高考总复习·物理(新课标)：第六章第二节课后检测能力提升

由天下分享时间：2024/5/20 18:14:47 加入收藏我要投稿点赞

一、单项选择题 1.

(2016·西安质检)如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，电场线的方向如图中箭头所示，M、N、Q是以直电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线垂直于MN.以下说法正确的是( )

A．O点电势与Q点电势相等

B．M、O间的电势差小于O、N间的电势差 C．将一负电荷由M点移到Q点，电荷的电势能增加

D．在Q点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿与OQ垂直的方向竖直向上

解析：选C.由电场线的方向可知φM>φO>φN，再作出此电场中过O的等势线，可知φO>φQ，A

错误；且MO间的平均电场强度大于ON间的平均电场强度，故UM O>UON，B错误；因

UM Q>0，负电荷从M到Q电场力做负功，电势能增加，C正确；正电荷在Q点的电场力方向沿电场线的切线方向，而不是圆的切线方向，D错误．

2．(2016·中山模拟)

如图所示是某电场中的一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间距离均为2 cm，A和P点间的距离为1.5 cm，则该电场的场强E和P点的电势φP分别为( )

A．500 V/m，－2.5 V C．500 V/m，2.5 V

1 0003B.V/m，－2.5 V

3D.

1 0003

V/m，2.5 V 3

解析：选B.相邻等势面间距离：d＝AB·sin 60°，场强E＝

φB－φA

ABsin 60°

＝

1 0003UAP

V/m.＝3UAB

AP33

＝，UAP＝×(－10) V＝－7.5 V，所以φP＝φA＋7.5 V＝－2.5 V，故B正确． AB44

3．(2016·泉州质检)如图所示，空间中存在着由一固定的正点电荷Q(图中未画出)产生的电场．另一正点电荷q仅在电场力作用下沿曲线MN运动，在M点的速度大小为v0，方向沿MP方向，到达N点时速度大小为v，且v

A．Q一定在虚线MP上方 B．M点的电势比N点的电势高

C．q在M点的电势能比在N点的电势能小 D．q在M点的加速度比在N点的加速度大

解析：选C.正点电荷q受到的电场力方向指向轨迹的凹侧，则正点电荷Q应在该轨迹的右侧，选项A错误；由于v

空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示．下列说法中正确的是( )

A．O点的电势最低 B．x2点的电势最高 C．x1和－x1两点的电势相等

D．O到x1和O到x3两点的电势差相等

解析：选C.沿x轴对称分布的电场，由题图可得其电场线以O点为中心指向正、负方向(或从正、负无穷远指向O)，沿电场线电势降落(最快)，所以O点电势最高(或最低)，A、B错误；由于电场沿x轴对称分布，则O点到x1与O点到－x1的电势差相等，故x1与－x1两点电势相等，C正确；x1和x3两点电场强度大小相等，电势不相等，故O到x1和O到x3两点的电势差也不相等，D错误．

(2014·高考山东卷)如图，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A.已知壳内的场强处处为零；壳外空间的电场，与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样．一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出．下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图线，可能正确的是( )

解析：选A.试探电荷的动能Ek＝Ek0＋W＝Ek0＋

kQq

Δl，由此可知在球壳内，由于球壳内的r2

场强处处为零，因此电场力不做功，试探电荷的动能不变；在球壳外，所受电场力为库仑力，随着运动距离的增大，在移动相同位移的前提下，库仑力做功越来越少，因此动能的增加越来越慢．据此可知，所给的四个图中只有A选项正确，其余选项皆错误．

如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则( )

A．电子将沿Ox轴负方向运动 B．电子的电势能将增大 C．电子运动的加速度恒定

D．电子运动的加速度先减小后增大

解析：选D.由题给条件知，沿x轴正方向电势逐渐升高，因此电场方向沿x轴负方向，电子将沿x轴正方向加速，动能增大，电势能减小，故A、B错误；φ －x图象的斜率表示场强大小，由题图知，场强沿x轴正方向先减小后增大，电子的加速度先减小后增大，故C错误、D正确．

二、多项选择题

7．如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止．现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则对于上述过程中分析正确的是( )

A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒 B．小球的重力势能增加－W1 1

C．小球的机械能增加W1＋mv2

2D．小球的电势能减少W2

解析：选BD.由于电场力做正功，故小球与弹簧组成的系统机械能增加，机械能不守恒，故A选项错误；重力做功是重力势能变化的量度，由题意知重力做负功，重力势能增加，增加量为－W1，故B选项正确；小球增加的机械能等于重力势能的增加量与小球动能的增加量之和，即1

－W1＋mv2，故C选项错误；根据电场力做功是电势能变化的量度，电场力做正功电势能减少，

2减少量为W2，故D选项正确．

(2014·高考全国卷Ⅰ)如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M＝30°.M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM＝φN ，φP＝φF，点电荷Q在

M、N、P三点所在平面内，则 ( ) A．点电荷Q一定在MP的连线上 B．连接PF的线段一定在同一等势面上

C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功 D．φP大于φM 解析：选AD.

电场是由正点电荷产生的，所以电场线由正点电荷指向无穷远处，并且跟点电荷距离相等的点，电势相等，场强大小相等．由于φM＝φN，φP＝φF，所以点电荷Q到M和N的距离相等，到P和F的距离相等，即过F作MN的中垂线，然后作FP的中垂线，两中垂线的交点为正点电荷Q所在的位置，由几何知识得Q在MP的连线上，如图所示，选项A正确；点电荷形成的电场中等势面是球面，故选项B错误；正试探电荷与Q同号，所以受斥力作用，故将其从P点搬运到N点时，电场力做正功，故选项C错误；由几何关系知点电荷Q距M的距离大，距P的距离小，所以φM<φP，故选项D正确．

(2015·高考广东卷)如图所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，M、N保持静止，不计重力，则( )

A．M的带电量比N的大 B．M带负电荷，N带正电荷 C．静止时M受到的合力比N的大 D．移动过程中匀强电场对M做负功

解析：选BD.两带电小球分别在两球间的库仑力和水平匀强电场的电场力作用下处于平衡状态，因为两小球间的库仑力等大反向，则匀强电场对两带电小球的电场力也等大反向，所以两带电小球的带电量相等，电性相反，静止时，两球所受合力均为零，选项A、C错误；M、N两带电小球受到的匀强电场的电场力分别水平向左和水平向右，即M带负电，N带正电，M、N两球在移动的过程中匀强电场对M、N均做负功，选项B、D正确．

10.

如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点(0.15，3)的切线．现有一质量为0.20 kg，电荷量为＋2.0×108 C的滑块P(可视为质点)，从x＝

0．10 m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02.取重力加速度g＝10 m/s2.则下列说法正确的是( )

A．x＝0.15 m处的场强大小为2.0×106 N/C B．滑块运动的加速度逐渐减小 C．滑块运动的最大速度约为0.1 m/s D．滑块最终在0.3 m处停下

Δφ解析：选AC.φ －x的斜率等于该点的电场强度，所以x＝0.15 m处的场强大小为E＝，

Δx选项A正确；图象的斜率逐渐减小，因为在x＝0.15 m处，Eq＝μmg＝0.04 N，所以从x＝0.1 m开始，滑块向右运动的过程中，加速度向右先减小后反向变大，选项B错误；当滑动摩擦力等1

于电场力时，滑块的速度最大，此时对应的x＝0.15 m，由动能定理有Uq－μmgΔx＝mv2，U＝

21.5×105 V，Δx＝0.05 m，解得v＝0.1 m/s，选项C正确；假设滑块在x＝0.3 m处停下，则从x＝0.1 m处到x＝0.3 m处，电场力做功W＝qU′＝6×103 J，摩擦力做功Wf＝－μmgΔx′＝－8×10

－3

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J，因为W

(2015·高考全国卷Ⅱ)如图，一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点．已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力．求A、B两点间的电势差．