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2018年秋高考物理第一轮复习课时跟踪练:章末整合提升7(含答案解析)

1、章末整合提升1(多选 )(2017全国卷)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势 与该点到点电荷的距离 r 的关系如图所示电场中四个点a、b、c 和 d 的电场强度大小分别为 Ea、E b、E c和 Ed.点 a 到点电荷的距离为 ra与点 a 的电势 a已在图中用坐标( ra, a)标出,其余类推现将一带正电的试探电荷由 a 点依次经 b、c 点移动到 d 点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为 Wab、W bc和Wcd,下列选项正确的是( )AE aE b41 BE cE d21C WabW bc31 DW bcW cd13命题意图:本题考查点电荷电场强度公式、电势、电场力做功及

2、其相关的知识点解析:设点电荷的电荷量为 Q,根据点电荷电场强度公式 Ek,r ar b12,r cr d36,可知,Qr2EaE b4 1,E cE d41,选项 A 正确, B 错误;将一带正电的试探电荷由 a 点移动到 b 点做的功 Wab q(a b)3q (J),试探电荷由 b 点移动到 c 点做的功 Wbcq( b c)q (J),试探电荷由 c点移动到 d 点做功 Wcdq( c d)q (J),由此可知,Wab Wbc31,W bcW cd11,选项 C 正确,D 错误答案:AC2(2016全国卷 )一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上若将云母介质移出,则电容

3、器( )A极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大B极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变命题意图:本题考查平行板电容器、电容、匀强电场的电场强度与电势差的关系及相关的知识点,意在考查考生灵活运用相关知识分析、解决问题的能力解析:平行板电容器接在电压恒定的直流电源上,电容器两极板之间的电压 U 不变若将云母介质移出,电容 C 减小,由 C可知,电容器所带电荷量 Q 减小,即电容器极板上的电荷量减QU小由于 U 不变,d 不变,由 E 可知,极板间电场强度 E 不变,Ud选项 D 正确,选项 A、B、C 错误答案:D3

4、.(多选)(2016 全国卷 )如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点 P 的竖直线对称忽略空气阻力由此可知( )AQ 点的电势比 P 点高B油滴在 Q 点的动能比它在 P 点的大C油滴在 Q 点的电势能比它在 P 点的大D油滴在 Q 点的加速度大小比它在 P 点的小命题意图:本题考查带电油滴在复合场中的运动、动能定理、牛顿运动定律及相关的知识点,意在考查考生灵活运用相关知识分析、解决问题的能力解析:根据带负电的油滴在竖直面内的轨迹可知,油滴所受合外力一定向上,则所受电场力一定向上,且电场力大于重力,故匀强电场的方向竖直向下,Q 点的电势比 P

5、点高,选项 A 正确;油滴从 P 点运动到 Q 点,根据动能定理,合外力做正功,动能增大,所以油滴在 Q 点的动能比它在 P 点的大,选项 B 正确;油滴从 P 点运动到 Q 点,电场力做正功,电势能减小,油滴在 Q 点的电势能比它在 P 点的小,选项 C 错误;由于带电油滴所受的电场力和重力均为恒力,所以油滴在 Q 点的加速度和它在 P 点的加速度大小相等,选项 D 错误答案:AB4.(2015全国卷 )如图所示,直线 a、b 和 c、d 是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q 是它们的交点,四点处的电势分别为 M、 N、 P、 Q,一电子由 M 点分别运动到 N 点和 P 点的过程中

6、,电场力所做的负功相等,则( )A直线 a 位于某一等势面内, MQB直线 c 位于某一等势面内, M NC若电子由 M 点运动到 Q 点,电场力做正功D若电子由 P 点运动到 Q 点,电场力做负功命题意图:本题考查电势、等势面、电场力做功及其相关知识,意在考查考生运用电场相关知识分析解决问题的能力难度中等解析:根据题述一电子由 M 点分别运动到 N 点和 P 点的过程中,电场力所做的负功相等,可知 N 点和 P 点处于同一等势面上,直线d 位于某一等势面内根据匀强电场的特性,可知直线 c 位于某一等势面内由于电子由 M 点运动到 N 点的过程中,电场力做负功,说明电场线方向从 M 指向 N,

7、故 M 点电势高于 N 点电势,所以选项 B 正确,选项 A 错误;由于 M、Q 处于同一等势面内,电子由M 点运动到 Q 点的过程中,电场力不做功,选项 C 错误;电子由 P点运动到 Q 点的过程中,电场力做正功,选项 D 错误答案:B5(2017全国卷 )真空中存在电场强度大小为 E1 的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为 v0.在油滴处于位置 A 时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变持续一段时间 t1 后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到 B 点重力加速度大小为 g.(1)求油滴运动到 B 点时的速度(2)

8、求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的 t1 和 v0 应满足的条件已知不存在电场时,油滴以初速度 v0 做竖直上抛运动的最大高度恰好等于 B、A 两点间距离的两倍命题意图:本题考查带电油滴在电场、重力场中的运动、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律及其相关的知识点解析:(1) 设油滴质量和电荷量分别为 m 和 q,油滴速度方向向上为正油滴在电场强度大小为 E1 的匀强电场中做匀速直线运动,故电场力方向向上在 t0 时,电场强度突然从 E1 增加至 E2 时,油滴做竖直向上的匀加速运动,加速度方向向上,大小 a1 满足qE2 mgma 1,油滴在时刻 t1 的速度为

9、v1v 0a 1t1,电场强度在时刻 t1 突然反向,油滴做匀变速运动,加速度方向向下,大小 a2 满足qE2 mgma 2,油滴在时刻 t22t 1 的速度为v2v 1a 2t1,由式得v2v 02gt 1.(2)由题意,在 t0 时刻前有qE1 mg,油滴从 t0 到时刻 t1 的位移为x1v 0t1 a1t ,12 21油滴在从时刻 t1 到时刻 t22t 1 的时间间隔内的位移为x2v 1t1 a2t ,12 21由题给条件有v 2g(2h),20式中 h 是 B、A 两点之间的距离若 B 点在 A 点之上,依题意有x1x 2h,由式得E2 E1,2 2v0gt1 14(v0gt1)2 为使 E2E1,应有22 1,v0gt1 14(v0gt1)2 即当0 ,(1 32)v0g才是可能的;条件式和式分别对应于 v20 和 v2E1,应有22 1,v0gt1 14(v0gt1)2 即 t1 ,(52 1)v0g另一解为负,不合题意,已舍去答案:(1) v02gt 1 (2)见解析