教科版高中物理必修第三册精品课件 第1章 静电场 分层作业9 电场中的功能关系及图像问题.pptVIP

第一章分层作业9电场中的功能关系及图像问题

123456789101112A组必备知识基础练题组一电场中的功能关系1.(多选)如图所示,ABC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,电场力做功为-W。再将Q1从C点沿CB移到B点并固定。最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点。下列说法正确的有()B.Q1从C点移到B点的过程中,所受电场力做的功为0C.Q2从无穷远处移到C点的过程中,所受电场力做的功为2WD.Q2在移到C点后的电势能为-4WABD

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1234567891011122.如图是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧。对矿粉分离的过程,下列表述正确的有()A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变大B

123456789101112解析由题图可知,电场方向水平向左,带正电的矿粉所受电场力方向与电场方向相同,所以落在左侧;带负电的矿粉所受电场力方向与电场方向相反,所以落在右侧,选项A错误。无论矿粉所带电性如何,矿粉均向所受电场力方向偏转,电场力均做正功,电势能均减少,C、D错误,B正确。

1234567891011123.(多选)如图所示,ABCD为一正四面体,A点固定一个电荷量为+Q的点电荷,B点固定一个电荷量为-Q的点电荷,E点为BC边的中点(图中未画出),以无穷远处电势为0。则下列说法正确的是()A.C、D两点的电场强度相同B.将一正电荷从C点移到E点,其电势能增加C.将一点电荷沿直线从D点移到C点,电场力始终不做功D.若在C点固定一电荷量为-Q的点电荷,则E点的电场强度指向A点AC

123456789101112解析由电场线的空间分布可知C、D两点的电场强度相同;将正电荷从C点移到E点,电场力做正功,其电势能减小;C、D两点的连线均在同一等势面上,则移动点电荷时电场力始终不做功;若在C点固定一电荷量为-Q的点电荷,由电场强度的叠加原理可知E点的电场强度方向由A点指向E点,综上选项A、C正确。

1234567891011124.如图所示,在竖直平面xOy内,固定一半径为R的光滑绝缘的圆形轨道,圆心在O点,第四象限(含x、y轴)内有水平向右的匀强电场,一质量为m、电荷量为+q的小球从图中A点静止释放,沿圆弧内侧轨道运动,第一次恰能通过圆弧轨道的最高点,已知重力加速度为g,求匀强电场的电场强度大小。

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123456789101112题组二电场中的图像问题5.(多选)在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。下列说法正确的是()A.q1和q2带有异种电荷B.x1处的电场强度为零C.负电荷从x1移到x2,电势能减小D.负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大AC

123456789101112解析由题图可知,电势有正有负,且只有一个极值,说明两个点电荷为异种电荷,A正确;由可知,φ-x图像的切线的斜率表示电场强度,因此x1处的电场强度不为零,B错误;负电荷从x1移到x2的过程中,电势升高,电场强度减小,由Ep=qφ,F=qE可知,电势能减小,受到的电场力减小,C正确,D错误。

1234567891011126.静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系如图所示,x轴正向为电场强度正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷()A.在x2和x4处电势能相等B.由x1运动到x3的过程中电势能不变C.由x1运动到x4的过程中在x方向上的电场力先增大后减小D.由x1运动到x4的过程中在x方向上的电场力先减小后增大C解析由题图可知,x1到x4电场强度先变大,再变小,则正点电荷受到的电场力先增大后减小,C正确,D错误;由x1到x3及由x2到x4过程中,E0,正电荷受电场力沿x轴负方向,电场力做负功,电势能增大,A、B错误。

1234567891011127.空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示,A、B、C、D是x轴上的四点,电场强度在x轴方向上的分量大小分别是EA、EB、EC、ED,则()A.EAEBB.ECEDC.A、D两点在x轴方向上的电场强度方向相同D.同一负电荷在A点时的电势能大于在B点时的电势能A解析φ-x图像的斜率表示沿x轴方向的电场强度的大小,A点的斜率大于B点的斜率,所以EAEB,同理ECED,A、D两点在x轴方向上的电场强度方向相反,A正确,B、C错误;根据Ep=φq可知,负电荷在电势低的地方电势能大,B点电势低,所以在B点时电势能大,D错误。

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