1、新課標高考物理總復(fù)習(xí)課時達標檢測三十八電場性質(zhì)的應(yīng)用題型研究課含解析課時達標檢測（三十八）電場性質(zhì)的應(yīng)用（題型研究課）一、單項選擇題1.（2021株洲檢測）半徑為R的均勻帶電球體，在通過球心。的直線上，各點的電場分布如下圖。當xAR時，電場分布與電荷量全k,那么部集中在球心時相同。靜電力常量為（）A.球面是個等勢面，球體是個等勢體B.在x軸上x=R處電勢最高C. xP= 2RD.球心。與球面間電勢差的大小為E0R解析：選C從題圖上看，球內(nèi)部電場強度都不等于零，因此球體不是等勢體,誤；在x軸上x =處場強最大，而不是電勢最高,kQB錯誤；Ep= 2xPR 1kQE = ,2 2R2,因為EP=

2、E2,所以xp= 2R, C正確；假設(shè)球心O與球面間的電場為勻強電場，甲大小D錯誤。電勢差的大小U= E0R但是O與球面間的電場并不是勻強電場，因此軸上有兩點電荷 Q和Q, Q和Q之間各點對應(yīng)的電勢高()低如圖中曲線所示，從圖中可看由以下說法錯誤的選 項是A. Q1 一定大于Q2B. Qi和Q2 一定是同種電荷，但不一定是正電荷C.電勢最低處 P點的電場強度為零D. Qi和Q2之間各點的電場方向都指向P點解析：選B場強為零的點離Qi遠，因此 Qi 一定大于Q2, A正確；兩個點電荷間的電勢都為正，因此兩點電荷都為正電荷，B錯誤；兩正點電荷的連線上有一點場強為零，一正的檢驗電荷從兩電荷中的任一電

3、荷附近沿連線向場強為零的點移動時電勢都降低，到場強為零的點，電勢最低，C正確；Qi和 Q2之間各點的電場方向都指向P點，D正確；本 題選擇不正確的，應(yīng)選Bom、帶電荷量為十3.在點電荷Q的電場中的 O點，由靜止釋放一個質(zhì)量為q的試探電荷，試探電荷運動到加點時的速度大小為 v。假設(shè)該試探電荷從無窮遠處運動到電場中的點時，需克服電場力做功為W,試探電荷運動到 a點時的速度大小仍為v,設(shè)無窮遠處電勢為零。那么以下判斷正確的選項是 （）W A.電場中f點電勢3a =mv2B .電場中"O/點電勢為3o = q2q2WC.試探電荷的最大速度為vm =mi / 9i2mvD. aO間電勢差為Ua

4、o =2q解析：選A正試探電荷從無窮遠處移到電場中a點克服電場力做功W,說明電場力為斥力，場源電荷帶正電，由電場力做功得W= qUaR=（一a小°°總，a點電勢。=aW, A項q正確；假設(shè)將試探電荷從O移到a,由動能定理得qU =12 0,而U =小小，解得小Oa 2 mvOa O aO=W+ mv2 , B項錯誤；該試探電荷從無窮遠處運動到電場中的a點時，需克服電場力做功q 2qW,試探電荷運動到a點時的速度大小仍為v,那么試探電荷在無窮遠處時速度最大，由動能定理有1212W=_mvm mv,JB么 vm=v2222Wmv 2+ , C 項錯妖；UaO= UOa,即 Ua

5、O = -,m2q項錯誤。4.如下圖，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即 電的質(zhì)點（不計重力）僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，M、N是這條軌跡上的兩點，據(jù)此可知不正確的是（Uab = Ubc,實線為一帶正）A.三個等勢面中,a的電勢最高B.帶電質(zhì)點在M點具有的電勢能比在N點具有的電勢能大C.帶電質(zhì)點通過M點時的動能比通過D.帶電質(zhì)點通過N點時大M點時的加速度比通過N點時大解析：選C實線是一帶正電質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，由運動軌跡可以看出電場力應(yīng)指向曲線的凹側(cè)，且與等勢 面垂直，受力方向與電場強度方向一致，畫出電場線方向，電場線方向由a

6、指向c,如圖，順著電場線方向電勢降低,A正確；正電荷在電勢越高處電勢能越大，所以，質(zhì)點在 M點電勢能大，B正確；質(zhì)點在電勢能越小處動能越大，所以_ ,質(zhì)點通過M點時動能小，C錯誤；M點處等勢面比N點密，所以M點電物強度天;瓦點7.所受的電場力大，加速度就大,D正確。此題選不正確的，應(yīng)選 C5. （2021江蘇省清江中學(xué)月考）某區(qū)域的電場線分布如下圖，其中間一根電場線是直線，一帶正電的粒子從直線上的O點由靜止開始在電場力作用下運動到 A點，O O點為坐標厚賬，沿直線向有為 x軸正方陵a隨時間（）粒子的重力忽略不計，在從 、O匐A運動過程中，以下關(guān)于粒學(xué)運動速度和加法度L1小和粒子的動他 Ek隨傳

7、旗x的變化圖癡了能正確的選項t的變化，運動徑跡上電勢褪2 / 92解析：選A根據(jù)題圖可知，從 。到A點，電場線疏密反映了電場強度的大小，所以電場強度先減小后增大，方向不變，因此電荷受到的電場力先減小后增大，派加速度先減 小后增大，A正確；在速度-時間圖像中圖像的斜率表示加速度，斜率逐漸減小，加速度 減小，而加速度是先減小后增大的，B錯誤；沿電場線方向電勢差降低，而電勢與位移的圖像的斜率表示電場強度，圖中斜率逐漸增大，表示電場強度增大，不符合題意， 動能與位移的圖像的斜率表示電場強度，圖中斜率逐漸增大，表示電場強度增大，不符合C錯誤;題意，D錯誤。6. 一個帶負電荷q,質(zhì)量為m的小球，從光滑絕緣

8、的斜面軌道的A點由靜止下滑，小球恰能通過半徑為R的豎直圓形軌道的最高點B而做圓周運動，現(xiàn)在豎直方向上加如下圖的勻強電場，假設(shè)仍從A點由靜止釋放該小球，那么()A .小球不能過B點B .小球仍恰好能過B點C.小球能過B點，且在B點與軌道之間壓力不為零D.以上說法都不對解析：選B沒有電場時，最高點速度設(shè)為v2v,那么mg = mR又根據(jù)機械能守恒定律:mg(h 2R) = mv解得h = 5R2加上電場時,恰好過最高點需要的速度設(shè)為v'那么 mg qE = mv'mg qERm1而由動能定理，得mg(h 2R) qE(h 2R)= mv,mgERA/.().v = m說明小球仍T好

9、能過 B點，應(yīng)選瑣 B正確。二、多項選擇題7 .兩個固定的等量異種點電荷所形成電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶電粒子以某一速度從圖中 a點進入電場，其運動軌跡為 圖中實線所示，假設(shè)粒子只受靜電力作用，那么以下關(guān)于帶電粒子的判 斷正確的選項是( )A.帶正電8 .速度先增大后減小10 V3 / 93新課標高考物理總復(fù)習(xí)課時達標檢測三十八電場性質(zhì)的應(yīng)用題型研究課含解析C.電勢能先增大后減小D.經(jīng)過b點和d點時的速度大小相同解析：選根據(jù)粒子的運動軌跡及電場線分布特點可知，粒子帶負電，選項CDA錯誤；粒子從a到c到e的過程中電場力先做負功后做正功，速度先減小后增大，電勢能先增大后減小，選項B錯誤，C

10、正確；因為b、d兩點在同一等勢面上，所以在b、d兩點的電勢能相同，所以粒子經(jīng)過b點和d點時的速度大小相同，選項D正確。8.(2021 .東第一次大聯(lián)考丹)如圖甲所示，兩個點電荷hQi、Q2固定在 x軸上，其中Qi位于原點O, a、b是它們連線延長線上的兩點?，F(xiàn)有一帶正電刖粒子;甲4q以一定的初速度沿X 軸從一一 一一， I、 a點開始經(jīng) b點向遠處運動(粒子只受電場力作用)，設(shè)粒子經(jīng)過a、b兩點時的速度分別為Va、Vb,其速度隨坐標x變化的圖像如圖乙所示，那么以下判斷正確的選項是()A. b點的場強一定為零B. Q2帶負電且電荷量小于 QiC. a點的電勢比b點的電勢高D.粒子在a點的電勢能比

11、在b點的電勢能小解析：選ACb點速度圖像的切線水平，說明加速度為零，那么b點的場強一定為零,A正確；從a點開始經(jīng)b點向遠處運動先加速后減速，所以Q1帶負電，Q2帶正電，且Q1>Q2, B錯誤；a點的動能比b點的動能小，那么a點的電勢能比b點的電勢能大，又運動電荷為正電荷，所以a點的電勢比b點的聲勢高，C正確，D錯誤。9.如下圖，在豎直平面內(nèi)有一勻強電場，具方向與水平方向成 V30斜向上，在電場中有一質(zhì)量為m,帶電荷量為 q的帶電小球，用長為L的不可伸長的絕緣細線掛于O點，當小球靜止于 M點時，細線恰好水平?，F(xiàn)用外力將小球拉到最低點P,然后無初速度釋放，那么以下判斷正確的是()A.小球再次

12、到M點時，速度剛好為零4 / 94D 如果小球運動到B 小球從P 到 M 過程中，合外力對它做了3mgL 的功C 小球從P 到 M 過程中，小球的機械能增加了3mgLM 點時，細線突然斷裂，小球以后將做勻變速曲線運動解析：選 BD小球從P 到 M 過程中，線拉力不做功，只有電場力和小球重力做功，它們的合力也是恒力，大小為 3mg ，方向水平向右，所以小球到 M 點時，速度最大，而不是零， A 錯誤；電場5 / 95所以做功為y3mgL , B正確；機械能的力與重力的合力為3mg增加量就是動能的增加量,合力方向上的位移為 L,J3mgL和重力勢能的增加量mgL之和，C錯誤；細線突然斷裂時, 速度

13、方向豎直向上，合外力水平向右，小球?qū)⒆鰟蜃兯偾€運動，D正確。10.圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場，實線為粒子僅在電場力作用下的運動的軌跡，與虛線的交點，那么該粒子 （）：a、b、c三點是實線i J »/1 iI ： ! ®；：A.帶負電B .在c點受力最大C.在b點的電勢能大于在c點的電勢能D.由a點到b點的動能變化大于由b點到解析：選CDc點的動能變化由帶電粒子進入正點電荷形成的電場中的運動軌跡可以看出二者相互排斥，或者根據(jù)曲線運動合力指向曲線的內(nèi)側(cè)，判斷出帶電粒子帶正電，選項庫侖定律可知，a、b、c三點中，在

14、錯誤；帶電粒子從點的過程中，電場力做正功，電勢能減小, 正確；由于虛線為等間距的同心圓，根據(jù)根據(jù)電場力做功公式，所以根據(jù)動能定理，帶電粒子由大于由b點到c點的動能變化，選項b點至U c故在 b點的電勢能大于在U=Ed（E為某段電場的平均值Wab > Wbc ,D正確。A錯誤；根據(jù)a點時受力最大，選項 Bc點的電勢能，選項C）,故 Uab > Ubc ,三 算題、11.（2021 西安計 模擬）如下圖，在的豎直平面內(nèi)的6 / 96q 。小球落下的軌跡如圖中虛線所示，它與以O(shè) 為圓心、a 點到b 點的動能變化。點m、R為半徑的圓(圖中實線表示)相交于 B 、 C 兩點， O 、 C在同

15、一水平線上，/ BOC = 30 ° , A 距離 屹 +一、，的豎直高度為h 。假設(shè)小球通B 點的速度為過OCv ，試求：(1) 小球通過 C 點的速度大小。(2) 小球由 A 到 C 的過程中電勢能的增加量。解析： (1) 因 B、 C 兩點電勢相等，小球由 B 到C 只有重力做功，由動能定理得：1212mgR sin30= 2mv c 2mv得：vC= V2+gR7 / 972qE + n mg由A到C應(yīng)用動能定理得：WAC + mgh = 1mvC 2-02得：Wac= mvc 2_mgh =丫2+1 mgR _mgh。222由電勢能變化與電場力做功的關(guān)系得:Ep = 一WA

16、C=mgh _2-1。2mv 2mgR2121答案：(1)v + gR(2)mgh - mv_ mgR12.如下圖，在絕緣水平面上放有一帶正電的滑塊、質(zhì)量為 m, 帶電荷量為 q,水平面上方虛線左側(cè)空間有水平向右的勻強電場，場強 為E, qE > mg ,虛線右側(cè)的水平面光滑。一輕彈簧右端固定在墻上，處于原長時，左端恰好位于虛線位置，把滑塊放到虛線左側(cè)速度V0,滑塊與絕緣水平面間的動摩擦因數(shù)為g求：L處，弁給滑塊一個向左的初(1)彈簧的最大彈性勢能;滑塊在整個運動過程中產(chǎn)生的熱量。解析：(1)設(shè)滑塊向左運動x時減速到零，由動能定理有一(qE + m mg)x =12mv 02解得x =mvo 22qE + mg之后滑塊向(加速運動，戶第一次到達虛線時的動能為Ek,由能量守恒定律得：qE(x + L) = Ek+ m mg(x + L)mqE 四 mgv 0解彳導(dǎo) Ek = (qE (1 mg)L +2qE + mg滑要從虛線處壓縮彈簧至最短的過程，機械能守恒，動能全部轉(zhuǎn)化 為彈性勢能，所以彈簧的最大彈性勢能為2l / l X1 , mq