讲与练高考物理总复习 6.2电场能的性质课时作业.doc

课时作业19电场能的性质时间：45分钟 一、单项选择题1如图所示，直线mn是某电场中的一条电场线(方向未画出)虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线下列判断正确的是()a电场线mn的方向一定是由n指向mb带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小c带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能d带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度解析：由于带电粒子的电性不确定，所以电场线的方向不确定，a错误；带电粒子由a运动到b的过程中，只受电场力的作用，由轨迹的弯曲方向知电场力做正功，电势能减小，动能增加，故b错误c正确；由于仅给出一条电场线，电场强度的大小关系不确定，d错误答案：c2如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由ac运动时的速度越来越小，b为线段ac的中点，则下列说法正确的是()a电子沿ac方向运动时受到的电场力越来越小b电子沿ac方向运动时它具有的电势能越来越大c电势差uabubcd电势abc解析：该电场为负点电荷电场，电子沿ac方向运动时受到的电场力越来越大，选项a错误；根据电子只在电场力作用下沿着直线由ac运动时的速度越来越小，它具有的电势能越来越大，选项b正确；由于电场为非匀强电场，电势差uabbc，选项d错误答案：b3如图所示，有四个等量异种电荷，放在正方形的四个顶点处a、b、c、d为正方形四个边的中点，o为正方形的中心，下列说法中正确的是()aa、b、c、d四个点的电场强度相同bo点电场强度等于零c将一带正电的试探电荷匀速从b点沿直线移动到d点，电场力做功为零d将一带正电的试探电荷匀速从a点沿直线移动到c点，试探电荷具有的电势能增大解析：由点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知，a、b、c、d四个点的电场强度不相同，o点电场强度不等于零，选项a、b错误；由于b、d两点等电势，将一带正电的试探电荷匀速从b点沿直线移动到d点，电场力做功为零，选项c正确；由于a点电势高于c点，将一带正电的试探电荷匀速从a点沿直线移动到c点，试探电荷具有的电势能减小，选项d错误答案：c4一个带正电的质点，电荷量为q2.0109 c，在静电场中由a点移到b点，在这个过程中，除静电力做功外，其他力做的功为6.0105j，质点的动能增加了8.0105j，则a、b两点间的电势差uab为()a3104 vb1104 vc4104 vd7104 v解析：设静电力做功为wab，则wabquab由动能定理wabw其他力ek，得wabekw其他力8.0105 j6.0105 j2.0105 j，故uabwab/q1104 v，故正确答案为b.答案：b5如图甲所示，a、b为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷从a点静止释放，仅在电场力作用下运动一段距离到达b点，其电势能ep随位移x的变化关系如图乙从a到b的过程中，下列说法中正确的是()a电场力对电荷一直做正功b电势一直升高c电荷所受电场力先减小后增大d电荷所受电场力先增大后减小解析：由乙图可知，点电荷的电势能先减小后增大，故电场力对其先做正功后做负功，a项错误；由于正点电荷电势能先减小后增大，则电势也先减小后增大，b项错误；乙图中，斜率的绝对值表示的含义是kqe，即电场力的大小，由图可知，斜率绝对值先减小后增大，故电场力先减小后增大，c项正确答案：c二、多项选择题6如图所示，空间分布着竖直向上的匀强电场e，现在电场区域内某点o处放置一负点电荷q，并在以o点为球心的球面上选取a、b、c、d四点，其中a、c连线为球的水平大圆直径，b、d连线与电场方向平行，且b、d连线为球的竖直大圆半径不计空气阻力，则下列说法中正确的是()ab、d两点的电场强度大小相等，电势相等ba、c两点的电场强度大小相等，电势相等c若从a点抛出一带正电小球，小球可能沿a、c所在圆周做匀速圆周运动d若从a点抛出一带负电小球，小球可能沿b、d所在圆周做匀速圆周运动解析：设球半径为r，ebek，edek，a错误；ea，ec，且a、c在同一等势面上，b正确；当带电小球所受重力和电场力大小相等，方向相反，且km时，小球能沿a、c所在圆周做匀速圆周运动，c正确，d错误答案：bc7如图甲所示，两个点电荷q1、q2固定在x轴上距离为l的两点，其中q1带正电荷位于原点o，a、b是它们连线延长线上的两点，其中b点与o点相距3l.现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，设粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度随坐标x变化的图象如图乙所示，则以下判断正确的是()aq2带负电且电荷量小于q1bb点的场强一定为零ca点的电势比b点的电势高d粒子在a点的电势能比在b点的电势能小解析：由vx图象知，粒子从a点向远处运动先减速再加速，在b处速度最小，则b点左右两侧电场方向相反，b点处电场强度为零，b正确；根据点电荷场强公式和电场的叠加知识得q2带负电且电荷量小于q1，a正确；根据粒子受力方向知b点左侧场强向左，故a点电势比b点低，c错误；粒子从a点到b点的过程中动能减小，电场力做负功，电势能增加，d正确答案：abd8两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的o、m两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中a、n两点的电势为零，nd段中c点电势最高，则()ac点的电场强度大小为零ba点的电场强度大小为零cnc间场强方向沿x轴正方向d将一负点电荷从n点移到d点，电场力先做正功后做负功解析：由题图可知，由o点到m点，电势一直降低，且图线在a点的斜率也不为零，故a点的电场强度大小不为零，而c点向n、向d两个方向电势均降低，说明c点两侧电场方向相反，且图线在c点的切线斜率为零，故c点电场强度大小为零，故a正确，b错误；由n到c电势升高，故nc间电场方向沿x轴负方向，c错误；wncuncq，unc0，q0,而wcducdq，ucd0，q0，所以wcd0，d正确答案：ad三、非选择题9有一带负电的小球，其带电荷量q2104 c，如图所示，开始时静止在场强为e2103 v/m的匀强电场中的p点，靠近电场极板b有一挡板s，小球与挡板s的距离h4 cm，与a板的距离h36 cm，小球的重力忽略不计，在电场力作用下小球向左运动，与挡板s相碰后电荷量减少到碰前的k倍，已知k，碰撞过程中小球的机械能没有损失(1)设匀强电场中挡板s所在位置的电势为零，则小球在p点时的电势能为多少？(2)小球第一次被弹回到达最右端时距s板的距离为多少？(3)小球从p点出发到第一次到达最右端的过程中，电场力对小球做了多少功？解析：(1)sp间的电势差uspspeh21030.04 v80 v因s0，所以p80 v所以小球在p点时的电势能epqp2104(80) j0.016 j(2)设小球与s碰撞时速度大小为v，小球第一次从p到s有qehmv2设小球第一次被弹回至最右端距s板的距离为h1，有(kq)eh1mv2所以h1h4.6 cm(3)由动能定理知小球从p点出发到碰撞前有w1mv2碰撞后至到达最右端有w20mv2则电场力做的总功ww1w20答案：(1)0.016 j(2)4.6 cm(3)010如图所示，在距足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的p点，固定电荷量为q的点电荷，一质量为m、带电荷量为q的物块(可视为质点)，从轨道上的a点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到p点正下方b点时速度为v.已知点电荷产生的电场在a点的电势为(取无穷远处的电势为零)，pa连线与水平轨道的夹角为60，试求：(1)物块在a点时受在a点到轨道的支持力大小；(2)点电荷q产生的电场在b点的电势解析：(1)物块在a点受到点电荷的库仑力f由几何关系可知p、a间距离r设物块在a点时受到轨道的支持力大小为fn，由平衡条件有fnmgfsin600.解得fnmg(2)设点电荷产生的电场在b点的电势为b，由动能定理有q(b)mv2mv解得b答案：(1)mg(2)11如图所示，固定于同一条竖直线上的点电荷a、b相距为2d，电量分别为q和q.mn是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电量为q(可视为点电荷，q远小于q)，现将小球p从与点电荷a等高的c处由静止开始释放，小球p向下运动到距c点距离为d的o点时，速度为v.已知mn与ab之间的距离也为d，静电力常量为k，重力加速度为g.求：(1)c、o间的电势差uco；(2)小球p经过o点时加速度的大小；(3)小球p经过与点电荷b等高的d点时速度