届高考物理一轮复习高频考点强化训练 6Word文档格式.docx
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电势下降最快的方向才是电场强度的方向,故D错误。
2.(2018·
宜春模拟)两个固定的等量异种电荷,在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点,如图所示,下列说法正确的是( )
A.a点电势比b点电势高
B.a、b两点场强方向相同,a点场强比b点小
C.一带电粒子(不计重力),在a点无初速度释放,则它将在a、b线上运动
D.正负电荷连线上c点场强最大
等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线,a点电势与b点电势相等,故A错误;
根据电场线与等势面垂直可知,a、b、c三点电场强度方向都与两电荷连线平行,方向相同,根据电场强度矢量合成可知,a点场强比b点小,故B正确;
a点场强方向向右,一带电粒子(不计重力)在a点受电场力向左或向右,无初速度释放将向左或向右运动,不可能在a、b线上运动,故C错误;
正负电荷连线上c点场强最小,故D错误。
3.(2016·
江苏高考)一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示。
容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度比B点的大
B.小球表面的电势比容器内表面的低
C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直
D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同
【解题指导】解答本题应注意以下四点:
(1)电场线的疏密反映电场强度的大小。
(2)顺着电场线的方向,电势一定依次降低。
(3)等势面始终与电场线垂直。
(4)静电力做的功等于电势能的减少量:
WAB=EpA-EpB=q(φA-φB)=qUAB。
【解析】选C。
B点的电场线比A点的电场线密,所以B点的电场强度大,A错误;
比较电势高低看电场线的方向,沿着电场线方向电势降低,所以B项错误;
容器内表面为等势面,电场线与等势面永远垂直,C项正确;
电场力做功与路径无关,取决于初末两点电势差,所以将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功相同,D项错误。
4.(2018·
邯郸模拟)带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q的电场中,沿图中实线轨迹从a点运动到b点,a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra、rb(ra>
rb),b点为运动轨迹上到Q最近的点,不计粒子所受的重力,则可知( )
A.粒子带负电
B.b点的场强可能等于a点的场强
C.从a点到b点的过程中,静电力对粒子不做功
D.从a点到b点的过程中,粒子的动能和电势能之和保持不变
【解析】选D。
由粒子的运动轨迹可以知道,带电粒子受到的电场力为斥力,所以粒子与点电荷Q为同种电荷,为正电荷,故A错误;
由于ra>
rb,且Q为带正电的点电荷,由点电荷的电场可知,b点的场强大于a点的场强,故B错误;
a到b的过程中,电场力对粒子做负功,故C错误;
粒子在运动过程中,只有电场力做功,粒子的动能与电势能之和保持不变,故D正确。
5.平行板电容器A、B两板加上如图所示的交变电压,开始A板电势比B板高,这时两极板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动,设电子运动不与极板相碰,以下说法正确的是(不计电子的重力)( )
A.先向A运动,然后向B运动,再返回A板做周期性来回运动
B.一直向A板运动
C.一直向B板运动
D.先向B运动,然后向A运动,再返回B板做周期性来回运动
在前半个周期内,A板的电势高,电场的方向向左,电子受到的电场力方向水平向右,向右做匀加速直线运动,第二个半周期内,电子所受的电场力水平向左,电子向右做匀减速直线运动,0.5s末速度减为零,然后重复之前的运动,可知电子一直向A运动,位移一直增大,故选项B正确,A、C、D错误。
6.(2018·
黄冈模拟)如图所示,一电荷量为q的带电粒子以一定的初速度由P点射入匀强电场,入射方向与电场线垂直,粒子从Q点射出电场时,其速度方向与电场线夹角为30°
。
已知匀强电场的宽度为d,P、Q两点的电势差为U,不计重力作用,设P点的电势为零。
则下列说法正确的是( )
A.带电粒子在Q点的电势能为qU
B.带电粒子带负电
C.此匀强电场的电场强度大小为E=
D.此匀强电场的电场强度大小为E=
由题图看出粒子的运动轨迹向上,则所受的电场力向上,与电场方向相同,所以该粒子带正电,故B错误;
粒子从P点运动到Q点,电场力做正功,为W=qU,则粒子的电势能减少了qU,P点的电势为零,则知带电粒子在Q点的电势能为-Uq,故A错误;
设带电粒子在P点时的速度为v0,在Q点建立直角坐标系,垂直于电场线为x轴,平行于电场线为y轴,由平抛运动的规律和几何知识求得粒子在y轴方向的分速度为vy=v0,粒子在y轴方向上的平均速度为=v0,粒子在y轴方向上的位移为y0,粒子在电场中的运动时间为t,则竖直方向有y0=t=
v0t,水平方向有d=v0t,可得y0=,所以场强E=,联立得E=,故C正确,D错误。
【加固训练】
如图所示,左侧为加速电场,右侧为偏转电场,加速电场的加速电压是偏转电场电压的k倍。
有一初速度为零的电荷经加速电场加速后,从偏转电场两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从极板下边缘穿出电场,不计电荷的重力,则偏转电场长宽之比的值为( )
A. B. C. D.
设加速电压为U1,偏转电压为U2,因为qU1=m,电荷离开加速电场时的速度v0=;
在偏转电场中=t2,解得t=d,水平距离l=v0t=·
d=d=d,所以=,B正确。
7.如图所示,将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接,两板间一带电液滴恰好处于静止状态。
现贴着下板迅速插入一定厚度的金属板,则在插入过程中
( )
A.电路将有逆时针方向的短暂电流
B.电容器的带电量减小
C.带电液滴仍将静止
D.带电液滴将向下做加速运动
【解析】选A。
插入一金属板相当于极板间距离变小了,根据决定式C=可知
电容增大,电势差不变,由Q=CU知,电容器带电量增大,电路中有逆时针方向的短
暂电流,故A正确,B错误;
电势差不变,d减小,则电场强度增大,带电液滴所受的电场力增大,大于重力,将向上做加速运动,故C、D错误。
电源、开关、平行板电容器连成如图电路。
闭合开关S,电源对电容器充电后,电容器带电量为Q,板间电压为U,板间电场强度大小为E。
则下列说法正确的是
A.若将A板下移少许,Q增大,U减小,E不变
B.若将A板下移少许,Q不变,U减小,E减小
C.若断开开关,将A板下移少许,Q增大,U不变,E增大
D.若断开开关,将A板下移少许,Q不变,U减小,E不变
闭合开关S,则极板间电压U不变,若将A板下移少许,即减小极板间距,由C=可知,电容器的电容增大;
由Q=UC可知,Q增大,由E=可知,E变大,故A、B错误;
给电容器充电后与电源断开,电量不变,若将A板下移少许,即减小极板间距,由C=可知,C增大,由Q=UC可知,U减小,而E===,则E不变,故C错误,D正确。
8.(2018·
烟台模拟)直线mn是某电场中的一条电场线,方向如图所示。
一带正电的粒子只在电场力的作用下由a点运动到b点,轨迹为一抛物线,φa、φb分别为a、b两点的电势。
下列说法中正确的是( )
A.可能有φa<
φb
B.该电场可能为点电荷产生的电场
C.带电粒子在b点的动能一定大于在a点的动能
D.带电粒子由a运动到b的过程中电势能一定一直减小
粒子运动轨迹为抛物线,则该粒子所受电场力为恒力,该电场为匀强电场,电场强度方向一定是由m指向n,则φa>
φb,故A、B错误;
带电粒子从a运动到b的过程中,电场力的方向与ab连线方向之间的夹角是锐角,所以电场力做正功,动能增加,故C正确;
粒子运动的轨迹是抛物线,且开口向右,带电粒子由a运动到b的过程中电势能先增大后减小,故D错误。
9.如图,两电荷量分别为Q(Q>
0)和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b点位于y轴O点上方。
取无穷远处的电势为零。
下列说法正确的是( )
A.b点电势为零,电场强度也为零
B.正的试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右
C.将正的试探电荷从O点移到a点,克服电场力做功
D.将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点,后者电势能的变化较大
【解题指导】解答本题应注意以下两点:
(1)先根据等量异种电荷电场线的特点判断a、b两点的场强与电势。
(2)再通过W=qU结合功能关系判断电势能的变化。
【解析】选B、C。
因为等量异种电荷在其连线的中垂线为等势线,因为中垂线延伸到无穷远处,所以中垂线的电势为零,故b点的电势为零,但是电场强度不为零,A错误;
等量异种电荷连线上,电场方向由正电荷指向负电荷,方向水平向右,在中点O处电势为零,O点左侧电势为正,右侧电势为负,又知道正电荷在正电势处电势能为正,故B正确;
O点的电势低于a点的电势,将正的试探电荷从O点移到a点,电场力做负功,所以克服电场力做功,C正确;
O点和b点的电势相等,所以先后从O、b两点移到a点,电场力做功相等,电势能变化相同,D错误。
故选B、C。
10.如图所示,有一质量为m、带电荷量为q的油滴,被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中。
设油滴是从两板中间位置,并以初速度为零进入电场的,可以判定( )
A.油滴在电场中做抛物线运动
B.油滴在电场中做匀加速直线运动
C.油滴打在极板上的运动时间只取决于电场强度和两板间距离
D.油滴打在极板上的运动时间不仅取决于电场强度和两板间距离,还取决于油滴的比荷
【解析】选B、D。
油滴从静止开始,受重力和电场力作用,两个力都是恒力,所以合力是恒力,油滴在恒力作用下做初速度为零的匀加速直线运动,故选项A错误,B正确;
水平方向上电场力产生水平方向的加速度,则有qE=ma,解得a=,水平方向由s=at2得t=,故选项C错误,D正确。
11.(2018·
鹰潭模拟)如图所示,两块等大、板面水平正对的、带有等量异种电荷的平行金属板M、N放置于真空中。
两板间有一带电微粒以速度v0沿直线由A点运动到B点,当微粒运动到B点时,将N板迅速向下平移一小段距离后,再经过时间Δt,微粒落到某一极板上。
则在Δt时间内( )
A.微粒做曲线运动 B.微粒一定带负电
C.微粒的动能不变D.微粒的电势能增大
【解析】选C、D。
当微粒运动到B点时,迅速将N板下移一小段距离,由电容的决定式C=、定义式C=以及E=得,板间场强E=,所以知电场强度不变,粒子受到的电场力也不变,微粒的运动方向不变,仍沿轨迹做直线运动,故A错误;
根据共点力的平衡可知,微粒受到的电场力和重力平衡,电场力方向向上,所以微粒带正电,B错误;
微粒受力情况不变,一直做匀速直线运动,则其动能不变,故C正确;
微粒克服电场力做功,电势能增加,故D正确。
12.如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规
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