高考物理第二轮复习第9讲电场中的藏线考法课后练习含答案

这是一份高考物理第二轮复习第9讲电场中的藏线考法课后练习含答案，共7页。试卷主要包含了质量为m等内容，欢迎下载使用。


A．从BC边界离开电场
B．从AD边界离开电场
C．在电场中的运动时间为
D．离开电场时的动能为
题二：如图所示，长为L，倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电荷量为＋q，质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，则（ ）
A．小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能
B．A、B两点的电势差一定为
C．若电场是匀强电场，则该电场的场强可能是
D．若电场是匀强电场，则该电场的场强的最大值一定是
题三：如图所示，在负点电荷Q形成的电场中有A、B、C、D四点，A、B、C为直角三角形的三个顶点，D为BC的中点，∠C＝60°，A、B、C、D四点处的电势分别用φA、φB、φC、φD表示，已知φB＝φC、φA＝φD，点电荷在A、B、C三点所在的平面内，则（ ）
A．A、B两点的电势关系是φA＜φB
B．B点的电场方向为由A指向B
C．连接AD的线段一定在同一等势面上
D．将正试探电荷从C点移动到A点，电场力做负功
题四：如图所示，A、B、C为直角三角形的三个顶点，∠A＝30°，D为AB的中点，负点电荷Q位于D点。A、B、C三点的电势分别用φA、φB、φC表示，下列说法正确的是（ ）
A．φC＞φA
B．A、B两点的电场强度相同
C．负的试探电荷在BC连线上的各点具有的电势能都相等
D．将正试探电荷沿AC从A点移到C点，电场力先做正功后做负功
题五：如图所示，分别在M、N两点固定放置两个等量异种点电荷＋Q和－Q，以MN连线的中点O为圆心的圆周上有A、B、C、D四点。下列说法中正确的是（ ）
A．A点的场强大于B点的场强
B．C点的场强与D点的场强相同
C．A点的电势小于B点的电势
D．将某正电荷从C点移到O点，电场力做负功
题六：如图所示，真空中有A、B两个固定的异种点电荷QA、QB，A带负电，B带正电，且
︳QA︱＜QB。O、M、N是AB连线的垂线上的三个点，且AO＞OB，一试探电荷仅受电场力的作用，在电场中的运动轨迹为MDN(如图中实线所示)，下列判断中正确的是（ ）
A．此试探电荷带正电
B．M点的电势与N点的电势可能相等
C．试探电荷经过M、D、N三点时的动能可能是EkM＝EkD＜EkN
D．试探电荷在M、D、N三点中的M点时，电势能一定最大
题七：空间某一静电场方向平行于x轴，电势φ随x的变化情况如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．场强的方向始终指向x轴的正方向
B．正电荷沿x轴从O移到无限远处的过程中，电场力不做功
C．正电荷沿x轴从O移到无限远处的过程中，电场力先做正功，后做负功
D．正电荷沿x轴从O移到无限远处的过程中，电场力先做负功，后做正功
题八：两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则（ ）
A．A点的电场强度大小为零
B．C点的电场强度大小为零
C．NC间场强方向沿x轴正方向
D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功
题九：反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示。一质量m＝1.0×10－20 kg、电荷量q＝1.0×10－9 C的带负电的粒子从（－1，0）点由静止开始，仅在电场力的作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素。求：
（1）x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比；
（2）该粒子运动的最大动能Ekm；
（3）该粒子运动的周期T。
题十：在x轴上有两个点电荷q1和q2（q1在q2的左边），电势随x的变化关系如图所示。当x＝x0时，电势为零，当x＝x1时电势有最小值，φ＝－φ0。点电荷产生的电势公式为。求：
（1）两个电荷的正负和位置；
（2）两个电荷的比值q1/q2。

题十一：如图所示，a、b、c是匀强电场中的直角三角形的三个顶点。已知a、b、c三点的电势分别为φa＝8 V、φb＝－4 V、φc＝2 V，ab＝10 cm，ac＝5 cm，ab和ac的夹角为60°。试确定场强的大小和方向。
题十二：如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们是一个四边形的四个顶点，ab与cd平行，ab与bc垂直，2ab＝cd＝bc＝2L，电场线与四边形所在平面平行。已知a点电势为24 V，b点电势为28 V，d点电势为12 V。一个质子(不计重力)经过b点时的速度大小为v，方向与bc成45°，一段时间后经过c点，求质子从b点运动到c点的时间。
电场中的藏线考法
题一：BD
详解：设电场的场强为E，带电粒子从M点以垂直电场方向进入电场后做类平抛运动，在水平方向上有L＝v0t，在竖直方向上有，联立解得。带电粒子从N点进入电场后做匀减速直线运动，设带电粒子在电场中减速为零时的位移为x，由动能定理有，解得。粒子速度减至零后沿原路返回，从N点射出，粒子在电场中运动的时间，由于电场力做功为零，根据动能定理有，解得，选项B、D正确。
题二：AC
详解：小球从A点运动到B点，重力势能增大，由于A、B两点的动能相同，则小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能，选项A正确；根据动能定理得，解得，选项B错误；若电场为匀强电场且电场方向与运动方向不共线，当电场力与重力相平衡时，小球做匀速直线运动，有Eq＝mg，得E＝，选项C正确；电场强度没有最大值，选项D错误。
题三：A
详解：由点电荷的电场及电势特点可知AD和BC连线的垂直平分线的交点O即为点电荷所处的位置，如下图所示。
因为电荷为负电荷，故φA＜φB，选项A正确；B点的电场方向为由B指向O，选项B错误；以O为圆心，连接A、D的圆弧在同一等势面上，选项C错误；将正试探电荷从C点移动到A点，电场力做正功，选项D错误。
题四：D
详解：点电荷的等势面是一系列的同心圆，由几何关系可知A、C两点在同一个等势面上，则φC＝φA，选项A错误；A、B两点到场源电荷的距离相等，根据点电荷场强公式可知A、B两点的电场强度大小相等，但方向不同，故A、B两点的电场强度不同，选项B错误；由于BC连线上各点距场源电荷的距离不等，则电势不等，由EP＝qφ可知负的试探电荷在BC连线上的各点具有的电势能不相等，选项C错误；越靠近负电荷电势越低，则正的试探电荷沿AC从A点移到C点电势能先减小后增大，电场力先做正功后做负功，选项D正确。
题五：B
详解：等量异种点电荷的场强模型如图所示。
由题图可知，A、B关于O点对称，因此A点的场强等于B点的场强，A错误；C点和D点是MN的中垂线上关于O点对称的两点，所以C点场强与D点场强相同，B正确；电场线是由正电荷发出，到负电荷终止，即从＋Q发出到－Q终止，而沿着电场线的方向电势越来越低，因此A点的电势高于B点的电势，C错误；CO连线所在的平面是等势面，电荷在等势面上移动，电场力不做功，D错误。
题六：AC
详解：由于A带负电、B带正电，由轨迹MDN的弯曲方向，可以判断出此试探电荷带正电，A正确；垂线上的三个点O、M、N中O点电势最高，N点电势最低，B错误；试探电荷沿MDN运动的过程中，电场力先做负功，后做正功，试探电荷的动能先减小后增大，电势能先增大后减小，其在M、D两点电势能大小关系不确定，动能大小关系也不确定，但在N点的动能最大，电势能最小，C正确，D错误。
题七：C
详解：沿电场线的方向电势降低，则由图可知，电势先减小后增大，故场强方向一定先沿x轴正方向，后沿x轴负方向，选项A错误；由于沿x轴从O点移到无限远处的过程中电势是变化的，说明一定有沿x轴方向的电场存在，因此电场力一定做功，选项B错误；根据A的分析可知，电场线方向先向右后向左，则正电荷沿x轴从O移到无限远处的过程中，电场力先做正功，后做负功，选项C正确，选项D错误。
题八：BD
详解：φ—x图线的斜率表示电场场强的大小，由图可知，A点的电场强度不为零，C点场强为零，故A错误，B正确；沿着电场线方向电势逐渐降低，所以O点为正电荷，M点为负电荷，所以NC间场强方向沿x轴负方向，故C错误；负点电荷从N点移到C点，电势能逐渐减小，负点电荷从C点移到D点，电势能逐渐增大，由功能关系知，负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，D正确。
题九：（1） （2）2.0×10－8 J （3）3×10－8 s
详解：（1）由Δφ＝Ed可知，左侧电场强度，
右侧电场强度，所以。
（2）粒子运动到原点时速度最大，根据动能定理有，其中x＝1×10－2 m，
联立可得Ekm＝2.0×10－8 J。
（3）设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t1、t2，在原点时的速度为vm，根据牛顿第二定律和运动学规律，有，，，，联立可得T＝3×10－8 s。
题十：（1）q2是正电荷，在x轴的坐标原点处；q1是负电荷，在x轴的负方向上（2）
详解：由图知x从0到无限远处，电势先降低后升高，在x＝x0时，电势为零；电势φ随x变化的图线的斜率表示场强，在x1处场强为零。所以q2为正电荷，在坐标原点处，q1为负电荷，在x轴的负方向上。设q1的坐标为x，由图得，，解得，。
题十一：80 V/m，方向与ac成30°角斜向上
详解：由题意可知，ab中点e的电势φe＝φc＝2 V，连接c、e点，则ce是一条等势线。△ace为等边三角形，过a点作ce的垂线交ce于p，所以∠pac＝30°，故场强的方向与ac成30°角斜向上，场强＝80 V/m。
题十二：
详解：如图所示，三角形bcd是等腰直角三角形，取bM＝bd，bN＝bd。已知a点电势为24 V，b点电势为28 V，d点电势为12 V，且ab∥cd，ab⊥bc，2ab＝cd＝bc＝2L，根据几何关系，可得M点的电势为24 V，N点的电势为20 V，c点的电势为20 V。连接aM，即为等势线，电势为24 V；连接cN，也为等势线，电势为20 V，所以场强方向为由b指向d。质子从b到c做类平抛运动，运动的位移沿初速度方向的分量为，则质子从b点运动到c点的时间为。