2017-2018學(xué)年度高中物理 習(xí)題課二 電場能的性質(zhì)課時訓(xùn)練【含解析】教科版選修3-1

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1、 習(xí)題課二　 電場能的性質(zhì) 1.(2016全國Ⅲ卷,15)關(guān)于靜電場的等勢面,下列說法正確的是(　B　) A.兩個電勢不同的等勢面可能相交 B.電場線與等勢面處處相互垂直 C.同一等勢面上各點(diǎn)電場強(qiáng)度一定相等 D.將一負(fù)的試探電荷從電勢較高的等勢面移至電勢較低的等勢面,電場力做正功 解析:在靜電場中,兩個電勢不同的等勢面不會相交,選項A錯誤;電場線與等勢面一定相互垂直,選項B正確;同一等勢面上的電場強(qiáng)度可能相等,也可能不相等,選項C錯誤;電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面,順著電場線移動負(fù)試探電荷時,電場力做負(fù)功,選項D錯誤. 2.在豎直向下的勻強(qiáng)電場中,有a,b

2、兩個帶電液滴,分別豎直向上和向下做勻速直線運(yùn)動,液滴間相互作用力不計,則(　A　) A.a,b帶同種電荷 B.a,b帶異種電荷 C.a的電勢能增大 D.b的電勢能減小 解析:a,b兩個帶電液滴在豎直向下的勻強(qiáng)電場中分別豎直向上和向下做勻速直線運(yùn)動,則a,b兩帶電液滴均受到豎直向上的與其自身重力平衡的電場力,故a,b帶同種電荷,且?guī)ж?fù)電,選項A正確,B錯誤;電場力對a做了正功,a的電勢能減小,選項C錯誤;電場力對b做了負(fù)功,b的電勢能增加,選項D錯誤. 3.如圖所示,a,b和c分別表示點(diǎn)電荷的電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為6 V,4 V和1.5 V.一質(zhì)子(11H)從等勢面

3、a上某處由靜止釋放,僅受電場力作用而運(yùn)動,已知它經(jīng)過等勢面b時的速率為v,則對質(zhì)子的運(yùn)動有下列判斷,正確的是(　D　) A.質(zhì)子從a等勢面運(yùn)動到c等勢面電勢能增加4.5 eV B.質(zhì)子從a等勢面運(yùn)動到c等勢面動能減少4.5 eV C.質(zhì)子經(jīng)過等勢面c時的速率為2.25v D.質(zhì)子經(jīng)過等勢面c時的速率為1.5v 解析:質(zhì)子由高等勢面向低等勢面運(yùn)動,電勢能減少,動能增加,故選項A,B錯誤;質(zhì)子從等勢面a到等勢面b,由動能定理得12mv2=2 eV,質(zhì)子從等勢面a到等勢面c,由動能定理得12mvc2=4.5 eV,解得vc=1. 5v,故選項C錯誤,D正確. 4.(2017揚(yáng)州高二期

4、中)(多選)如圖所示,兩個等量異種點(diǎn)電荷的連線和其中垂線上有a,b,c三點(diǎn),下列說法正確的是(　BD　) A.a點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢高 B.a,b兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向相同,b點(diǎn)場強(qiáng)比a點(diǎn)場強(qiáng)大 C.b點(diǎn)電勢比c點(diǎn)電勢高,場強(qiáng)方向相同 D.一個電子僅在電場力作用下不可能沿如圖所示的曲線軌跡從a點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn) 解析:由等量異種點(diǎn)電荷電場分布的特點(diǎn)可知,等量異種點(diǎn)電荷的中垂面為等勢面,因此a,b兩點(diǎn)電勢相等,選項A錯誤;在中垂面上場強(qiáng)方向都與中垂面垂直,且從b點(diǎn)向外越來越小,選項B正確;在兩點(diǎn)電荷連線上,沿電場線方向電勢越來越低,所以b點(diǎn)電勢比c點(diǎn)電勢低,選項C錯誤;電子受力應(yīng)指向電場的反方向,根

5、據(jù)力與速度的關(guān)系可判斷電子不可能沿圖示曲線軌跡運(yùn)動,選項D正確. 5.(多選)等量異號點(diǎn)電荷的連線和中垂線如圖所示,現(xiàn)將一個帶負(fù)電的試探電荷先從圖中的a點(diǎn)沿直線移動到b點(diǎn),再從b點(diǎn)沿直線移動到c點(diǎn),則試探電荷在此全過程中(　AD　) A.所受電場力的方向不變 B.所受電場力的大小恒定 C.電勢能一直減小 D.電勢能先不變后減小 解析:ab線是等量異種點(diǎn)電荷形成電場的等勢線,而合電場的場強(qiáng)方向都是垂直ab線向下的,試探電荷在a→b過程中電場力方向始終豎直向上,與在c點(diǎn)相同,選項A正確;沿ab方向越靠近兩點(diǎn)電荷的連線,電場線越密,場強(qiáng)越大,所受電場力越大,選項B錯誤;從a→b電場力不做

6、功,從b→c電場力做正功,電勢能先不變后減小,選項C錯誤,D正確. 6.(多選)帶電粒子僅在電場力作用下以初速度v0從t=0時刻開始運(yùn)動,其vt圖象如圖所示.若粒子在2t0時刻運(yùn)動到A點(diǎn),5t0時刻運(yùn)動到B點(diǎn).以下說法中正確的是(　AC　) A.A,B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小關(guān)系為EA=EB B.A,B兩點(diǎn)的電勢關(guān)系為A

7、時速度大于零,故粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程,電場力做正功,電勢能減少,選項C正確,D錯誤;因為粒子的電性不確定,所以無法判斷A,B兩點(diǎn)的電勢高低,選項B錯誤. 7.一勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)方向是水平的,如圖所示,一個質(zhì)量為m的帶正電的小球,從O點(diǎn)出發(fā),初速度大小為v0,在電場力與重力作用下,恰能沿與場強(qiáng)的反方向成θ角的直線運(yùn)動.求小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時其電勢能與在O點(diǎn)的電勢能之差. 解析:設(shè)電場強(qiáng)度為E,小球帶電荷量為q,因小球做直線運(yùn)動,它受到的電場力qE和重力mg的合力必沿此直線,如圖所示.由此可知,小球做勻減速直線運(yùn)動的加速度大小為a=gsinθ.設(shè)從O到最高點(diǎn)的路程為x,v02=2ax.運(yùn)