2017-2018學年度高中物理 習題課二 電場能的性質(zhì)課時訓練【含解析】教科版選修3-1

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1、 習題課二　 電場能的性質(zhì) 1.(2016全國Ⅲ卷,15)關于靜電場的等勢面,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.同一等勢面上各點電場強度一定相等 D.將一負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,順著電場線移動負試探電荷時,電場力做負功,選項D錯誤. 2.在豎直向下的勻強電場中,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電場中分別豎直向上和向下做勻速直線運動,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撾?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動,已知它經(jīng)過等勢面b時的速率為v,則對質(zhì)子的運動有下列判斷,正確的是(　D　) A.質(zhì)子從a等勢面運動到c等勢面電勢能增加4.5 eV B.質(zhì)子從a等勢面運動到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揚州高二期

4、中)(多選)如圖所示,兩個等量異種點電荷的連線和其中垂線上有a,b,c三點,下列說法正確的是(　BD　) A.a點電勢比b點電勢高 B.a,b兩點的場強方向相同,b點場強比a點場強大 C.b點電勢比c點電勢高,場強方向相同 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點運動到c點 解析:由等量異種點電荷電場分布的特點可知,等量異種點電荷的中垂面為等勢面,因此a,b兩點電勢相等,選項A錯誤;在中垂面上場強方向都與中垂面垂直,且從b點向外越來越小,選項B正確;在兩點電荷連線上,沿電場線方向電勢越來越低,所以b點電勢比c點電勢低,選項C錯誤;電子受力應指向電場的反方向,根

5、據(jù)力與速度的關系可判斷電子不可能沿圖示曲線軌跡運動,選項D正確. 5.(多選)等量異號點電荷的連線和中垂線如圖所示,現(xiàn)將一個帶負電的試探電荷先從圖中的a點沿直線移動到b點,再從b點沿直線移動到c點,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線是等量異種點電荷形成電場的等勢線,而合電場的場強方向都是垂直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點相同,選項A正確;沿ab方向越靠近兩點電荷的連線,電場線越密,場強越大,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時刻開始運動,其vt圖象如圖所示.若粒子在2t0時刻運動到A點,5t0時刻運動到B點.以下說法中正確的是(　AC　) A.A,B兩點的電場強度大小關系為EA=EB B.A,B兩點的電勢關系為A

7、時速度大于零,故粒子從A點運動到B點的過程,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兩點的電勢高低,選項B錯誤. 7.一勻強電場,場強方向是水平的,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,恰能沿與場強的反方向成θ角的直線運動.求小球運動到最高點時其電勢能與在O點的電勢能之差. 解析:設電場強度為E,小球帶電荷量為q,因小球做直線運動,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動的加速度大小為a=gsinθ.設從O到最高點的路程為x,v02=2ax.運