2021版高考物理一轮复习第七章电场2电场能的性质创新练3含解析

电场能的性质
4.(多选)如图所示,水平面内的等边三角形ABC的边长为L,顶点C恰好位
于光滑绝缘直轨道CD的最低点,光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距
离均为L,D在AB边上的竖直投影点为O。

一对电荷量均为-Q的点电荷分
别固定于A、B两点。

在D处将质量为m、电荷量为+q的小球套在轨道上(忽
略它对原电场的影响),将小球由静止开始释放,已知静电力常量为k、重
力加速度为g,且k=mg,忽略空气阻力,则( )
A.轨道上D点的场强大小为
B.小球刚到达C点时,其加速度为零
C.小球刚到达C点时,其动能为mgL
D.小球沿直轨道CD下滑过程中,其电势能先增大后减小
【解析】选B、C。

由点电荷场强公式可得,轨道上D点的场强为:E D=2cos30°=,选项A 错误;同理可得轨道上C点的场强也为:E C=,在C点,由牛顿第二定律可
得:mgsin45°-Eqcos45°=ma,解得a=0,选项B正确;从D到C,电场力做功为零,根据动能定理可得:E kC=mgLsin60°=mgL,选项C正确;小球沿直轨道CD下滑过程中,电场力先做正功,后做负功,则其电势能先减小后增大,选项D错误。

故选B、C。

【补偿训练】
在电场强度大小为E的匀强电场中,将一个质量为m、电荷量为+q的带电小球由静止开始释放,带电小球沿与竖直方向成θ角的方向做直线运动。

关于带电小球的电势能E p和机械能W 的判断,正确的是 ( )
A.若sinθ<,则E p一定减少,W一定增加
B.若sinθ=,则E p、W一定不变
C.若sinθ=,则E p一定增加,W一定减小
D.若tanθ=,则E p可能增加,W一定增加
【解析】选B。

带电小球由静止开始释放,只受重力和电场力,其电势能与机械能之和保持不变。

画出带电小球运动中可能的受力图,由图可知,若sinθ=,则所受电场力与位移垂直,电场力不做功,电势能E p一定不变,而重力做正功,重力势能减小,动能增加,机械能W一定不变,选项B正确、C 错误。

若sinθ<,则电场力与位移夹角可能小于90°,电场力做正功,电势能E p减少,机械能W增加,也可能大于90°,电场力做负功,电势能E p增加,机械能W减小,选项A错误。

若tanθ=,则电场力与位移夹角小于90°,电场力做正功,电势能E p减少,机械能W增加,选项D错误。

附：什么样的考试心态最好
大部分学生都不敢掉以轻心，因此会出现很多过度焦虑。

想要不出现太强的考试焦虑，那么最好的办法是，形成自己的掌控感。

1、首先，认真研究考试办法。

这一点对知识水平比较高的考生非常重要。

随着重复学习的次数增加，我们对知识的兴奋度会逐渐下降。

最后时刻，再去重复学习，对于很多学生已经意义不大，远不如多花些力气，来思考考试。

很多老师也会讲解考试的办法。

但是，老师给你的办法，不能很好地提高你对考试的掌控感，你要找到自己的一套明确的考试办法，才能最有效地提高你的掌控感。

有了这种掌控感，你不会再觉得，在如此关键性的考试面前，你是一只被检验、被考察甚至被宰割的绵羊。

2、其次，试着从考官的角度思考问题。

考官，是掌控考试的;考生，是被考试考验的。

如果你只把自己当成一个考生，你难免会惶惶不安，因为你觉得自己完全是个被摆布者。

如果从考官的角度去看考试，你就成了一名主动
的参与者。

具体的做法就是，面对那些知识点，你想像你是一名考官，并考虑，你该用什么形式来考这个知识点。

高考前两个半月，我用这个办法梳理了一下所有课程，最后起到了匪夷所思的效果，令我在短短两个半月，从全班第19名升到了全班第一名。

当然，这有一个前提——考试范围内的知识点，我基本已完全掌握。

3、再次，适当思考一下考试后的事。

如觉得未来不可预测，我们必会焦虑。

那么，对未来做好预测，这种焦虑就会锐减。

这时要明白一点：考试是很重要，但只是人生的一个重要瞬间，所谓胜败也只是这一瞬间的胜败，它的确会带给我们很多，但它远不能决定我们一生的成败。