人教版高中物理必修第三册课后习题 第十章 静电场中的能量 1.电势能和电势.docVIP

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第十章静电场中的能量

1.电势能和电势

A级必备知识基础练

1.(江苏盐城中学高一期末)反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类,沿着它身体的长度方向分布着电器官,这些器官能在鱼周围产生电场,如图所示为反天刀周围的电场线分布示意图,A、B、C为电场中的点,下列说法正确的是()

A.头部带负电

B.A点电场强度大于C点电场强度

C.C点电势大于B点电势

D.正电荷从C点向A点运动,其电势能变大

2.(湖北武汉一中期末)如图所示是以电荷+Q为圆心的一组同心圆(虚线),电场中有A、B、C、D四点。现将一所带电荷量为q的正点电荷由A点沿不同的路径移动到D点,沿路径①做功为W1,沿路径②做功为W2,沿路径③做功为W3,则 ()

A.W2W3W1 B.W1=W2=W3

C.W2W3W1 D.W3W2W1

3.(多选)(山西临汾乡宁一中月考)如图所示,一带正电的粒子q沿某椭圆轨道运动,该椭圆轨道的中心有一负电荷,在带电粒子由a点运动到b点的过程中()

A.静电力做负功,q的速度减小

B.静电力做负功,q的电势能增大

C.静电力做正功,q的速度增大

D.静电力做正功,q的电势能减小

4.(辽宁锦州一中期中)在电场中把一个电荷量为-6×10-8C的点电荷从A点移到B点,克服静电力做功3×10-5J;将此电荷从B点移到C点,静电力做功为4.5×10-5J。

(1)若将此电荷从A点移到C点,电荷的电势能变化多少?

(2)若A点的电势为零,则B、C两点的电势分别为多少?

5.如图所示,在电场强度为E=104N/C、方向水平向右的匀强电场中,用一根长l=1m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m=0.2kg、电荷量为q=5×10-6C的带正电的小球。细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动。现将杆由水平位置A轻轻释放,在小球运动到最低点B的过程中,静电力对小球做功多少?小球电势能如何变化?

B级关键能力提升练

6.(多选)(河北保定一中月考)如图所示是高压电场干燥中药技术的基本原理图,在大导体板MN上铺一薄层中药材,针状电极O和平板电极MN之间加上高压直流电源,其间产生强非匀强电场E;水分子是极性分子,可以看成棒状带电体,一端带正电,另一端带等量负电;水分子在静电力的作用下会加速从中药材中分离出去,在鼓风机的作用下飞离电场区域从而加速干燥。如图所示虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹,则下列说法正确的是()

A.水分子在B点时,带正电荷一端受到的静电力与带负电荷一端受到的静电力大小不相等

B.水分子沿轨迹ABCD运动过程中静电力始终做正功

C.水分子沿轨迹ABCD运动过程中电势能先减少后增加

D.如果把高压直流电源的正负极反接,水分子从A处向MN板运动

7.(多选)如图甲所示,Q1、Q2为两个固定点电荷,其中Q1带正电,它们连线的延长线上有a、b两点。一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动,其速度图像如图乙所示。则()

A.Q2带正电

B.Q2带负电

C.试探电荷从b点到a点的过程中电势能增大

D.试探电荷从b点到a点的过程中电势能减小

8.(多选)如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是()

A.电子一定从A向B运动

B.若aAaB,则Q靠近M端且为正电荷

C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpAEpB

D.B点电势可能高于A点电势

9.(上海徐汇中学期中)如图所示,质量为m=0.2kg的小球静置于绝缘水平桌面上,小球带有q=2×10-6C的正电荷。t=0时,空间突然加上一范围足够大的匀强电场,电场强度大小为E=106N/C,方向与水平方向夹角为θ=37°。已知小球与桌面间的动摩擦因数为μ=0.5。(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)小球的加速度大小;

(2)0~2s内,小球电势能的变化量ΔEp。

10.电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于粗糙的绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的匀强电场,电场强度E与时间t的关系及物块速度v与时间t的关系分别如图甲、乙所示,若重力加速度g取10m/s2,求:

(1)物块的质量m和物块与水平面之间的动摩擦因数;

(2)物块运动2s过程中,其电势能的改变量。

参考答案

第十章静电场中的能量

1.电势能和电势

1.B2.B3.CD

4.解析(1)依题意从A点移到B点静电力做功WAB=-3×10-5J,

从B点移到C点静电力做功WBC=4.5×10-5J,