2019_2020学年高中物理第一章静电场习题课（二）电场能的性质练习（含解析）教科版.docx

习题课(二)电场能的性质一、单项选择题1如图所示，匀强电场中有一平行四边形abcd，且平行四边形所在平面与场强方向平行其中a10 V，b6 V，d8 V，则c点电势为()A10 V B4 VC7 V D8 V解析：因为bc与ad平行且相等，由匀强电场特点可得bcad，解得c4 V故选B.答案：B2.如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，沿图中虚线由A运动至B，其能量变化情况是()A动能减小，重力势能增加，电势能减小B动能减小，重力势能增加，电势能增加C动能不变，重力势能增加，电势能减小D动能增加，重力势能增加，电势能减小解析：A项，微粒沿直线运动，受到的电场力水平向左，合力与v0反向，由AB电场力做负功，电势能增加，故A错B项，重力、电场力都做负功，重力势能、电势能都增加，动能减小，故B对C项，合外力与v0反向，对粒子做负功，动能减小，故C错D项，合外力做负功，动能减小，电场力做负功，电势能增加，故D错答案：B3.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为零一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8 eV时，它的动能应为()A8 eV B13 eVC20 eV D34 eV解析：由于电荷在电场中移动时只有静电力做功，因此能量之间的转化只有动能和势能之间的转化，动能与势能之和保持不变.1、2、3、4为等差等势面，等势面3的电势为零，从等势面1到等势面4电荷减少的动能为21 eV，所以从1到3减少的动能为14 eV，故电荷在等势面3上的动能为12 eV，即动能与电势能之和为12 eV，所以当正电荷电势能为8 eV时，动能为20 eV.答案：C4静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为a的a点运动至电势为b的b点若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb，不计重力，则带电粒子的比荷为()A. B.C. D.解析：由电势差公式以及动能定理得WqUabq(ab)m(vv)，可得比荷.答案：C5.如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为3.0 J，静电力做的功为2.0 J则下列说法正确的是()A粒子带负电B粒子在A点的电势能比在B点少2.0 JC粒子在A点的机械能比在B点少1.0 JD粒子在A点的动能比在B点多1.0 J解析：带电粒子从A点运动到B点，静电力做正功，静电力竖直向上，粒子带正电，故选项A错静电力做正功2.0 J，粒子电势能减少2.0 J，机械能增加 2.0 J，故选项B、C都错合外力做功为1.0 J，粒子动能减少1.0 J，故选项D正确答案：D二、多项选择题6.如图所示，在电场中任意取一条电场线，电场线上的a、b两点相距为d，则()Aa点的场强一定大于b点的场强Ba点的电势一定高于b点的电势Ca、b两点间的电势差一定等于Ed(E为a点场强)D在数值上，a、b两点间的电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径移到b点的过程中电场力所做的功解析：沿电场线方向电势降低；电场力做功与路径无关，只与电荷的初末位置有关；场强与电场线的疏密有关，不能根据一条电场线比较场强大小；只有匀强电场中才有UEd，本题电场线表示的电场不一定是匀强电场，故选B、D.答案：BD7当两个点电荷靠近时，它们间的库仑力大小及它们的电势能大小变化的说法中正确的是()A两个正电荷时，库仑力、电势能都变大B两个负电荷时，库仑力、电势能都变小C一个正电荷和一个负电荷时，库仑力变大，电势能减小D一个正电荷和一个负电荷时，库仑力变大，电势能变大解析：由库仑定律知，当两点电荷靠近时，库仑力变大，当同种电荷靠近时克服静电斥力做功，电势能增加，当异种电荷靠近时，静电引力做正功，电势能减小，可知A、C对，B、D错答案：AC8如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知()A三个等势面中，Q点的电势最高B带电质点通过P点时电势能较大C带电质点通过P点时动能较大D带电质点通过P点时加速度较大解析：质点所受电场力指向轨迹内侧，由于该质点带正电，因此电场线指向左下侧，沿电场线电势降低，所以可以判断P点电势高由Q到P，电场力做负功，动能减小，电势能增大，故P点电势能较大，由于P处等势面密集，所以带电质点通过P点时加速度较大答案：BD9等量异种点电荷的连线和中垂线如图所示，现将一个带负电的检验电荷先从图中的a点沿直线移动到b点，再从b点沿直线移动到c点，则检验电荷在此整个过程中()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，检验电荷在ab过程中电场力方向始终竖直向上，与在c点相同，A对；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，B错；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，C错，D对答案：AD10带电粒子仅在电场力作用下以初速度v0从t0时刻开始运动，其vt图像如图所示若粒子在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()AA、B两点的电场强度大小关系为EAEBBA、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：由速度图像可知粒子在整个过程中，加速度相同，受力相同，故A、B两点的电场强度大小相等，EAEB，A项正确；由vt图像可知粒子在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，C项正确，D项错误；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，B项错误答案：AC三、非选择题11.如图所示为一匀强电场，场强E2102 N/C，现让一个电荷量为q4108 C的负电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离x30 cm.试求：(1)电荷从M点移到N点电势能的变化；(2)M、N两点间的电势差解析：(1)电荷克服电场力做功为WFxqEx410821020.3 J2.4106 J，即电荷电势能增加了2.4106 J.(2)从M点到N点电荷克服电场力做功，即电场力对电荷做负功，即WMN2.4106 J，则M、N两点间的电势差为UMN V60 V.答案：(1)增加了2.4106 J(2)60 V12如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力(1)求电子穿过A板时速度的大小；(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量；(3)若要电子打在荧光屏上P点的上方，可采取哪些措施？解析：(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0，由动能定理有eU1