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1、課時作業(yè)課時作業(yè) 二十六二十六 電場能的性質(zhì)電場能的性質(zhì)(限時:45 分鐘)(班級_姓名_)1勻強電場中同一平面上三個點 A、B、C,各點電勢A10 V,B2 V,C6 V,下列各圖中電場強度的方向表示正確的是()ABCD2.(17 年鹽城模擬)(多選)某靜電場的等勢面分布如圖所示,下列說法中正確的是()第 2 題圖AA 點電場強度方向為曲線上該點的切線方向B負電荷在 A 點的電勢能比在 C 點的電勢能小C將正電荷由圖中 A 點移到 C 點,電場力做負功D將電荷從圖中 A 點移到 B 點,電場力不做功第 3 題圖3如圖所示,在兩等量異種點電荷連線上有 D、E、F 三點,且 DEEF.K、M、L
2、 分別為過 D、E、F 三點的等勢面一不計重力的帶負電粒子,從 a 點射入電場,運動軌跡如圖中實線所示,以|Wab|表示該粒子從 a 點到 b 點電場力做功的數(shù)值, 以|Wbc|表示該粒子從 b 點到 c點電場力做功的數(shù)值,則()A|Wab|Wbc|B|Wab|Wbc|C粒子由 a 點到 b 點,動能減少Da 點的電勢較 b 點的電勢低4一個電子只在電場力作用下從 a 點運動到 b 點,軌跡如圖中虛線所示,圖中的一組等距平行實線表示的可能是電場線也可能是等差等勢面,則以下說法正確的是()第 4 題圖A無論圖中的實線是電場線還是等勢面,a 點的場強都比 b 點的場強小B無論圖中的實線是電場線還是
3、等勢面,a 點的電勢都比 b 點的電勢高C無論圖中的實線是電場線還是等勢面,電子在 a 點的電勢能都比在 b 點的電勢能小D如果圖中的實線是等勢面,電子在 a 點的速率一定大于在 b 點的速率5 (多選)四個點電荷位于正方形四個角上, 電荷量及其附近的電場線分布如圖所示 ab、cd分別是正方形兩組對邊的中垂線, O為中垂線的交點, P、 Q分別為ab、 cd上的兩點, OPOQ,則()第 5 題圖AP 點的電場強度比 Q 點的小BP 點的電勢比 M 點的低COP 兩點間的電勢差小于 OQ 間的電勢差D一帶正電的試探電荷在 Q 點的電勢能比在 M 點大第 6 題圖6(多選)一帶負電的點電荷僅在電
4、場力作用下由 a 點運動到 b 點的vt 圖象如圖所示,其中 t1和 t2分別是電荷運動到電場中 a、b 兩點的時刻,下列說法正確的是()A該電荷由 a 點運動到 b 點,電場力做負功Ba 點處的電場線比 b 點處的電場線密Ca、b 兩點電勢的關(guān)系為abD電荷的電勢能一定不斷減小7(多選)一帶負電的粒子只在電場力作用下沿 x 軸正向運動,其電勢能 E 隨位移 x 變化的關(guān)系如圖所示,其中 Ox2段是對稱的曲線,x2x3段是直線,則下列說法正確的是()第 7 題圖A從 x1到 x3帶電粒子的加速度一直增大B從 x1到 x3帶電粒子的速度一直減小C粒子在 Ox2段做勻變速運動,x2x3段做勻速直線
5、運動Dx1、x2、x3處電勢1、2、3的關(guān)系為1238如圖所示,空間中存在沿 x 軸的靜電場,其電勢沿 x 軸的分布如圖所示,x1、x2、x3、x4是 x 軸上的四個點,質(zhì)量為 m、帶電量為q 的粒子(不計重力),以初速度 v0從 O 點沿 x軸正方向進入電場,在粒子沿 x 軸運動的過程中,下列說法正確的是()第 8 題圖A粒子在 x2點的速度為 0B從 x1到 x3點的過程中,粒子的電勢能先減小后增大C若粒子能到達 x4處,則 v0的大小至少應(yīng)為2q0mD若 v02q0m,則粒子在運動過程中的最大動能為 3q09(多選)如圖所示,水平面 MN 的下方存在豎直向下的勻強電場,一帶電小球由 MN
6、 上方的 A 點以一定初速度水平拋出,從 B 點進入電場,到達 C 點時速度方向恰好水平,由此可知()第 9 題圖A從 B 到 C,小球的動能減小B從 B 到 C,小球的電勢能減小C從 A 到 B 與從 B 到 C 小球的運動時間一定相等D從 A 到 B 與從 B 到 C 小球的速度變化量大小一定相等10如圖所示,兩個平行金屬板 A、B 中間為一勻強電場,A、B 相距 10 cm,C、D 為電場中的兩點,CD8 cm,CD 連線和電場方向成 60角,C 點到 A 板的距離為 2 cm,已知質(zhì)子從 C 點移到 D 點,電場力做功為 3.21017J求:(1)勻強電場電場強度的大小(2)A、B 兩
7、點間的電勢差(3)若將 A 板接地,則 C、D 兩點的電勢各為多大?第 10 題圖11如圖所示,直角坐標(biāo)系處于豎直面內(nèi),第一、二象限存在著平滑連接的光滑絕緣軌道第一象限內(nèi)的軌道呈拋物線形狀,其方程為 y12Rx2;第二象限內(nèi)的軌道呈半圓形狀,半徑為 R,B 點是其最高點,且第二象限處于豎直方向的勻強電場中現(xiàn)有一質(zhì)量為 m、帶電量為q的帶電小球, 從與B點等高的A點靜止釋放, 小球沿著軌道運動且恰能運動到B點 重力加速度為 g,求:(1)小球運動到 O 點時對軌道的壓力 F;(2)第二象限內(nèi)勻強電場的場強大小 E;(3)小球落回拋物線軌道時的動能 Ek.第 11 題圖課時作業(yè)(二十六)電場能的性
8、質(zhì) 1.D【解析】由題意可知 AB 的中點電勢為 6 V,與 C 相連就是一條等勢線,而電場線與等勢線垂直,方向指向電勢低的方向,選項 D 正確故選 D.2BD3C【解析】根據(jù)等量異種點電荷電場線的分布情況可知,DE 段場強大于 EF 段場強,由公式 UEd 定性分析得知,DE 間電勢差的絕對值大于 EF 間電勢差的絕對值,由電場力做功公式 WqU 得,|Wab|Wbc|.故 A、B 錯誤;由圖看出,電荷的軌跡向左彎曲,則知其所受的電場力大致向左,所以等量異種點電荷中正電荷在左側(cè),負電荷在右側(cè),a 點的電勢高于 b 點的電勢,粒子由 a 到 b 過程中,電勢能增大,動能減小故 C 正確,D 錯
9、誤4D【解析】根據(jù)運動軌跡可以判斷電子所受電場力方向指向曲線內(nèi)側(cè),如果平行實線是電場線,電場方向向左,則從 a 到 b 電場力做正功,動能增大、電勢能減小,C 錯;如果平行實線是等勢面, 電場方向向上, 則從 a 到 b 電場力做負功, 動能減小、 電勢能增大,D 正確;不管平行實線是電場線還是等勢面都表示勻強電場,a、b 兩點的場強相等,A 錯;電勢高低則要根據(jù)具體情況而確定,B 錯故選 D.5AD【解析】根據(jù)電場的疊加,且 OPOQ,可知 P 點的電場強度比 Q 點的小,故 A 正確;ab 是等勢線,根據(jù)順著電場線方向電勢降低,可得 P 點的電勢比 M 點的高,故B 錯誤;ab 和 cd
10、是兩條等勢面,且電勢相等,所以 OP 兩點間的電勢差等于 OQ 間的電勢差,故 C 錯誤;由于QM,則 WQMq(QM)0,電場力做正功,電勢能減小,故 D正確;故選 AD.6CD【解析】由圖像可知電場力對粒子做正功,電勢能減小,因此 A 錯誤,D正確;負電荷的電勢能減小,從 a 到 b 電勢升高,所以 C 正確;從圖像可知 a 處的切線斜率小,加速度小,電場強度小,電場線稀疏,所以 B 錯誤7BD【解析】粒子的加速度與電場強度成正比,由圖可知:在 0 x1段,加速度減??;在 x1x2段,加速度增大;在 x2x3段,加速度不變,故 A、C 錯誤;從 x1到 x3電場強度沿 x 軸正向,負電荷所
11、受電場力方向向左,所以粒子做減速運動,故 B 正確;沿著電場線方向電勢逐漸降低,故 D 正確故選 BD.8C【解析】根據(jù)沿著電場線方向電勢逐漸降低,由x 圖象,畫出沿 x 軸方向的場強方向(圖中箭頭指向)及各點電勢分布如圖所示由圖示知,O 和 x2兩點電勢相等,O到 x2過程,電場力做功為 0,動能不變,故粒子在 x2點的速度為 v0,選項 A 錯誤;從 x1到x3過程中,電場力對負電荷一直做負功,粒子的電勢能一直增加,選項 B 錯誤;從 x3到 x4過程中,電場力對負電荷做正功,故粒子若能到達 x4點,需能到達 x3點假設(shè)粒子恰好到達 x3,由動能定理得 Wq012mv20,故 v0大小至少
12、為2q0m,選項 C 正確;粒子運動過程中,電場力所做正功的最大值為 q0,若 v02q0m,則動能最大值為 2q0,選項 D 錯誤第 8 題圖9AD【解析】根據(jù)帶電小球在電場中的運動軌跡可知,帶電小球受到的合力豎直向上,電場力豎直向上,并且電場力大于重力,從 B 到 C,合外力對小球做負功,小球的動能減小,A 對;電場力對小球做負功,小球的電勢能增大,B 錯;全過程小球在水平方向上做勻速直線運動,由于 AB 的水平距離和 BC 的水平距離大小關(guān)系不確定,所以兩段的運動時間的大小關(guān)系也不確定,C 錯;C 點的速度恰好水平,可知兩段的速度變化量的大小一定相等,D 對故選 AD.10(1)5000
13、 V/m(2)500 V(3)100 V300 V【解析】(1)根據(jù) UCDWCDq得:UCD3.210171.61019V200 V,由 UEd 得:EUCDdCD2000.08cos60V/m5000 V/m.(2)UABEdAB500010102V500 V.(3)CUCAEdCA50002102V100 V,DUDAE(ddCdCA)5000(8102cos602102) V300 V.11(1)5mg方向豎直向下(2)mg5q(3)6845mgR【解析】 (1)小球從 A 點運動到 O 點的過程中機械能守恒, 有 mg2R12mv20在 O 點處,對小球由牛頓第二定律得 FNmgmv20/R 解得 FN5mg 由牛頓第三定律可知小球?qū)壍缐毫Υ笮?F5mg, 方向豎直向下; (2)小球恰能運動到 B 點, 說明小球所受的電場力向上 由牛頓第二定律得 mgqEmv2B/R 小球從 A 點到 B 點的過程中,由動能定理得 qE2R12mv2B0 解得 vB2gR5Emg5q;(3)小球從 B 點飛出后做平拋運動,設(shè)落回拋物線軌道時的坐標(biāo)為(x,y),有 xvBt,2Ry12gt2,x、y 滿足關(guān)系 y12Rx2,小球從 B 點到拋物線軌道,由動能定理得 mg(2Ry)Ek12mv2B解得 Ek6845mgR.