新课标人教版2013届高三物理总复习一轮课时作业6-22

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新课标人教版2013届高三物理总复习一轮课时作业6-22

课时作业22 电势 电势差 时间:45分钟  满分:100分 一、选择题(8×8′=64′)‎ ‎1.如图1(1)是某一点电荷形成的电场中的一条电场线,A、B是电场线上的两点,一负电荷q仅在电场力作用下以初速度v0从A运动到B过程中的速度图线如图(2)所示,则以下说法中正确的是 (  )‎ 图1‎ A.A、B两点的电场强度是EAφB C.负电荷q在A、B两点的电势能大小是εA>εB D.此电场一定是负电荷形成的电场 解析:由v-t图知,负电荷q做加速度增大的减速运动,故所受电场力变大,电场强度变大,EB>EA,A对,又因电场力的方向在(1)图中向左,故电场线的方向为A→B,则φA>φB,B正确.又ε=qU,对负电荷q,εA<εB,C错,根据电场线的方向和电场强度的特点加,此电场一定是负电荷形成的电场,D对.‎ 答案:ABD ‎2.‎ 图2‎ 如图2所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电荷量为10-6C的粒子在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少了10-5J.已知A点的电势为-10 V,则以下判断正确的是 (  )‎ A.粒子的运动轨迹如图2中的虚线1所示 B.粒子的运动轨迹如图2中的虚线2所示 C.B点电势为零 D.B点电势为-20 V 解析:根据题意分析得:粒子只受到电场力,当它从A点运动到B点时动能减少了,说明它从A点运动到B点电场力做了负功,所以偏转的情况应该如轨迹1所示,因而选项B错误;根据电场力做功W=qU,电势差UAB==-10 V=φA-φB,得φB=0,故C正确.所以选A、C.‎ 答案:AC ‎3.‎ 图3‎ 如图3所示的同心圆(虚线)是电场中的一簇等势线,一个电子只在电场力作用下沿着直线由A向C运动时的速度越来越小,B为线段AC的中点,则有 (  )‎ A.电子沿AC运动时受到的电场力越来越小 B.电子沿AC运动时它具有的电势能越来越大 C.电势UA>UB>UC D.电势差UAB=UBC 解析:由题给的等势线为同心圆可知场源为位于圆心处的点电荷,越靠近点电荷,电场强度越大,所以电子沿AC运动时受到的电场力越来越大,选项A错;由电子只在电场力作用下由A向C运动时速度越来越小,可知电场力做负功,电子势能越来越大,选项B正确;电子所受电场力方向沿CA方向,即电场方向沿AC方向,场源点电荷为负电荷,电势A点最高,C点最低,选项C正确;由A到C电场强度增加,因为B为AC中点.所以UABEQ,UP>UQ  B.EP>EQ,UPUQ D.EPEQ.图中,电场线的方向是由P指向Q,根据顺着电场线的方向,电势依次降落,有P点电势大于Q点电势.‎ 答案:A ‎7.(2009·天津高考)‎ 图7‎ 如图7所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M、N为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动,且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度vN折回N点,则 (  )‎ A.粒子受电场力的方向一定由M指向N B.粒子在M点的速度一定比在N点的大 C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大 D.电场中M点的电势一定高于N点的电势 解析:本题考查了电场的基本概念、带电粒子在电场中的受力及运动相关知识,意在考查考生的分析与综合能力.由题意可知M、N在同一电场线上,带电粒子从M点运动到N点的过程中,电场力做负功,动能减小,电势能增加,故选项A、C错误,B正确;由于题中未说明带电凿子及两极板的电性,故无法判断M、N两点的电势高低,选项D错误.‎ 答案:B ‎8.(2009·辽宁/宁夏高考)‎ 图8‎ 空间有一匀强电场,在电场中建立如图8所示的直角坐标系O—xyz,M、N、P为电场中的三个点,M点的坐标(0,a,0),N点的坐标为(a,0,0),P点的坐标为(a,,).已知电场方向平行于直线MN,M点电势为0,N点电势为1 V,则P点的电势为 (  )‎ A. V B. V C. V D. V 解析:本题考查匀强电场、电势和电势差的计算,意在考查考生的空间想象能力.MN间的距离为a,P点在MN连线上的投影点离M点的距离为,所以P点的电势为:×1=V,D正确.‎ 答案:D 二、计算题(3×12′=36′)‎ ‎9.A、B两个带电小球,A固定不动,B的质量为m,在库仑力作用下,B由静止开始运动.已知初始时,A、B间的距离为d,B的加速度为a,经过一段时间后,B的加速度为,此时A、B间距离应为多少?已知此时B的速度为v,则此过程中电势能的减少量为多少?‎ 解析:依题意,当AB距离为d时,电场力F1=ma,设加速度为时,A、B间距为x,则此时电场力为F2=ma,即F1=4F2.再由库仑定律知:F1=,F2=,则=解得:x=2d.由于B由静止运动,最终速度达到v,所以B的动能变化量ΔEk=mv2.由能量守恒知电势能减少量为:ΔEp=ΔEk=mv2.‎ 答案:2d mv2‎ ‎10.如图9所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个带电量相等的正电荷,a、b是AB连线上的两点,其中Aa=Bb=L/4,O为AB连线的中点,一质量为m带电量为+q的小滑块(可以看作质点)以初动能E0从a点出发,沿直线AB向b点运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求 图9‎ ‎(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数;‎ ‎(2)O、b两点间的电势差UOb;‎ ‎(3)小滑块运动的总路程.‎ 解析:(1)因为+qA=+qB,a、b是以中点O对称,所以Uab=0,滑块由a→b,根据动能定理:qUab-μmg=-E0‎ 所以μ=.‎ ‎(2)对小滑块由O→b的过程,根据动能定理:‎ qUOb-μmg=-nE0,‎ UOb==.‎ ‎(3)UaO=-UOb= 小滑块从a点开始,最终停在O点,根据动能定理 qUaO-μmgs=-E0,‎ s==.‎ 答案:(1) (2) (3) 图10‎ ‎11.一匀强电场,场强方向是水平的(如图10),一个质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差.‎ 解析:设电场强度为E,小球带电量为q,因为小球做直线运动,它所受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线,如图11所示.所以mg=qEtanθ 图11‎ 由此可知,小球做匀减速运动的加速度大小为a= 设从O点到最高点的位移为x,根据运动学公式有v=2ax 运动的水平位移为x′=xcosθ 从O点到最高点的过程中,电场力做 负功,电势能增加,小球在最高点与O点的电势能之差为:ΔEp=qEx 联立以上五式,解得:ΔEp=mvcos2θ.‎ 答案:mvcos2θ
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