鲁科版选修31 电场力做功与电势能 第1课时 作业.doc

第1节电场力做功与电势能1关于电场力做功，下列说法正确的是()a电荷沿不同路径从电场中a点运动到b点，电场力做功可能不同b电荷从电场中a点出发，最后又回到a点，电场力做功为零c电荷在电场中沿着电场线运动，所受电场力对电荷一定做正功d电荷在电场中运动，所受电场力对电荷做功，能量守恒定律不再成立b电场力做的功与电荷的运动路径无关，所以选项a错误；电场力做的功只与电荷的初、末位置有关，所以电荷从a点出发又回到a点，电场力做的功为零，选项b正确；负电荷沿着电场线的方向运动，电场力对负电荷做负功，选项c错误；电荷在电场中运动，虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能间的转化满足能量守恒定律，选项d错误2关于电荷的电势能，下列说法正确的是()a电荷在电场强度大的地方，电势能一定大b电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零c只在静电力的作用下，电荷的电势能一定减少d只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增加，也可能减少d电场强度与电势能无关，电势能有相对性，可以人为规定零势能面，故a、b均错误只在静电力作用下，若电荷从静止开始运动，电场力做正功电势能减少，若电荷在静电力作用下在电场中做减速运动，则电场力做负功电势能增大，故d正确3.(多选)一个电荷只在电场力作用下从电场中的a点移到b点时，电场力做了5106 j的功，那么()a电荷在b点将具有5106 j的电势能b电荷在b点将具有5106 j的动能c电荷的电势能减少了5106 jd电荷的动能增加了5106 jcd电荷只在电场力作用下从电场中的a点移到b点时，电场力做正功，电势能减少，电场力做了多少正功，电荷的电势能就减少多少，由动能定理可知，动能就增加多少因电荷在a点的动能和电势能不知道，所以不能确定电荷在b点的动能和电势能故选项c、d正确4(多选)如图214所示，在直角三角形abc中，c30，d为斜边ac的中点，在顶点a处有一点电荷q，试探电荷q由b移至c电场力做功w1，由b移至d电场力做功w2，由d移至c电场力做功w3，关于w1、w2、w3的关系，下列说法正确的是()图214aw1w2w3bw1w2cw1w3 dw2w1w3ac根据电场力做功的特点，试探电荷由b移至c电场力做功与由b先经过d再移至c电场力做功相等，即w1w2w3，a正确，d错误；若以a点为圆心、以ab为半径画圆，则d在圆周上，将试探电荷由b点移至d点时，电荷的电势能不变，即电场力不做功，w20，c正确，b错误5两个带同种电荷的物体间距增大一些时()a电场力做正功，电势能增加b电场力做正功，电势能减小c电场力做负功，电势能增加d电场力做负功，电势能减小b带同种电荷时两物体间的力是斥力，距离增大，电场力做正功，则电势能减小6如图215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点运动至b点，其能量变化情况是()图215a动能减少，重力势能增加，电势能减少b动能减少，重力势能增加，电势能增加c动能不变，重力势能增加，电势能增加d动能增加，重力势能增加，电势能增加b重力竖直向下，微粒沿直线运动，则合力与v0反向，故受到的电场力水平向左，微粒带负电带电微粒由a点运动到b点，重力、电场力都做负功，重力势能、电势能都增加，故选项a错误，合外力与v0反向，对微粒做负功，动能减少，故选项c、d均错误7.如图所示，匀强电场中a、b两点间的距离为x0.20 m，已知a、b连线与电场线夹角为60，今把一电荷量q2108 c的试探电荷放入该匀强电场中，其受到的电场力的大小为f4.0104 n，方向水平向右(1)求电场强度e的大小和方向；(2)若把该试探电荷从a点移到b点，电势能变化了多少？解析(1)电场强度的大小为e代入数据得e2104 n/c，方向水平向左(2)把该试探电荷从a点移到b点电场力做的功为wfxcos 代入数据得w4105 j，电势能减少了4105 j.答案(1)2104 n/c方向水平向左(2) 电势能减少了4105 j8.如图211所示，在电场强度为e的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆，两端分别固定着带有电荷量q和q的小球(大小不计)现让绝缘杆绕中点o逆时针转动角，则转动过程中两个带电小球克服电场力做功为多少？图211电小球做功为w1qe(1cos )；电场力对带负电小球做功为w2qe(1cos )转动过程中电场力对两小球做的总功为ww1w2qel(1cos )，即两个带电小球克服电场力做功为qel(1cos )答案qel(1cos )9如图212所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab5 cm，bc12 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60角，一个电荷量为q4108 c的正电荷从a移到b时电场力做的功为w11.2107 j，求：图212(1)匀强电场的电场强度大小e；(2)电荷从b移到c，电场力做的功w2. 解析(1)从a到b电场力做的功w1qedab所以e v/m60 v/m.(2)把电荷从b移到c，电场力做的功w2qedbccos 60410860121020.5 j1.44107 j.答案(1)60 v/m(2)1.44107 j10.在电场中把一个电荷量为6106 c的负电荷从a点移到b点，克服静电力做功3105 j试求：(1)电荷从a到b的过程中，电势能变化了多少？是增加还是减少？(2)若规定电荷在b点的电势能为零，则电荷在a点的电势能为多大？解析(1)电荷克服静电力做功，即静电力做负功，有wab3105 j由wabepaepb知，电势能变化了3105 j；由于静电力做负功，则电势能增加(2)若epb0，则由wabepaepb得epa3105 j.答案(1)3105 j增加(2)3105 j11如图213所示，在场强为5105 n/c的匀强电场中有a、b两点，它们之间的距离为2 cm，两点的连线与场强方向成60角将一个电荷量为2105 c的电荷由