2024_2025学年新教材高中物理第2章电势能与电势差习题课电场能的性质的理解与应用测评含解析鲁科.docxVIP

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习题课:电场能的性质的理解与应用

课后篇素养形成

合格考达标练

1.如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定()

A.M点的电势高于N点的电势

B.M点的电场强度大于N点的电场强度

C.粒子在M点的速度大于粒子在N点的速度

D.粒子在N点的电势能大于粒子在M点的电势能

解析粒子由M点向N点运动,依据带正电的粒子受到的电场力沿电场线的切线、速度方向沿轨迹的切线可知粒子所受电场力的方向与速度方向的夹角为锐角,故电场力做正功,动能增加,电势能削减,C、D错误;依据电场力对正电荷做正功,电荷从高电势向低电势运动可知,M点的电势高于N点的电势,A正确;电场强度的大小和电场线的疏密程度有关,电场线越密,电场强度越大,故M点的电场强度小于N点的电场强度,B错误。

答案A

2.(2024浙江舟山检测)质量为m的带电小球射入匀强电场后,以方向竖直向上、大小为2g的加速度向下运动,在小球下落h的过程中()

A.小球的重力势能削减了2mgh

B.小球的动能增加了2mgh

C.电场力做负功2mgh

D.小球的电势能增加了3mgh

解析带电小球受到向上的静电力和向下的重力,据牛顿其次定律有F合=F电-mg=2mg,得F电=3mg,在下落过程中静电力做功W电=-3mgh,重力做功WG=mgh,总功W=W电+WG=-2mgh,依据做功与势能变更关系可推断,小球重力势能削减了mgh,电势能增加了3mgh,依据动能定理,小球的动能削减了2mgh,故选D。

答案D

3.(2024安徽合肥检测)如图所示,两个相同的绝缘细圆环带有等量正电荷,电荷在圆环上的分布是匀称的,两圆环相隔肯定距离同轴平行固定放置,B、D分别为两环圆心,C为BD中点。一带负电的粒子从很远处沿轴线向下依次穿过两环,若粒子只受电场力作用,则在粒子运动过程中下列说法正确的是()

A.粒子经过B点时加速度为零

B.粒子经过B点和C点时动能相等

C.粒子从A到C的过程中,电势能始终增大

D.粒子从B到D的过程中,电场力做的总功为0

解析两个相同的绝缘细圆环带有等量正电荷,电荷在圆环上的分布是匀称的,所以两个圆环产生的电场关于C点是对称的,结合矢量合成的方法可得,C点的合电场强度为零,带负电的粒子在B点受到的电场力的方向向下,加速度不为零,故A错误;由于两个圆环产生的电场关于C点是对称的,所以粒子从B到C电场力做功的肯定值与粒子从C到D电场力做功的肯定值大小相等,总功等于零,所以粒子经过B点与经过D点时的动能相等,故D正确,B错误;粒子从A到B的过程中,受到的电场力的方向向下,电场力做正功,电势能减小,故C错误。

答案D

4.

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。下列说法正确的有()

A.q1和q2带有同种电荷

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

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项错误;由E=ΔφΔx可知,φ-x图像的切线斜率表示电场强度,因此x1处的电场强度不为零,B项错误;负电荷从x1移到x2的过程中,电势上升,电场强度减小,由Ep=qφ

答案C

5.

如图所示,实线是匀强电场的电场线,带电粒子q1、q2分别从A、C两点以初速度v垂直射入电场,其运动轨迹分别是图中的ABC、CDA。已知q1带正电,不计粒子重力和阻力。则下列说法中正确的是()

A.q2也带正电

B.A点的电势低于C点的电势

C.静电力对q1做正功,对q2做负功

D.q1、q2的电势能均减小

解析由做曲线运动的条件,知q1所受静电力水平向右,q1带正电,故电场方向向右;q2所受静电力水平向左,故q2为负电荷,故A错误;电场线水平向右,沿电场线的方向电势降低,则A点的电势高于C点的电势,故B错误;由题图可知,静电力与运动方向成锐角,静电力对q1、q2都做正功,q1、q2的电势能都减小,故C错误,D正确。

答案D

6.(2024福建南平检测)某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定()

A.粒子带负电

B.粒子的加速度减小

C.粒子的动能增加

D.粒子的电势能增加

解析粒子所受的电场力方向指向轨迹的内侧,与电场线的切线方向一样,可知粒子带正电,A错误;由电场线的疏密程度可知粒子在A点所受的电场力小于在B点所受的电场力,故粒子的加速度增加,B错误;由运动轨迹的弯曲方向知粒子在运动过程中,电场力对其做正功,则其动能增加,电势能减小,C正确,D错误。

答案C

7.

如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置在