2019_2020学年高中物理第2章电势能与电势差第1节电场力做功与电势能课时作业含解析鲁科版选修3.doc

第1节 电场力做功与电势能一、选择题1(多选)下列说法中，正确的是()A当两个正点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大B当两个负点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大C一个正点电荷与一个负点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大D一个正点电荷与一个负点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力减小，它们的电势能也减小解析：两同种电荷靠近时要克服静电斥力做功，系统的电势能增大；两异种电荷靠近时，静电引力做正功，系统的电势能减少由此判断A、B正确，C、D错误答案：AB2如图所示，电场中a、b、c三点，abbc，则把点电荷q从a点沿直线到b点，从b点沿虚线到c点的过程中，电场力做功的大小关系有()AWabWbcBWabWbcCWabWbc D无法比较解析：ab段的平均场强大于bc段的平均场强，所以ab段的平均电场力大于bc段的平均电场力，因为abbc，Wab大于从b点沿直线到c点电场力做功Wbc，又因为电场力做功与路径无关，所以WbcWbc，则A正确答案：A3. (多选)如图所示是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分别落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的是()A带正电的矿粉落在右侧B电场力对矿粉做正功C带负电的矿粉电势能变大D带正电的矿粉电势能变小解析：带正电的矿粉因受到水平向左的电场力作用向左偏转，电场力做正功，电势能变小，落在左侧，选项A错误，D正确；带负电的矿粉因受到水平向右的电场力作用向右偏转，电场力也做正功，电势能也变小，选项B正确，C错误答案：BD4(多选)如图所示，带正电的小球在重力和电场力的作用下由A点运动到B点，轨迹如图所示，则关于小球，下列说法正确的是()A电势能减小B重力势能增加C减小的重力势能小于增加的动能D小球的机械能不变解析：重力做正功，重力势能减小，B错；电场力做正功，电势能减小，A对；除重力之外的力做功，引起机械能的变化，电场力做了正功，所以机械能增加，D错；根据功能关系，减少的重力势能和电势能的和等于动能的增加量，C对答案：AC5如图所示，有一带负电的粒子，自A点沿电场线运动到B点，在此过程中该带电粒子()A所受的电场力逐渐增大，电势能逐渐增大B所受的电场力逐渐增大，电势能逐渐减小C所受的电场力逐渐减小，电势能逐渐增大D所受的电场力逐渐减小，电势能逐渐减小解析：因为由A到B场强逐渐变大，所以电场力逐渐增大，带负电粒子由A到B电场力对其做正功，所以电势能逐渐减小，故正确选项为B.答案：B6如图，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点不计重力，下列表述正确的是()A粒子在M点的速率最大B粒子所受电场力沿电场方向C粒子在电场中的加速度不变D粒子在电场中的电势能始终在增加解析：带负电粒子在向右的电场中所受电场力向左，因此，当带电粒子向右运动时，电场力做负功电势能增加当向左运动时，电场力做正功，电势能减小，所以在M点的电势能最大，动能最小，速率最小故A、B、D错误粒子在匀强电场中所受电场力不变，所以加速度不变，故C正确答案：C7如图，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E.在与环心等高处放有一质量为m.带电q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是()A小球在运动过程中机械能守恒B小球经过环的最低点时速度最大C小球经过环的最低点时对轨道压力为(mgEq)D小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mgqE)解析：小球到最低时速度为v，由动能定理得：mgRqERmv2，在最低点由牛顿第二定律得：FNmgqE，得FN3(mgqE)，故C、D错，下滑过程中电场力做正功，小球机械能增大，A错越过最低点后，电场力和重力做负功，小球速度减小，所以在最低点速度最大，B正确答案：B8如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，a、b、c三点在它们连线的延长线上，其中Q1带负电现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始向远处运动并经过b、c两点(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b、c三点时的速度分别为va、vb、vc，其vt图象如图乙所示以下说法中正确的是()AQ2一定带负电BQ2的电荷量一定大于Q1的电荷量Cb点的电场强度最大D粒子由a点运动到c点过程中，粒子的电势能先增大后减小解析：由题图乙可知，粒子从a到b过程做加速度减小的减速直线运动，在b点时粒子速度最小，加速度为零，故粒子在b点受力为零，b点电场强度为零，C项错误；在b点Q1对带负电粒子的电场力水平向右，而粒子所受合力为零，则Q2对带负电粒子的电场力水平向左，所以Q2带正电，A项错误；b点与Q1的间距大于b点与Q2的间距，由库仑定律Fk知，Q1的电荷量大于Q2的电荷量，B项错误；粒子从a点运动到c点过程，动能先减小后增大，根据能量守恒定律知，粒子的电势能先增大后减小，D项正确答案：D二、非选择题9将一个带电荷量为7.0106C的负电荷从无限远处移动到如图所示的电场中的A点时，电荷的电势能为1.4106J，求在这个过程中电场力对电荷做的功？(取无限远处电势能为零)解析：电荷在A点电势能等于从A点移动到无限远处电场力做的功，所以WAO1.4106J(记O为无限远处)由A到无限远处电场力做负功，所以由无限远移动到A点电场力做正功，即WOA1.4106J.答案：1.4106 J10电荷量为q1104 C的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的匀强电场，场强E与时间t的关系及物块速度v与时间t的关系分别如图甲、乙所示若重力加速度g取10 m/s2，求：(1)物块的质量m；(2)物块与水平面之间的动摩擦因数；(3)物块运动2 s过程中，其电势能的改变量解析：(1)(2)由题图可知：E13104 N/C，E22104 N/C，a1