學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年高二物理人教版選修3-1重難強(qiáng)化訓(xùn)練1含解析重難強(qiáng)化訓(xùn)練（一）(時(shí)間：40分鐘分值:100分）選擇題（本題共6小題,每小題7分，共42分）1.在真空中某點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn)，如圖所示,a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為Ea，方向與a、b連線的夾角為60°.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為Eb，方向與a、b連線的夾角為30°。則a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是（）A．Ea＝eq\f(Eb,3） B．Ea＝eq\f(Eb,2）C．Ea＝2Eb D．Ea＝3EbD［如圖所示，設(shè)場(chǎng)源電荷帶電荷量為－Q，易知該點(diǎn)電荷應(yīng)位于兩電場(chǎng)線的交點(diǎn)O處，因?yàn)閍點(diǎn)離O點(diǎn)較近,而Ea＝keq\f（Q,req\o\al（\s\up1（2),\s\do1（a)）)，Eb＝keq\f（Q,req\o\al(\s\up1(2),\s\do1（b)）),又rb＝eq\r(3）ra,所以有Ea＝3Eb，選項(xiàng)D正確.]2.如圖所示，兩個(gè)帶電荷量分別為＋2q和－q的點(diǎn)電荷固定在x軸上，相距為2L。下列圖象中，關(guān)于兩個(gè)點(diǎn)電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)大小E與xABCDC［由異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的特點(diǎn)可知，若兩點(diǎn)電荷電荷量相等,在兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)最小，本題因負(fù)點(diǎn)電荷電荷量較小,故在兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)偏－q一側(cè)某處電場(chǎng)強(qiáng)度最小，但不是零,故選項(xiàng)C正確。］3．下列選項(xiàng)中的各eq\f(1,4）圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出,且電荷均勻分布,各eq\f(1，4）圓環(huán)間彼此絕緣.坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是（）ABCDB［根據(jù)對(duì)稱性和矢量疊加，D項(xiàng)O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，C項(xiàng)等效為第二象限內(nèi)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng),大小與A項(xiàng)的相等,B項(xiàng)正、負(fù)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向互相垂直，合場(chǎng)強(qiáng)是其中一個(gè)的eq\r（2)倍，也是A、C項(xiàng)場(chǎng)強(qiáng)的eq\r(2）倍,因此B項(xiàng)正確.]4.一帶電粒子沿圖中曲線穿過(guò)一勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面，且四個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)關(guān)系滿足φa〉φb>φc〉φd，若不計(jì)粒子所受重力，則()A.粒子一定帶正電B．粒子的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)C．粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中動(dòng)能先減小后增大D．粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中電勢(shì)能增大B［由于φa>φb>φc>φd，所以電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面由a指向d，根據(jù)電荷運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知其受力由d指向a，即該粒子帶負(fù)電,從A點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子的動(dòng)能在增大,電勢(shì)能在減小.]5．如圖所示,直線上有O、a、b、c四點(diǎn)，a、b間的距離與b、c間的距離相等,在O點(diǎn)處有固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)。若一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場(chǎng)力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，再?gòu)腷點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，則（）A．兩過(guò)程中電場(chǎng)力做的功相等B．前一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功大于后一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功C．前一過(guò)程中，粒子電勢(shì)能不斷減小D．后一過(guò)程中，粒子動(dòng)能不斷減小C［根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)及電勢(shì)分布特點(diǎn)可知,b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)，則O點(diǎn)固定的是正電荷。負(fù)電荷移動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做功W＝qU，因?yàn)閁bc〈Uab，則前一個(gè)過(guò)程中電場(chǎng)力做功小于后一個(gè)過(guò)程電場(chǎng)力做功，A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；兩個(gè)過(guò)程中均為電場(chǎng)力做正功，粒子的電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，C對(duì)，D錯(cuò)。］6．空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（)A．O點(diǎn)的電勢(shì)最低B．x2點(diǎn)的電勢(shì)最高C．x1和－x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D．x1和x3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C[沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng)，由題圖可得其電場(chǎng)線以O(shè)點(diǎn)為中心指向正、負(fù)方向，沿電場(chǎng)線電勢(shì)降落(最快)，所以O(shè)點(diǎn)的電勢(shì)最高，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;根據(jù)U＝Ed，電場(chǎng)強(qiáng)度是變量，可用E—x圖象面積表示電勢(shì)差，因圖象沿x軸對(duì)稱分布，所以－x1、O和圖象所圍面積與x1、O和圖象所圍面積相等，選項(xiàng)C正確；x1、x3兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，電勢(shì)沿電場(chǎng)線方向逐漸降低，電勢(shì)不相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]一、選擇題（本題共4小題，每小題7分，共28分）1．（多選）某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，以下說(shuō)法正確的是()A．c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)C．若將一試探電荷＋q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)D．若在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷－Q，將一試探電荷＋q由a移至b的過(guò)程中，電勢(shì)能減小BD[電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，A項(xiàng)錯(cuò)誤；沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，B項(xiàng)正確；＋q在a點(diǎn)所受靜電力方向沿電場(chǎng)線的切線方向，由于電場(chǎng)線為曲線，所以＋q不會(huì)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在d點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷－Q后，a點(diǎn)電勢(shì)仍高于b點(diǎn)，＋q由a移至b的過(guò)程中,靜電力做正功，電勢(shì)能減小，D項(xiàng)正確。］2。（多選）如圖所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)線，虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB，電勢(shì)能分別為EpA、EpB。下列說(shuō)法正確的是（）A．電子一定從A向B運(yùn)動(dòng)B．若aA＞aB，則Q靠近M端且為正電荷C．無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpA＜EpBD．B點(diǎn)電勢(shì)可能高于A點(diǎn)電勢(shì)BC[若Q在M端，由電子運(yùn)動(dòng)的軌跡可知Q為正電荷,電子從A向B運(yùn)動(dòng)或從B向A運(yùn)動(dòng)均可,由于rA＜rB，故EA＞EB,FA＞FB,aA＞aB，φA＞φB，EpA＜EpB;若Q在N端，由電子運(yùn)動(dòng)的軌跡可知Q為負(fù)電荷,且電子從A向B運(yùn)動(dòng)或從B向A運(yùn)動(dòng)均可，由rA＞rB，故φA＞φB，EpA＜EpB。綜上所述選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤,選項(xiàng)B、C正確。］3。如圖所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點(diǎn)，虛線為等勢(shì)線。取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，若將q1、q2移到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中外力克服電場(chǎng)力做的功相等,則下列說(shuō)法正確的是（)A．A點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì)B．A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等C．q1的電荷量小于q2的電荷量D．q1在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于q2在B點(diǎn)的電勢(shì)能C［由題意知點(diǎn)電荷Q帶負(fù)電，所以有φA<φB<0,得｜UA∞|>|UB∞|，移動(dòng)兩試探電荷克服電場(chǎng)力做功相等，即q1|UA∞|＝q2｜UB∞｜，所以q1<q2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確；因?yàn)镋＝keq\f(Q,r2），rA〈rB，所以EA〉EB,而且A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向也不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系,q1在A點(diǎn)的電勢(shì)能等于q2在B點(diǎn)的電勢(shì)能,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。］4．如圖所示，兩塊水平放置的帶電平行金屬板間有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng).一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的油滴以初速度v0進(jìn)入電場(chǎng)，并在電場(chǎng)中沿直線運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間,空氣阻力不計(jì)，則（)A．該油滴帶負(fù)電B．在這段時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力所做的功大于油滴重力勢(shì)能的變化C．在這段時(shí)間內(nèi)油滴的機(jī)械能保持不變D．在這段時(shí)間內(nèi)油滴的動(dòng)能保持不變D[油滴受重力和電場(chǎng)力，由于油滴做直線運(yùn)動(dòng)，故合力一定為零，電場(chǎng)力與重力平衡,電場(chǎng)力向上，與場(chǎng)強(qiáng)同向,故油滴帶正電,故A錯(cuò)誤；由于電場(chǎng)力和重力是一對(duì)平衡力，電場(chǎng)力做的功等于克服重力做的功，而克服重力做的功等于重力勢(shì)能的增加量，所以電場(chǎng)力所做的功等于油滴重力勢(shì)能的變化，故B錯(cuò)誤；由于除重力外電場(chǎng)力做正功，故機(jī)械能增加,故C錯(cuò)誤；由于受力平衡,做勻速直線運(yùn)動(dòng),故動(dòng)能不變，故D正確。]二、非選擇題(本題共2小題，共30分)5．(14分）如圖所示,長(zhǎng)l＝1m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，繩與豎直方向的夾角θ＝37°。已知小球所帶電荷量q＝1。0×10－6C，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E＝3。0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0。6（1)小球所受電場(chǎng)力F的大??；（2）小球的質(zhì)量m；（3）將電場(chǎng)撤去，小球回到最低點(diǎn)時(shí)速度v的大小。[解析](1）F＝qE＝3。0×10－3N。（2)由eq\f（qE，mg）＝tan37°，得m＝4。0×10－4kg（3）由mgl(1－cos37°）＝eq\f(1,2)mv2，得v＝eq\r(2gl（1－cos37°）)＝2.0m/s。[答案］(1）3。0×10－3N(2）4。0×10－4（3)2.0m6．(16分)如圖所示，水平放置的兩平行金屬板A、B接在U＝4000V的直流電源上，兩極板間距離為2cm,A極板接地，電場(chǎng)中a點(diǎn)距B極板1cm,b點(diǎn)和c點(diǎn)均距A極板0。5(1）a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2)a、c之間的電勢(shì)差；(3）電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能；(4）電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做的功。［解析］（1）由于是勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為:Ea＝eq\f（UAB，dAB）＝eq\f(4000,0。02)V/m＝2×105V/m.(2）a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差為：Uca＝Ed＝2×105×（0.01－0。005)V＝1000V；故Uac＝－1000V。(3)電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能為:Ep＝e·φb＝（－1。6×10－19)×（－1000)J＝1.6×10－16J.(4）電子從a運(yùn)