《电场力的功》进阶练习（三）.docx

电场力的功进阶练习 1如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为M，N，P，Q，一电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则（）A直线a位于某一等势面内，MQB直线c位于某一等势面内，MNC若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D若电子由P点运动到Q点，电场力做负功2、如图所示，半圆槽光滑绝缘且固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零则小球a（）A从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力一直增大B从N到P的过程中，速率一直增大C从N到P的过程中，小球所受弹力先增加后减小D从P到Q的过程中，动能减少量大于电势能增加量3图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（）A粒子在M点的电场力大于N点的所受的电场力BM点的电势高于N点的电势C粒子在M点的速度大于在N点的速度D粒子在N点的电势能小于在M点的电势能4在某电场中，有一个带电荷量q=3106C的试探电荷，它在该电场中的A点受到的电场力大小为3108N，方向水平向左若将它从A点移到B点，电荷克服电场力做6104J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做9104J的功求：（1）A点的场强的大小和方向；（2）A、C两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高？5如图所示，平行于纸面的匀强电场中有三点A、B、C，其连线构成边长l=2cm的等边三角形，现将一电荷量为q1=108C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为W1=3106J，将另一电荷量为q2=108C的负点电荷从A点移到C点，电荷克服电场力做功为W2=3106J，设A点的电势A=0V（1）求B、C两点的电势（2）求匀强电场的电场强度大小和方向（3）一质量为m=108kg、带电荷量q=108C的微粒以平行于BC的速度经过A点后恰能通过C点，求该微粒通过C点时的动能（分析中不考虑微粒所受重力）参考答案1、【分析】电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，说明电势能增加相等，据此分析电势高低【解答】解：AB、据题，电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力做负功相等，则电势能增加相等，电势降低，则N、P两点的电势相等，d位于同一等势面内，根据匀强电场等势面分布情况知，直线a不是同一等势面，直线c位于某一等势面内，且MN故A错误，B正确C、由上分析知，直线c位于某一等势面内，M、Q的电势相等，若电子由M点运动到Q点电场力不做功，故C错误D、电子由P点运动到Q点与电子由P点运动到M点电场力做功相等，所以电场力做正功，故D错误故选：B【点评】解决本题的关键要抓住电场力做功与电势能变化的关系，知道负电荷在电势高处电势能小2、【分析】分析库仑力及重力的合力，根据功的公式明确合力做功情况；再根据重力做功和电场力做功的特点与势能的关系分析电势能的变化【解答】解：A、a由N到Q的过程中，重力竖直向下，而库仑力一直沿二者的连线方向，则可知，重力与库仑力的夹角一直减小，故合力一直在增大；故A正确；B、在整个过程中合力先与运动方向的夹角均为锐角，合力做正功；而后一过程中合力与运动方向夹角为钝角，合力做负功；故从N到P的过程中，速率先增大后减小；故B错误；C、从a到P小球得速度大小不能确定，故弹力无法判断，故C错误；D、从P到Q的过程中，由动能定理可知，mghWE=0mv2；故动能的减小量等于重力势能增加量和电势能的增加量；故D正确；故选：AD【点评】本题考查功能关系，要注意明确电场力和重力具有相同的性质，即重力做功量度重力势能的改变量；而电场力做功量度电势能的改变量3、【分析】根据顺着电场线方向电势降低，判断电势的高低；由电场线的疏密判断场强大小，由F=qE判断电场力的大小；由粒子轨迹的弯曲方向判断电场力方向，电场力方向应指向轨迹的内侧，由电场力做功正负，判断电势能的大小和动能的大小【解答】解：A、M点处的电场线较疏，而N点处电场线较密，则M点处的电场强度较小，由F=qE可知，粒子在M点的电场力小于N点的所受的电场力，故A错误；B、根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势故B正确；CD、由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，在M点的动能小于在N点的动能，在M点的速度小于在N点受到的速度故C错误，D正确故选：BD【点评】本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向，再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小4、【分析】（1）根据场强的定义式E=，求解A点电场强度的大小，试探电荷是负电荷，场强方向与电场力相反（2）由公式U=求A、B间的电势差，并判断电势的高低【解答】解：（1）电场中A点的场强大小为：E=试探电荷是负电荷，场强方向与电场力相反，向右；（2）从A点移到B点，电荷克服电场力做6104J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做9104J的功，故：A、C两点的电势差：0故A点的电势小于C点的电势；答：（1）A点的场强的大小为0.01N/C，方向向右；（2）A、C两点的电势差为100V，其中C点的电势较高【点评】解决本题的关键是掌握电场强度的定义式和电势差定义式，注意运用公式UAB=时各个量均要代符号运算5、【分析】粒子由A沿直线移到B的过程中，电场力做功，求出AB的电势差，同理求出AC电势差，根据电势差与电势的关系即可求得电势，根据电场线与等势线垂直，确定电场强度的方向根据匀强电场的电势差与电场强度的关系求出场强的大小利用运动学关系求的速度，即可求得动能【解答】解：（1）由电势差的定义得A点电势为0，故则B点电势B=UBA=UAB=300VC点电势C=UCA=UAC=300V；（2）B、C等势，则BC为匀强电场中的一等势面，电场线垂直于等势面，过A作AD垂直于BC，则电场方向为由A指向D，如图所示（3）微粒过A点的速度垂直电场线，微粒做类平抛运动lsin30=v0ta=vy=at=联立解得答：（1）求B、C两点的电势为300V，300V；（2）求匀强电场的电场强度大小为104V/m，方