高中物理习题课二电场能的性质课时训练含解析教科版选修.docx

习题课二 电场能的性质1.(2016全国卷,15)关于静电场的等势面,下列说法正确的是(B)A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功解析:在静电场中,两个电势不同的等势面不会相交,选项A错误;电场线与等势面一定相互垂直,选项B正确;同一等势面上的电场强度可能相等,也可能不相等,选项C错误;电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,顺着电场线移动负试探电荷时,电场力做负功,选项D错误.2.在竖直向下的匀强电场中,有a,b两个带电液滴,分别竖直向上和向下做匀速直线运动,液滴间相互作用力不计,则(A)A.a,b带同种电荷B.a,b带异种电荷C.a的电势能增大D.b的电势能减小解析:a,b两个带电液滴在竖直向下的匀强电场中分别竖直向上和向下做匀速直线运动,则a,b两带电液滴均受到竖直向上的与其自身重力平衡的电场力,故a,b带同种电荷,且带负电,选项A正确,B错误;电场力对a做了正功,a的电势能减小,选项C错误;电场力对b做了负功,b的电势能增加,选项D错误.3.如图所示,a,b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为6 V,4 V和1.5 V.一质子H)从等势面a上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则对质子的运动有下列判断,正确的是(D)A.质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5 eVB.质子从a等势面运动到c等势面动能减少4.5 eVC.质子经过等势面c时的速率为2.25vD.质子经过等势面c时的速率为1.5v解析:质子由高等势面向低等势面运动,电势能减少,动能增加,故选项A,B错误;质子从等势面a到等势面b,由动能定理得mv2=2 eV,质子从等势面a到等势面c,由动能定理得m=4.5 eV,解得vc=1. 5v,故选项C错误,D正确.4.(2017扬州高二期中)(多选)如图所示,两个等量异种点电荷的连线和其中垂线上有a,b,c三点,下列说法正确的是(BD)A.a点电势比b点电势高B.a,b两点的场强方向相同,b点场强比a点场强大C.b点电势比c点电势高,场强方向相同D.一个电子仅在电场力作用下不可能沿如图所示的曲线轨迹从a点运动到c点解析:由等量异种点电荷电场分布的特点可知,等量异种点电荷的中垂面为等势面,因此a,b两点电势相等,选项A错误;在中垂面上场强方向都与中垂面垂直,且从b点向外越来越小,选项B正确;在两点电荷连线上,沿电场线方向电势越来越低,所以b点电势比c点电势低,选项C错误;电子受力应指向电场的反方向,根据力与速度的关系可判断电子不可能沿图示曲线轨迹运动,选项D正确.5.(多选)等量异号点电荷的连线和中垂线如图所示,现将一个带负电的试探电荷先从图中的a点沿直线移动到b点,再从b点沿直线移动到c点,则试探电荷在此全过程中(AD)A.所受电场力的方向不变B.所受电场力的大小恒定C.电势能一直减小D.电势能先不变后减小解析:ab线是等量异种点电荷形成电场的等势线,而合电场的场强方向都是垂直ab线向下的,试探电荷在ab过程中电场力方向始终竖直向上,与在c点相同,选项A正确;沿ab方向越靠近两点电荷的连线,电场线越密,场强越大,所受电场力越大,选项B错误;从ab电场力不做功,从bc电场力做正功,电势能先不变后减小,选项C错误,D正确.6.(多选)带电粒子仅在电场力作用下以初速度v0从t=0时刻开始运动,其vt图象如图所示.若粒子在2t0时刻运动到A点,5t0时刻运动到B点.以下说法中正确的是(AC)A.A,B两点的电场强度大小关系为EA=EBB.A,B两点的电势关系为ABC.粒子从A点运动到B点时,电场力做的总功为正D.粒子从A点运动到B点时,电势能先减少后增加解析:由速度图象可知粒子整个运动过程中,加速度相同,所受的电场力相同,故A,B两点的电场强度大小相等,EA=EB,选项A正确;由vt图象可知粒子在A点速度为零,在B点时速度大于零,故粒子从A点运动到B点的过程,电场力做正功,电势能减少,选项C正确,D错误;因为粒子的电性不确定,所以无法判断A,B两点的电势高低,选项B错误.7.一匀强电场,场强方向是水平的,如图所示,一个质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度大小为v0,在电场力与重力作用下,恰能沿与场强的反方向成角的直线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差.解析:设电场强度为E,小球带电荷量为q,因小球做直线运动,它受到的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线,如图所示.由此可知,小球做匀减速直线运动的加速度大小为a=.设从O到最高点的路程为x,=2ax.运动的水平距离为L=xcos .两点的电势能之差W=qEL.由图可得Eq=.由以上各式得W=mcos2.答案:mcos2 8.如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B,C两点,质量为m、带电荷量为-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知qQ,AB=h,小球滑到B点时的速度大小为.求小球由A点到B点的过程中电场力做的功及A,B两点间的电势差.解析:因为Q是正点电荷,所以以Q为圆心的圆面是一个等势面,由A点到B点过程中电场力是变力,所以不能直接用W=Fx来解,只能考虑应