2011届高考物理二轮复习 第2讲 功能关系在电学中的应用.doc

用心爱心专心

第一篇专题知能突破
专题二功能关系的应用
第2讲功能关系在电学中的应用

图2－2－9
1．如图2－2－9所示，空间中有一静电场，在x轴上场强E随位置
x的变化规律为E(x)＝－kx，其中k为大于0的常数，单位为V/m2，x的单位为m.有一带正电的试探电荷在x＝0.4m处由静止释放．若不考虑其他力的作用．则试探电荷()
A．释放后将一直沿x轴正方向运动
B．释放后将一直沿x轴负方向运动
C．在x＝0.4m处的电势能最大
D．在x＝0.4m处的加速度最小
解析：本题考查电场力．由题意中电场强度变化规律可知，正电荷在x＝0.4m处，由静止释放将沿x轴负方向加速运动，根据a＝eq\f(qE,m)可知，加速度减小．当到达O点场强为零，加速度为零，速度最大；越过O点粒子减速运动直到停止然后反向运动，故A、B、D选项错误；根据电场力做功与电势能的关系可知，C选项正确．

图2－2－10
答案：C
2．a、b、c、d四个带电液滴在如图2－2－10所示的匀强电场中，分别水
平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下做匀速直线运动，可知()
A．a、b为同种电荷，c、d为异种电荷
B．a、b的电势能、机械能均不变
C．c的电势能减少，机械能增加
D．d的电势能减少，机械能减少
解析：c、d受力平衡电场力均向上，为同种电荷，A错；ab在同一高度同一等势面上运动，电场力和重力不做功，电势能不变机械能不变，B对；c重力做负功重力势能增加电势能减少，d重力做正功重力势能减少电势能增加，C对，D错；选B、C，本题容易．

图2－2－11
答案：BC
3．如图2－2－11所示，光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物
块P，将另一个带电小物块Q在斜面的某位置由静止释放，它将沿`斜面向上运动．设斜面足够长，则在Q向上运动过程中()
A．物块Q的动能一直增大
B．物块P、Q之间的电势能一直增大
C．物块P、Q的重力势能和电势能之和一直增大
D．物块Q的机械能一直增大
解析：本题考查电势能，机械能等知识．电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加，由题意知，电场力对Q做了正功，故Q电势能减少，根据除重力外(或弹力)，其余外力做正功，则机械能增加(反之减少)，可知D选项正确．

图2－2－12
答案：D
4.如图2－2－12所示，甲、乙是两个完全相同的闭合正方形导线线框，
a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域，只是a区域到地面的高度比b高一些．甲、乙线框分别从磁场区域的正上方相同高度处同时由静止释放，穿过磁场后落到地面．下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直．以下说法正确的是()
A．落地时甲框的速度比乙框小
B．落地时甲框的速度比乙框大
C．落地时甲乙两框速度相同
D．穿过磁场的过程中甲、乙线框中产生热量相同
解析：本题考查动能定理．由图可知乙线框进入磁场时的速度比甲线框进入磁场时速度大，分析可知安培力对乙做的负功多，产生的热量多，故D选项错误；重力做的功一部分转化为导线框的动能，一部分转化为导线框穿过磁场产生的热量，根据动能定理可知，甲落地速度比乙落地速度大，故B选项正确．

图2－2－13
答案：B
5.(改编题)在粗糙的斜面上固定一点电荷Q，如图2－2－13所示．在M
点无初速度释放带有恒定电荷的小物块，小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点静止．则从M到N的过程中()
A．点电荷Q一定带正电
B．小物块所受的电场力可能增大
C．电场力可能对小物块做功为零
D．小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功
解析：小物块在M点无初速度释放沿斜面向N运动，运动到N点静止，说明小物块受到点电荷的排斥力作用，小物块与点电荷带同种电荷，但带电种类未知，A错误；从M到N小物块与点电荷的距离增大，小物块受到的电场力减小，B错误；由于小物块受到排斥力作用，电场力对小物块做正功，C错误；由动能定理可知，小物块电势能的减少量与重力势能的减少量之和等于克服摩擦力做的功，D正确.
答案：D

图2－2－14
6.如图2－2－14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，则上述过程中()
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
C．小球的机械能增加W1＋eq\f(1,2)mv2
D．小球的电势能减少W2
解析：本题考查势能大小和机械能守恒．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