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1、
滾動檢測(二) 電場的能的性質(zhì)
(時間:60分鐘 滿分:100分)
一、單項選擇題(本題共4小題,每小題6分,共24分
1.(湖南高二檢測)關(guān)于場強和電勢的下列說法中正確的是 ( ).
A.在電場中a、b兩點間移動電荷的過程中,電場力始終不做功,則電荷經(jīng)過的路徑上各點的場強一定為零
B.電場強度的方向就是電勢降落的方向
C.兩個等量同種電荷的電場中,從兩電荷連線的中點沿連線的中垂線向外,電勢越來越低,場強越來越小
D.兩個等量異種電荷的電場中,兩電荷連線的中垂線有如下特征:連線上各點的電勢均相等,且連線的中點場強最大
解析 在電場中a、b兩點間移動電荷的過程中,電
2、場力始終不做功,說明電勢相等,電勢降落的方向不一定就是電場強度的方向,故A、B錯誤;由電場線及等勢面的分布特點可知,兩個等量異種電荷的電場中,兩電荷連線的中垂線上各點的電勢均相等,且連線的中點場強最大,故D正確、C錯誤.
答案 D
2.電場中電勢越高的地方,則有 ( ).
A.那里的電場強度越大
B.放在那里的電荷的電勢能越大
C.放在那里的正電荷的電勢能越大
D.以上說法都不對
解析 電場強度的大小與電勢高低沒有必然的聯(lián)系,電勢高的地方場強未必大,故選項A錯誤;電勢能Ep=qφ,可見在電量一定的情況下,電勢越高,正電荷電勢能越大,而負(fù)電荷的電勢能越小,故C正確、B錯誤.
答
3、案 C
圖1
3.如圖1所示的直線是真空中某電場的一條電場線,A、B是這條直線上的兩點,一帶正電粒子以速度vA向右經(jīng)過A點向B點運動,經(jīng)過一段時間后,粒子以速度vB經(jīng)過B點,且vB與vA方向相反,不計粒子重力,下面說法正
確的是 ( ).
A.A點的場強一定大于B點的場強
B.A點的電勢一定高于B點的電勢
C.粒子在A點的速度一定小于在B點的速度
D.粒子在A點的電勢能一定小于在B點的電勢能
解析 由粒子作往返運動可知粒子從A到B是作減速運動,電場力做負(fù)功,電勢能增大.
答案 D
4.如圖2所示,a、b、c是一條電場線上的三個點,電場線的方向由a到c,a、b間的距離
4、等于b、c間的距離,用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和電場強度,可以判定( ).
圖2
A.φa>φb>φc B.Ea>Eb>Ec
C.φa-φb=φb-φc D.Ea=Eb=Ec
解析 電場線是一條直線,可以來源于下列幾種情況(如下圖),所以B、C、D不正確,只有A正確.
答案 A
二、雙項選擇題(本題共5小題,每小題8分,共40分)
5.在靜電場中,將一個電子由a點移到b點,電場力做功為8×10-19 J,下列判斷正確的是 ( ).
A.電場強度的方向一定由b點指向a點
B.φa-φb=5 V
C.
5、φa-φb=-5 V
D.因零電勢點未確定,故a、b各點的電勢沒有確定值
解析 電子由a點移到b點,電場力做正功,說明電場力與ab連線夾角小于90°,電子帶負(fù)電,雖然電場力與場強方向相反,但場強方向不一定沿著ba的方向,選項A錯誤;由電場力做功Wab=qUab,得Uab===-5 V,即Uab=φa-φb=-5 V,故選項C正確;電勢具有相對性,沒有零勢面時,電勢就沒有確定值,選項D正確.
答案 CD
6.關(guān)于等勢面說法正確的是 ( ).
A.電荷在等勢面上移動時不受電場力作用,所以不做功
B.等勢面上各點場強相等
C.點電荷在真空中形成的電場的等勢面是以點電荷為球心的一簇球
6、面
D.勻強電場中的等勢面是相互平行的垂直電場線的一簇平面
解析 在電場中電場線與等勢面垂直,即電荷受到的電場力與等勢面垂直,故在等勢面上移動電荷時,電場力不做功,A選項錯誤;等勢面上各點電勢相等,電場強度不一定相等,B錯誤;根據(jù)等勢面分布圖可知,C、D選項正確.
答案 CD
圖3
7.(山東高二期中)如圖3所示,a、b是豎直方向上的電場線的兩點,一帶電質(zhì)點在a點由靜止釋放,沿電場線向上運動,到b點恰好速度為零,下列說法中正確的是 ( ).
A.帶電粒子在a、b兩點所受的電場力都是豎直向上的
B.a(chǎn)點的電勢比b點的電勢高
C.帶電質(zhì)點在a點的電勢能比b點的電勢能小
D
7、.a(chǎn)點的電場強度比b點的電場強度大
解析 帶電質(zhì)點在a點由靜止釋放,沿電場線向上運動,說明電場力向上,電荷電性未知,因此電場線方向不能確定,故A對、B錯;帶電粒子由a到b兩點運動電場力做正功,電勢能減少,C錯誤,由a到b兩點運動電場力減小,電場強度減小,故D正確.
答案 AD
圖4
8.如圖4所示,一點電荷在A點的電勢能為1.2×10-8 J,在B點的電勢能為0.80×10-8 J.已知A、B兩點在同一條電場線上,該點電荷的電荷量為1.0×10-9 C,則 ( ).
A.該電荷為負(fù)電荷
B.該電荷為正電荷
C.A、B兩點的電勢差UAB=4.0 V
D.把電荷從A移到B,
8、電場力做功為W=0.4×10-8 J
解析 由電場線的方向可知A點電勢小于B點電勢,進(jìn)而可知該電荷電性為負(fù);電場力所做功等于電勢能的減少量.
答案 AD[
圖5
9.如圖5所示,長為L,傾角為θ的光滑絕緣斜面處于電場中,一帶電荷量為+q,質(zhì)量為m的小球,以初速度v0由斜面底端的A點開始沿斜面上滑,到達(dá)斜面頂端的速度仍為v0,則 ( ).
A.小球在B點的電勢能一定小于小球在A點的電勢能
B.A、B兩點的電勢差一定為
C.若電場是勻強電場,則該電場的場強的最小值一定是
D.若電場是勻強電場,則該電場的場強的最大值一定是
解析 電場力和重力的總功為0,可知電場力的功為
9、正,等于mgLsin θ.據(jù)qU=W可求電勢差,據(jù)qEd=W可分析存在場強的最小值.
答案 AC
三、非選擇題(本題共2小題,每小題18分,共36分.計算題要求有必要的文字?jǐn)⑹?,列出必要的方程和演算步驟)
10.如圖6所示,在絕緣水平面上,相距為L的A、B兩點分別固定著等量正點電荷.O為AB連線的中點,C、D是AB連線上兩點,其中====L.一質(zhì)量為m,電荷量為+q的小滑塊(可視為質(zhì)點)以初動能E0從C點出發(fā),沿直線AB向D運動,滑塊第一次經(jīng)過O點時的動能為nE0(n>1),到達(dá)D點時動能恰好為零,小滑塊最終停在O點,求
圖6
(1)小滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ;
(2
10、)OD兩點間的電勢差UOD;[
(3)小滑塊運動的總路程s.
解析 (1)因O為AB連線的中點,C、D是AB連線上兩點,其中===L.知C、D關(guān)于O點對稱,則UCD=0.
設(shè)滑塊與水平面間的摩擦力大小為f,對滑塊從C到D的過程中 ,由動能定理得:
-f·=0-E0,且f=μmg.得μ=.
(2)對于滑塊從O到D的過程中,由動能定理得qUOD-f·=0-nE0,則UOD=.
(3)對于小滑塊從C開始運動最終在O點停下的整個過程,由動能定理得:qUCO-fs=0-E0,
而UCO=-UOD=,得s=L.
答案 (1) (2) (3)L
圖7
11.如圖7所示,平行金屬板與水平方向成θ角,板間距離為d,板間電壓為U,一質(zhì)量為m的帶電微粒,以水平初速度v0從下板左端邊緣進(jìn)入板間,結(jié)果正好沿水平直線通過從上板右端上邊緣處射出,求:
(1)微粒帶電荷量;
(2)微粒離開電場時的動能.
解析 (1)微粒做直線運動,故合力在水平方向上,電場力方向只能是斜向上,微粒帶正電.
qEcos θ=mg,q==.
(2)重力不做功(高度不變),電場力做功,由動能定理可得:qU=Ek-mv,即:Ek=qU+mv.
答案 (1) (2)qU+mv