鲁科版选修31 电场力做功与电势能 课时作业.doc

课时跟踪检测（五） 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解析：选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电场中有a、b两点，把电荷从a点移到b点的过程中，电场力对电荷做正功，则()a电荷的电势能减少b电荷的电势能增加ca点的场强比b大 da点的场强比b小解析：选a由电场力做功与电势能变化的关系知a正确。3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，也可能减少解析：选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。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。4两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，电势能减小解析：选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。5.如图1所示为某一带电粒子仅在电场力作用下，从t0时刻开始在电场中由静止释放后所做运动的vt图像，下列有关说法正确的是()图1a该电场不可能是由单个电荷所形成的电场b该电场有可能是匀强电场c该粒子的电势能一定减少d以上说法均不对解析：选c由vt图像可知，带电粒子的加速度、速度增大，这说明电场力增大，电场增强，电场力做正功，电势能减少。因此只有c是正确的。6. (多选)如图2所示，带正电的点电荷固定于q点，电子在库仑力作用下，做以q为焦点的椭圆运动。m、p、n为椭圆上的三点，p点是轨道上离q最近的点。电子在从m点到达n点的过程中()图2a速率先增大后减小 b速率先减小后增大c电势能先减小后增大 d电势能先增大后减小解析：选ac根据点电荷q的电场线分布情况可知，电子由m到n的运动轨迹为先向q靠近，此时，电场力做正功，电势能减小，速率增大；再远离q，此时，电场力做负功，电势能增大，速率减小。故选项a、c正确。7.如图3所示，直线上有o、a、b、c四点，a、b间的距离与b、c间的距离相等。在o点处固定一个正点电荷。若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则()图3a两过程中电场力做的功相等b前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功c前一过程中，粒子电势能不断减小d后一过程中，粒子动能不断减小解析：选co点周围的电场线分布如图所示，负电荷由c到b再到a的过程中，电场强度不断变大，又，故wabwbc，选项a、b错误；负电荷由cba过程中，电场力做正功，电势能不断减小，动能不断增大，故选项c正确，d错误。8(多选)一个带电小球从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功3 j，电场力做功1 j，克服空气阻力做功0.5 j，则小球()a在a点的重力势能比在b点大3 jb在a点的电势能比b点小1 jc在a点的动能比在b点大3.5 jda点的机械能比b点机械能少0.5 j解析：选ad重力做正功，重力势能减少，减少量等于重力做功的多少，a对；同理，电场力做正功，电势能减少，减少量等于电场力做功的多少，b错；动能的变化等于合力做功，合力做正功，动能增大，c错；机械能的变化等于除重力外其他力做功的和，d对。9.如图4所示，在两点电荷形成的电场中，b点的合场强为零，一电子沿直线从a点移动到c点的过程中，下列说法正确的是()图4a电子从a到b的过程中，电场力对其做正功b电子从a到c的过程中，电场力对其做负功c电子从a到c的过程中，其电势能先增大后减小d电子从a到c的过程中，其电势能先减小后增大解析：选c由于电子带负电，且b点的合场强为零，所以ab过程中，合场强方向向右，电子受力向左，bc的过程中，合场强方向向左，电子受力向右。所以ac的过程中，电场力对电子先做负功，后做正功，所以电势能先增大后减小，应选c项。10. (多选)如图5所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负的试探电荷在这个电场中仅在电场力作用下运动的轨迹。若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是()图5a电荷从a到b速度减小b电荷从a到b加速度增大c电荷从a到b电势能减小d电荷从a到b电势能增加解析：选ad根据电场线的疏密程度可以判断在a处的场强大于b处的，也就是说试探电荷在a处受到的电场力大于在b处的，由牛顿第二定律可知粒子在a处运动的加速度大于b处的，所以选项b错误；根据带电粒子做曲线运动的条件，曲线向力的方向弯曲可判定，电荷在a、b两点所受到的电场力的方向都应在电场线上并大致向左。由此判断电场线方向发散向外，粒子在电场中从a向b点运动，电场力对电荷做负功，其动能减小，电势能增大，故选项c错误，选项a、d正确。11.如图6是一匀强电场，已知场强e2102 n/c。现让一个电荷量q4108 c的负电荷沿电场方向从m点移到n点，mn间的距离s30 cm。图6(1)试求：电荷从m点移到n点电势能的变化。(2)若此电荷从n点移到p点(p点在图中没有画出)电势能减少4.8106 j，试求电场力对电荷做的功。解析：(1)由题图可知，负电荷在该电场中所受电场力f方向向左。因此，从m点移到n点，电荷克服电场力做功，电势能增加，增加的电势能ep等于电荷克服电场力做的功w。电荷克服电场力做功为wqes410821020.3 j2.4106 j。即电荷从m点移到n点电势能增加了2.4106 j。(2)电势能的减少量等于电场力对电荷做的功，即wep4.8106 j。答案：(1)增加2.4106 j(2)4.8106 j12真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度方向与竖直方向夹角为37(sin 370.6，cos 370.8，重力加速度为g)。求：(1)小球受到的电场力的大小及方向；(2)若以速度v0竖直向上抛出该小球，求小球从抛出点至最高点的电势能变化量。解析：(1)根据题设条件，电场力大小fmgtan 37mg，方向水平向右。(2)小球沿竖直方向做