学鲁科版选修31 2.1电场力做功与电势能 作业（2）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-1 2.1电场力做功与电势能 作业（2）1如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块，由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止，在物块的运动过程中，下列表述正确的是()a. 两个物块的电势能逐渐减少b. 两个物块的电势能不变c. 物块受到的摩擦力始终大于其受到的库仑力d. 物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力2在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则（ ）a. b点的电场强度一定比a点大b. 电场线方向一定从b指向ac. b点的电势一定比a点高d. 该电荷的电势能一定减小3如图，两个固定等量同种正点电荷，在它们连线的中垂线上，将一带负电小球从a点移动到b点，在此过程中，小球电势能（ ）a. 逐渐变大 b. 逐渐变小c. 先变大后变小 d. 先变小后变大44两个点电荷q1，q2固定于x轴上，其中q2位于坐标原点0.将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴方向移近q2（位于坐标原点o），在移动过程中，试探电荷的电势能随位置的变化关系如图所示，曲线与x轴的交点为m,曲线的最低点为n，则下列判断正确的是（ ）a. m点电势为零，n点场强不为零b. m点场强为零，n点电势为零c. q1带正电，q2带负电，且q2电荷量较小d. q1带负电，q2带正电，且q2电荷量较小5如图所示的静电场中， 、是某一条电场线上的两个点，正检验电荷仅在电场力作用下从静止开始自运动到的过程中（ ）a. 做匀加速运动 b. 的速度逐渐增大c. 的电势能逐渐增大 d. 的加速度逐渐增大6如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，a、b为x轴上的两点，xa、xb分别为a、b两点在x轴上的坐标值一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，epa和epb分别表示电子在a、b两点时的电势能则下列说法中正确的是()a. 该电场可能是孤立的点电荷形成的电场b. a点的电场强度小于b点的电场强度c. 电子由a点运动到b点的过程中电场力对其所做的功w=epaepbd. 电子在a点的动能小于在b点的动能7如图所示，a、b两点为负点电荷q的电场中以q为圆心的同一圆周上的两点，a、c两点为同一条电场线上的两点，则以下说法中正确的是（）a. 同一试探电荷在a、b两点所受电场力相同b. a、b两点场强大小相等c. a、c两点场强大小关系为eaecd. a、c两点电势相等8如图所示，c、d两点分别固定两个点电荷，e点是cd连线外的一个点，己知e点是de所在射线上的电势的最低点，则下列判断正确的是（ ）a. c位置点电荷带正电，d位置点电荷带负电b. c位置点电荷的电荷量小于d位置点电荷的电荷量c. 将正试探电荷从d点向右运动过程中，电场力先做正功，后做负功d. 将正试探电荷从d点向右运动过程中，电势能先增大后减小9如图，a、b为两等量异号点电荷，a带正电，b带负电，在a、b连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab=bc，则a. b点与c点的电场强度相同b. a点与c点的电势相同c. a、b间电势差与b、c间电势差相等d. 点电荷q沿a、b连线的中垂线移动，电场力不做功10带电小球在从点运动到点的过程中，重力做功为，电场力做功，克服空气阻力做功为，则在点的（ ）a. 重力势能比点大 b. 电势能比点小c. 动能比点小 d. 机械能比点小11在电场强度为e=105nc、方向水平向右的匀强电场中，用一根长l=1m的绝缘细杆（质量不计）固定一个质量为m=0.2kg的电量为q=510-6c带正电的小球，细杆可绕轴o在竖直平面内自由转动。现将杆从水平位置a轻轻释放，在小球运动到最低点b的过程中，电场力对小球作功多少？a、b两位置的电势差多少？小球的电势能如何变化？小球到达b点时的速度多大？取g=10m/s2 12把q1=410-9c的试探电荷放在电场的a点，具有610-8j的电势能。若把q2=410-10c的试探电荷放在电场中的a点，电荷所具有的电势能是多少?13绝缘细绳的一端固定在天花板上，另一端连接着一个带负电的电量为q、质量为m的小球，当空间中有水平方向的匀强电场后，长为l的绳稳定在与竖直方向成=300角的a位置，如图所示。求：（1）匀强电场的场强e（2）将小球从o点由静止释放，则到a处时电场力做的功为多少（3）小球由静止从o点运动到a点过程中，电势能减少了多少14粒子从无穷远处以等于光速十分之一的速度正对着静止的金核射去（没有撞到金核上）。已知离点电荷q距离为r处的电势的计算式为：，那么粒子的最大电势能是多大？由此估算金原子核的半径是多大？试卷第3页，总3页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1a【解析】ab由题可知，库仑力一直做正功，两物块的电势能逐渐减小故a正确，b错误 cd两物块先做加速运动后做减速运动，则物块受到的摩擦力先小于库仑力，后大于库仑力故c、d错误故选：a2c【解析】正电荷从a点移到b点，电场力做负功，无法判断a、b两点电场强度大小，若是匀强电场，a、b两点电场强度可能相等，故a错误；通过电场力做功无法判断电场线方向，电荷运动时可能与电场有一定夹角，沿电场或者逆着电场等，故b错误；移动正电荷从a点到b点，电场力做负功，说明uab0，因此b点电势比a点高，故c正确；电场力做了负功，电势能增加，故d错误。所以c正确，abd错误。3d【解析】根据等量同种电荷的电场分布可知，ab两点的电势相等，且小于o点的电势，因负电荷在高电势点的电势能小，则将一带负电小球从a点移动到b点，在此过程中，小球电势能先变小后变大，故选d.点睛：等量同种电荷的电场，中垂线下方场强向下，上方场强向上，所以也可根据电场力做功判断电势能变化.4d【解析】由图知，m点电势能ep=0，n点的电势能小于零，由 分析得知，m点电势为0，n点的电势小于零ep-x图象的斜率 =f=qe，则知n点场强为零，m点场强不为零。故ab错误。根据正电荷在电势高处电势能大，可知，带正电的试探电荷从远处移近q2的过程中，电势能先减小后增大，电势先降低后升高，说明q1带负电，q2带正电，n点场强为零，由e=k知，q2电荷量较小。故d正确，c错误。故选d。点睛：本题一要抓住ep-x图象的斜率=qe分析场强的变化二要根据推论正电荷在电势高处电势能大，分析电势的变化，确定电荷的电性5b【解析】ad由于点的电场线比点的疏，由电场线较密的区域（大）运动到电场线较疏的区域（小），减小， 减小故a、d错误；bc电荷带正电，电场力做正功，所以电势能减小，动能增大，速度逐渐增大，故b正确，c错误故选：b6c【解析】由于a、b两点的电势能与两个位置间的关系如图乙所示，是一条过原点的直线，说明电势是均匀增加的，所以一定是个匀强电场，而不是孤立点电荷形成的电场，故a错误；由上可知是匀强电场，所以a、b两点的电场强度相等，故b错误；由图乙可知，电子在 a、b两点的电势能关系为：epbepa，说明电子由 a运动到b时电势能增大，电场力做负功，电场力对其所做的功为w=epa-epb，故c正确；电场力做负功，动能减小，所以 a点的动能大于 b点的动能，故d错误。所以c正确，abd错误。 7b【解析】a、b项：由于a、b两点的场强大小相等，方向不同，所以同一试探电荷在a、b两点所受电场力大小相等，方向不同，故a错误，b正确；c项：根据点电荷的场强公式可知，由，所以，故c错误；d项：根据沿电场线方向电势越来越低可知， ，故d错误。点晴：解决本题关键理解电场强度为矢量，要使两矢量相同，必需大小和方向都相同，知道沿电场线方向电势越来越低。8c【解析】ae点是de所在射线上的电势的最低点，说明e左边电场强度向右，右边电场强度向左，故c位置点电荷带负电，d位置点电荷带正电，故a错误；b根据点电荷的电场强度，c位置点电荷的电荷量大于d位置点电荷的电荷量，故b错误；cd因为e左边电场强度向右，右边电场强度向左，将正试探电荷从d点向右运动过程中，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，故c正确，d错误；故选：c9acd【解析】a、等量异种电荷的电场线分布对称，则a、c处的电场线密集程度相同，则两处的电场强度大小相等，而且a、c两处的电场强度方向均向右，所以a点与c点的电场强度相同，故a正确；b、a、c在同一条电场线上，沿着电场线电势下降，则a点电势高于c点，故b错误；c、由a项分析可知，ab与bc关于b点对称的点电场强度都相同，相同带电粒子从a移到b与从b移到c，电场力做功相等，则a、b间电势差与b、c间电势差相等，故c正确；d、等量异种电荷连线的中垂线为电势为零的等势线，所以点电荷q沿a、b连线的中垂线移动，电场力不做功，故d正确；故选acd。10acd【解析】a重力做功等于重力势能的变化量，重力做功，重力势能减小，所以点重力势能比点大，故a正确；b电场力做功等于电势能的变化量，电场力做功，电势能减小，所以点电势能比点大，故b错误；c合力做功等于动能的变化量，合力做功等于各个分力做的功，总共为，故动能增加，所以点动能比点小，故c正确；d除重力外的各个力做的总功等于机械能的变化量，除重力外，电场力做功为，克服空气阻力做功，故机械能增加，所以点机械能比点小，故d正确故选：acd11（1）0.5j（2）105v（3）减少（4）5m/s【解析】试题分析：根据恒力做功的公式求电场力做的功；根据电场力做功情况判断电势能如何变化；由电势差的定义式求出ab两点的电势差；根据动能定理求出小球到达b点的速度。电场力对小球做的功为：w=qel=510-61051j=0.5j；静电力做正功，电势能减少，故小球的电势能减少了0.5j； ab两点间的电势差：u=el=1051v=105v；由a到b根据动能定理得： ，带入数据解得： 点睛：本题主要考查了匀强电场中电场力做功公式和电势差公式u=ed， d是两点沿电场方向的距离。12610-9j【解析】试题分析：根据定义=epq，可得a点的电势，电势与试探电荷无关，a的电势不变，根据电势公式求出试探电荷放在电场中的a点的电势能。根据电势的定义式：=epq，带入数据可得a的电势为：=150v，把q2=210-10c的试探电荷放在电场中的a点，其电势能为：ep=q2=410-10150j=610-9j。点睛：本题主要考查了电势的定义式及电势能的求法，属于基础题。13（1），方向水平向左（2）（3）【解析】（1）对小球受力分析，受到竖直向下的重力，绳子的拉力，以及电场力作用，根据共点力平衡条件可得，解得，方向水平向左。（2）将小球从o点由静止释放，则到a处时电场力做的功，解得（3）电场力做多少正功，电势能就减小多少，故143.01012j；1.21014m【解析】试题分析：粒子向金核靠近过程中克服电场力做功，动能转化为电势能，到不能再接近（两者速度相等时），可认为二者间的距离就是金核的半径r。根据动量守恒定律和能量守