《2019-2020版高中物理 第一章 習(xí)題課 電場(chǎng)能的性質(zhì)課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020版高中物理 第一章 習(xí)題課 電場(chǎng)能的性質(zhì)課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、習(xí)題課電場(chǎng)能的性質(zhì)1.(2019陜西漢中校級(jí)檢測(cè))某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示,一負(fù)點(diǎn)電荷只在靜電力作用下先后經(jīng)過(guò)場(chǎng)中的M,N兩點(diǎn),過(guò)N點(diǎn)的虛線是電場(chǎng)中的一條等勢(shì)線,則(C)A.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)C.負(fù)點(diǎn)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D.負(fù)點(diǎn)電荷在M點(diǎn)的動(dòng)能小于在N點(diǎn)的動(dòng)能解析:電場(chǎng)線密集的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度大,故M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低,故M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;負(fù)點(diǎn)電荷由M到N靜電力做負(fù)功,動(dòng)能減小,電勢(shì)能增加,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.2.(2019湖南衡陽(yáng)月考)如圖所示,虛線是等勢(shì)面,相鄰的兩等
2、勢(shì)面的電勢(shì)差都相等,有一帶正電的小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),實(shí)線表示該帶正電的小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,小球在a點(diǎn)的動(dòng)能為20 eV,運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的動(dòng)能為2 eV.若取c點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),則當(dāng)這個(gè)小球的電勢(shì)能為-6 eV時(shí),它的動(dòng)能為(不計(jì)重力和空氣阻力)(B)A.16 eVB.14 eVC.6 eVD.4 eV解析:設(shè)相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差為U,小球的電荷量為q,小球從a到b和從b到c分別根據(jù)動(dòng)能定理得-q3U=Ekb-Eka,qU=Ekc-Ekb,解得Ekc=(Eka+2Ekb)=(20+22) eV=8 eV.因?yàn)閏點(diǎn)電勢(shì)為0,所以小球在c點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為0,小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)只有靜電力做功,所以小球的動(dòng)能和電勢(shì)能的
3、總和保持不變,恒為8 eV,所以當(dāng)小球的電勢(shì)能為-6 eV時(shí),它的動(dòng)能為14 eV,故B正確.3.如圖所示,平行直線為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一組電場(chǎng)線,有一個(gè)電荷量q=210-2 C的正電荷僅受靜電力的作用由A點(diǎn)沿曲線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),虛線是其可能運(yùn)動(dòng)的軌跡,已知這個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷的動(dòng)能減少了2 J,設(shè)B點(diǎn)電勢(shì)為零,則以下說(shuō)法中正確的是(A)A.電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左B.電荷沿軌跡運(yùn)動(dòng)C.A點(diǎn)的電勢(shì)為100 VD.電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為2 J解析:正電荷只受靜電力作用,由于動(dòng)能減少,靜電力做負(fù)功,即WAB=-2 J,由WAB=qUAB得UAB=-100 V.即A-B=-100 V,A=B-100 V=-100 V,C
4、錯(cuò)誤.沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,APB),選無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,距電荷量為Q的點(diǎn)電荷r處的電勢(shì)為=,從圖中可以看出(C)A.Q1電荷量一定小于Q2電荷量B.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度是0C.Q1和Q2之間線上各點(diǎn)電場(chǎng)方向都指向Q2D.Q1,Q2可能是同種電荷解析:Q1附近電勢(shì)大于零,而Q2附近電勢(shì)小于零,可知Q1帶正電、Q2帶負(fù)電,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;Q1,Q2之間電場(chǎng)線由Q1指向Q2,選項(xiàng)C正確;兩電荷連線上P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定不為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由=k知,Q1在P點(diǎn)電勢(shì)為1=,Q2在P點(diǎn)電勢(shì)為2=-,而P點(diǎn)電勢(shì)為0,則有=,因r1r2,故Q1Q2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.6.在x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度E與x的關(guān)系如圖所示,O為坐標(biāo)原點(diǎn),a,b,c
5、為x軸上的點(diǎn),a,c之間的距離為d,a,c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E0,則下列說(shuō)法中正確的是(C)A.ba=cOB.Oababc,選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤;ac間的電場(chǎng)強(qiáng)度大于E0,故質(zhì)子受到的靜電力大于eE0,靜電力做功將大于eE0d,選項(xiàng)C正確;質(zhì)子受到的靜電力沿x軸正方向,故靜電力對(duì)質(zhì)子做正功,質(zhì)子的電勢(shì)能減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.7.(2019吉林白城模擬)如圖(a)所示,AB是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,若有一電子以某一初速度且僅在靜電力的作用下,沿AB由點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B,所經(jīng)位置的電勢(shì)隨距A點(diǎn)的距離變化的規(guī)律如圖(b)所示.以下說(shuō)法正確的是(A)A.A,B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EAEBB.電子在A,B兩點(diǎn)的速度vAv
6、BC.A,B兩點(diǎn)的電勢(shì)AEpB解析:根據(jù)x圖象中切線的斜率代表電場(chǎng)強(qiáng)度大小,由圖(b)可看出EAEB,選項(xiàng)A正確;沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,所以電場(chǎng)線方向由A指向B,AB,電子受力方向與電場(chǎng)線方向相反,從A至B,電子減速,vAvB,選項(xiàng)B,C錯(cuò)誤;電子從A到B靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.8.(2019青海西寧模擬)(多選)在光滑的絕緣水平面上,有一個(gè)正方形abcd,頂點(diǎn)a,c分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷,電荷量相等,如圖所示.若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn),自由釋放,粒子將沿著對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng).粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中(CD)A.先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻減速運(yùn)動(dòng)B.先從高電勢(shì)到低電勢(shì),后從低電
7、勢(shì)到高電勢(shì)C.電勢(shì)能與機(jī)械能之和保持不變D.電勢(shì)能先減小,后增大解析:a,c兩點(diǎn)固定相同的正點(diǎn)電荷,則bd為等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線,由電場(chǎng)線分布情況可知帶電粒子不可能做勻加速或勻減速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;等量同種正點(diǎn)電荷連線中垂線上的中點(diǎn)電勢(shì)最高,帶負(fù)電的粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中,先從低電勢(shì)到高電勢(shì),再?gòu)母唠妱?shì)到低電勢(shì),故B錯(cuò)誤;帶電粒子從b到d運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受靜電力先由b指向d,后由d指向b,所以靜電力先做正功后做負(fù)功,因此電勢(shì)能先減小,后增大,故D正確;只有靜電力做功,電勢(shì)能與機(jī)械能之和保持不變,故C正確.9.(2019浙江臺(tái)州校級(jí)檢測(cè))如圖所示,兩塊水平放置的帶電平行金屬板間有豎直向上的
8、勻強(qiáng)電場(chǎng).一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的油滴以初速度v0進(jìn)入電場(chǎng),并在電場(chǎng)中沿直線運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間,空氣阻力不計(jì),則(D)A.該油滴帶負(fù)電B.在這段時(shí)間內(nèi)靜電力所做的功大于油滴重力勢(shì)能的變化C.在這段時(shí)間內(nèi)油滴的機(jī)械能保持不變D.在這段時(shí)間內(nèi)油滴的動(dòng)能保持不變解析:油滴受重力和靜電力,由于油滴做直線運(yùn)動(dòng),故合力一定為零,靜電力與重力平衡,靜電力向上,與場(chǎng)強(qiáng)同向,故油滴帶正電,故A錯(cuò)誤;由于靜電力和重力是一對(duì)平衡力,靜電力做的功等于克服重力做的功,而克服重力做的功等于重力勢(shì)能的增加量,所以靜電力所做的功等于油滴重力勢(shì)能的變化,故B錯(cuò)誤;由于除重力外靜電力做正功,故機(jī)械能增加,故C錯(cuò)誤;由于受力平衡,
9、做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此動(dòng)能保持不變,故D正確.10.(2019山西太原校級(jí)月考)一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,如圖所示,環(huán)上a,c是豎直直徑的兩端,b,d是水平直徑的兩端,質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上,并可沿環(huán)無(wú)摩擦滑動(dòng).現(xiàn)使小球由a點(diǎn)靜止釋放,沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)速度恰好為零.由此可知,小球在b點(diǎn)時(shí)(B)A.加速度為零B.機(jī)械能最大C.電勢(shì)能最大D.動(dòng)能最大解析:從圖上可以看出小球從a點(diǎn)由靜止出發(fā)到d點(diǎn)仍靜止,由動(dòng)能定理可知mgR+Wq=0-0,所以有Wq=-mgR,所以小球帶負(fù)電,所受到的靜電力大小為F=mg,方向水平向左.在整個(gè)過(guò)程中,只有由a到b靜電力做了正
10、功,由功能關(guān)系可知,在b點(diǎn)機(jī)械能最大,選項(xiàng)B對(duì);在b點(diǎn)小球速度要滿足圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,所以加速度不為零,選項(xiàng)A錯(cuò);由b到d靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,d點(diǎn)電勢(shì)能最大,選項(xiàng)C錯(cuò);由于重力和靜電力都是恒力,所以這兩個(gè)力的合力也為恒力,方向?yàn)樾毕蜃笙路?與豎直方向成45角,由等效法可知,小球應(yīng)該運(yùn)動(dòng)到合力方向的最低點(diǎn),其動(dòng)能最大,選項(xiàng)D錯(cuò).11.如圖所示,在豎直平面內(nèi),光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B,C兩點(diǎn),在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷,B點(diǎn)為AC的中點(diǎn),C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn).現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q套在桿上的帶負(fù)電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿桿下滑.已知重力加速度為g,A點(diǎn)距過(guò)C點(diǎn)的
11、水平面的豎直高度為3R,小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為2.求:(1)小球滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大小;(2)若以C點(diǎn)作為零電勢(shì)點(diǎn),試確定A點(diǎn)的電勢(shì).解析:(1)因?yàn)锽,C兩點(diǎn)電勢(shì)相等,故小球從B到C運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中靜電力做的總功為零.由幾何關(guān)系可得BC的豎直高度hBC=根據(jù)動(dòng)能定理有mg=-解得vC=.(2)小球從A到C,重力和靜電力均做正功,所以由動(dòng)能定理有mg3R+W電=,又根據(jù)靜電力做功與電勢(shì)能的關(guān)系W電=EpA-EpC= -qA-(-qC).又因?yàn)镃=0,可得A=-.答案:(1)(2)-12.(2019河北邯鄲校級(jí)檢測(cè))如圖所示,在絕緣粗糙的水平面上,相距為L(zhǎng)的A,B兩點(diǎn)處分別固定著兩個(gè)等電荷量的正電
12、荷,a,b是AB連線上的兩點(diǎn),其中Aa=Bb=,O為AB連線的中點(diǎn),一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小滑塊(可以看成質(zhì)點(diǎn))以初動(dòng)能Ek0從a點(diǎn)出發(fā),沿AB直線向b運(yùn)動(dòng),其中小滑塊第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的3倍,到達(dá)b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能恰好為零,小滑塊最終停在O點(diǎn),求:(1)小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù).(2)O,b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.(3)小滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程.解析:(1)由題意可知a,b兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱,則a,b點(diǎn)電勢(shì)相等,即Uab=0.設(shè)滑塊與水平面間的摩擦力大小為Ff.對(duì)滑塊從a到b的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得-Ff=0-Ek0,摩擦力Ff=mg,解得=.(2)對(duì)于滑塊從O到b的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得qUO b-mg=0-3Ek0,解得UOb=-.(3)對(duì)于滑塊從a開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最終在O點(diǎn)停下的整個(gè)過(guò)程,由動(dòng)能定理得qUaO-mgs=0-Ek0,解得s=L.答案:(1)(2)-(3)L6
2019-2020版高中物理 第一章 習(xí)題課 電場(chǎng)能的性質(zhì)課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1
