《2022-2023學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 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(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2022-2023學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 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(2頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022-2023學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 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
1.如圖甲所示,A、B是某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線(xiàn)上的兩點(diǎn).一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷僅受電場(chǎng)力作用,從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn).在此過(guò)程中,該點(diǎn)電荷的速度隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示.下列說(shuō)法中正確的是( )
A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大
B.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等
C.A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高
D.A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)低
解析:選C.由點(diǎn)電荷的速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律可知,帶負(fù)電的點(diǎn)電荷做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),故A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的小,負(fù)電荷的動(dòng)能減小,電勢(shì)能增加,對(duì)應(yīng)位置的電勢(shì)減小
2、,因此C對(duì).
2.(2018·衡水測(cè)試)靜電場(chǎng)方向平行于x軸,其電勢(shì)隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線(xiàn),圖中φ0和d為已知量.一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以x=0為中心、沿x軸方向做周期性運(yùn)動(dòng).已知該粒子質(zhì)量為m、電量為-q,忽略重力.規(guī)定x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度E、加速度a、速度v的正方向,如圖分別表示x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E,小球的加速度a、速度v和動(dòng)能Ek隨x的變化圖象,其中正確的是( )
解析:選D.φ-x圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度,沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低,因而在x=0的左側(cè),電場(chǎng)向左,且為勻強(qiáng)電場(chǎng),故A錯(cuò)誤;由于粒子帶負(fù)電,粒子的加速度在x=0左側(cè)加速度為正值,在x=0右側(cè)加速度為負(fù)值,且
3、大小不變,故B錯(cuò)誤;在x=0左側(cè)粒子向右勻加速,在x=0的右側(cè)向右做勻減速運(yùn)動(dòng),速度與位移不成正比,故C錯(cuò)誤;在x=0左側(cè)粒子根據(jù)動(dòng)能定理qEx=Ek-Ek0,在x=0的右側(cè),根據(jù)動(dòng)能定理可得-qEx=Ek′-Ek0,故D正確.
3.
(多選)一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng),其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中O~x2段是對(duì)稱(chēng)的曲線(xiàn),x2~x3是直線(xiàn)段,則下列判斷正確的是( )
A.x1處電場(chǎng)強(qiáng)度最大
B.x2~x3段是勻強(qiáng)電場(chǎng)
C.x1、x2、x3處電勢(shì)φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ1>φ2>φ3
D.粒子在O~x2段做勻變速運(yùn)動(dòng),x2~x3段做勻速直線(xiàn)運(yùn)
4、動(dòng)
解析:選BC.根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系:Ep=qφ,場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系:E=,得:E=·.由數(shù)學(xué)知識(shí)可知Ep-x圖象切線(xiàn)的斜率等于,x1處切線(xiàn)斜率為零,則x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零,故A錯(cuò)誤.由圖看出在O~x1段圖象切線(xiàn)的斜率不斷減小,由上式知場(chǎng)強(qiáng)減小,粒子所受的電場(chǎng)力減小,加速度減小,做非勻變速運(yùn)動(dòng).x1~x2段圖象切線(xiàn)的斜率不斷增大,場(chǎng)強(qiáng)增大,粒子所受的電場(chǎng)力增大,做非勻變速運(yùn)動(dòng).x2~x3段斜率不變,場(chǎng)強(qiáng)不變,即電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向均不變,是勻強(qiáng)電場(chǎng),粒子所受的電場(chǎng)力不變,做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故B正確,D錯(cuò)誤;根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系:Ep=qφ,因粒子帶負(fù)電,q<0,則知電勢(shì)能越大,粒子所在處的電
5、勢(shì)越低,所以有:φ1>φ2>φ3,故C正確.
4.(多選)如圖所示,A、B、C、D是圓周上的四個(gè)點(diǎn),四個(gè)點(diǎn)上放著兩對(duì)等量的異種點(diǎn)電荷,AC⊥BD且相交于圓心O,BD上的M、N兩點(diǎn)關(guān)于圓心O對(duì)稱(chēng).下列說(shuō)法正確的是( )
A.M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不相同
B.M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)不相同
C.一個(gè)電子沿直線(xiàn)從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做的總功為零
D.一個(gè)電子沿直線(xiàn)從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電勢(shì)能一直減少
解析:選AC.根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E=和電場(chǎng)的疊加原理可知,M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反,則電場(chǎng)強(qiáng)度不同,故A正確.等量異號(hào)電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)是等勢(shì)面,M、N兩點(diǎn)對(duì)AB兩個(gè)電荷的電場(chǎng)來(lái)說(shuō)電勢(shì)不等,是M點(diǎn)的電勢(shì)低;對(duì)CD兩個(gè)電荷的電場(chǎng)來(lái)說(shuō)M點(diǎn)的電勢(shì)高,由對(duì)稱(chēng)性可知,M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)相同,故B錯(cuò)誤.M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零,根據(jù)W=qU,知電子沿直線(xiàn)從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做的總功為零,故C正確.電子沿直線(xiàn)從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,電勢(shì)能先減小后增大,故D錯(cuò)誤.