小,则知负点电荷从M点运动到N点,电势能减小,电场力做正功,故D错误.3.答案:C解析:由图像可以看出,从原点O沿中垂线向两侧电场强度先增大后减小,可知两点电荷一定是同种电荷,A错误;根据同种点电荷的电场线分布可知,x轴所在的平面不是其等势面,B错误;若在x轴上某位置无初

    9、速度释放一与场源电荷电性相反的点电荷,该点电荷可能做往复运动,C正确;在靠近原点O处由静止释放一点电荷,刚开始运动的一段时间内,电场力一定对其做正功,电势能一定先减少,D错误。4.答案:D解析:由题图可知,从到电势逐渐升高,说明电场方向水平向左,粒子运动情况未知,故无法判断带电粒子的电性,A、B错误;由图像的斜率大小等于电场强度的大小可知,从到,图像斜率的绝对值先减小后增大,故电场强度先减小后增大,则粒子所受的电场力先减小后增大,粒子的加速度先减小后增大,C错误,D正确.5.答案:C解析:小球受电场力和重力大小相等,两个力的合力如图所示,方向与水平方向成45斜向右下,则等效最高点为e,且与水平

    10、方向夹45角,小球在e处的动能最小,A错误;小球在运动中,电势能与机械能相互转化,总能量守恒,故在水平直径左端d处的机械能最小、在水平直径右端b处的机械能最大,故C正确,B、D错误.6.答案:D解析:因为小球做匀变速直线运动,则小球所受的合力与速度方向在同一条直线上,结合平行四边形定则知,电场方向不可能竖直向上,A错误;小球所受的合力与速度方向在同一条直线上,结合平行四边形定则知,当电场方向与直线垂直时,电场强度E最小,则有,解得电场强度E的最小值为,B错误;如果电场强度为,小球所受的合力与速度方向在同一条直线上,结合平行四边形定则知,电场力的方向与水平方向夹角为30斜向上,如图所示,根据牛顿

    11、第二定律知,小球的加速度为,小球斜向上做匀减速直线运动,匀减速直线运动的位移,则小球上升的最大高度,在整个过程中电场力做功,电势能增加,所以小球电势能的最大值为,C错误,D正确.7.答案:D解析:在图像中图像斜率表示电场强度,由图像可知x轴正半轴的电场强度大小为2 V/m,方向沿x轴正方向,x轴负半轴电场强度大小为3 V/m,方向沿x轴负方向,故处电场强度大小为2 V/m,处的电场强度大于处的电场强度,选项A、B错误;电荷沿x轴负方向运动过程中,电荷受到的电场力先做正功后做负功,因此电势能先减小后增大,选项C错误;电荷沿x轴负方向运动到最远处时,电荷的速度为零,根据能量守恒定律,电荷沿x轴负方

    12、向运动到最远处的电势等于释放位置处的电势,处的电势与处的电势均为4 V,故电荷沿x轴负方向运动到的最远位置处的坐标为,选项D正确.8.答案:BC解析:由题意可知,因a点电势为2 V,则两点的电势均为4 V,选项A错误;电场强度大小为,选项B正确;连线与电场强度E方向平行,则,则c点的电势为8 V,电子在c点的电势能为,选项C正确;由于之间和之间的电势差不相等,则将电子从a点移到b点和从b点移到c点,电场力做功不相同,选项D错误。9.答案:AD解析:由等量异种点电荷产生电场的分布特点可知,两点的场强相同,当再叠加匀强电场时,两点的场强依然相同,故A正确;等量异种点电荷产生电场的特点是两点电荷连线

    13、的中垂线上的电势相等,当再叠加匀强电场时,d点的电势高于c点的电势,故B错误;将电子从a点移到c点的过程中,匀强电场对电子做负功,等量异种点电荷产生的电场对电子做负功,所以电场力对电子做负功,故C错误;质子从O点移动到b点时,等量异种点电荷产生的电场对质子做正功,质子电势能减小,匀强电场对质子不做功,质子电势能不变,所以质子在O点时的电势能大于其在b点时的电势能,故D正确.10.答案:CD解析:根据电压与电场强度的关系,可知图象与x轴围成的面积表示电势差,取O点电势为零,则两点间的电势差为,又场强方向沿x轴,即从O到A电势降低,故,故A错误;由图可知,之间是匀强电场,粒子从A到B加速度不为零且

    14、恒定,故粒子从A到B做匀加速直线运动,故B错误;由图可知,间的电势差为,根据动能定理得,得,故C正确;由图象与x轴围成的面积可知,根据,可知粒子从O到A电势能变化量大于从B到C电势能变化量,故D正确.11.答案:BC解析:从题图乙可知,由C到A的过程中,物块的速度一直在增大,电场力对物块做正功,物块的电势能一直在减小,故A错误;物块在B点的加速度最大,为,可得物块所受的最大电场力为,则场强最大值为,故B正确;因为两个等量正点电荷连线的中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧,故由C点到A点电势逐渐降低,故C正确;从题图乙可知,两点的速度分别为,再根据动能定理得,解得,则,故D错误。12.答案:AD解析:分析可知,小球第一次、第二次在c点对管壁的压力分别作用在内侧和外侧.小球第一次经过c点时,由动能定理得,由牛顿第二定律有;小球第二次经过c点时,由动能定理有,由牛顿第二定律得,其中,联立解得,选项A正确:小球释放后,第n次经过最低点d时,由动能定理有,由牛顿第二定律得,解得,由牛顿第三定律知小球第n次经过d点时对管壁的压力,选项B错误;小球释放后,第一次到达b点时由动能定理得,由牛顿第二定律得,解得,由牛顿第三定律知小球第一次到达b点时对管壁的压力为,选项C错误;小球释放后,第n次到达最高点c点时由动能定理得,由牛顿第二定律得,解得,由牛顿第三定律知小球对管壁的压力,选项D正确.

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