教科版高中物理必修第三册课后习题 第1章 静电场 分层作业6 电场力的功 电势能.docVIP

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分层作业6电场力的功电势能

A组必备知识基础练

题组一对电场力做功的理解

1.如图所示,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电场力做功为W1,沿路径②电场力做功为W2,沿路径③电场力做功为W3,则()

A.W2W3W1 B.W1=W2=W3

C.W2W3W1 D.W3W2W1

2.两带电小球,所带电荷量分别为+q和-q,固定在一长度为l的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E的匀强电场中,细杆与电场强度方向平行,其位置如图所示。若此细杆绕过O点垂直于细杆的轴转过180°,则在此转动过程中电场力做的功为()

A.0 B.qEl

C.2qEl D.πqEl

3.(广西南宁高二期中)如图所示,下列说法错误的是()

A.同一电荷从电场中的A点分别沿路径1、2、3运动到B点,电场力做功相同

B.电荷在A点的电势能一定比在B点的电势能大

C.正电荷从A点运动到B点,电场力对正电荷做正功;负电荷从A点运动到B点,电场力对负电荷做负功

D.无论是正电荷还是负电荷,电场力做负功时其电势能一定增加

题组二电场力做功与电势能的变化关系

4.如图所示,有一带电微粒在电场力的作用下沿曲线从M点运动到N点,则微粒()

A.带负电,电势能增加

B.带负电,电势能减少

C.带正电,电势能增加

D.带正电,电势能减少

5.在真空中A、B两点分别放置等量异种点电荷,在电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一个正方形abcd,如图所示。现将一电子沿正方形abcd移动一周,则下列判断正确的是()

A.由a→b电场力对电子做正功,电子的电势能减小

B.由b→c电场力对电子做正功

C.由c→d电子的电势能一直增加

D.由d→a电子的电势能先减小后增加,电势能变化量为零

6.(陕西西安工业大学附属中学高二月考)如图所示,A、B为一对等量正点电荷连线上的两点(其中B为中点),C为连线中垂线上的一点。今将一个电荷量为q的负点电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C,关于此过程,下列说法正确的是()

A.负点电荷自A沿直线移到B,电势能逐渐减小

B.负点电荷自A沿直线移到B,电势能逐渐增大

C.负点电荷自B沿直线移到C,电势能逐渐减小

D.负点电荷在A点的电势能与在C点的电势能相同

7.如图所示,在电场强度为E=1×104N/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,电场力对小球做功多少?小球电势能如何变化?

B组关键能力提升练

8.(多选)在电场强度大小为E的匀强电场中,一质量为m、所带电荷量为+q的物体从A点开始以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度的大小为0.

A.物体克服电场力做功qEl

B.物体的电势能减少了qEl

C.物体的电势能增加了qEl

D.若选A点的电势能为零,则物体在B点的电势能为qEl

9.如图所示,在真空中有两个带有相等电荷量的正电荷q1和q2,它们分别固定在A、B两点,CD为A、B连线的中垂线。现将正电荷q3由C点沿CD移至无限远处,在此过程中()

A.q3的电势能逐渐增加

B.q3的电势能先逐渐增加,后逐渐减少

C.q3受到的电场力逐渐减小

D.q3受到的电场力先逐渐增大,后逐渐减小

10.如图所示的一匀强电场,电场强度方向水平向左。一质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与电场强度的反方向成θ角的直线运动。求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差。

11.如图所示,在电场强度E=1×104N/C的水平匀强电场中,有一根长l=15cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3g、电荷量q=2×10-6C的带正电小球,当细线处于水平位置时,将小球从静止开始释放,g取10m/s2。

(1)小球到达最低点B的过程中重力势能变化量、电势能变化量分别为多少?

(2)若取A点的电势能为零,小球在B点的电势能为多大?

(3)小球到B点时速度为多大?细线的拉力为多大?

C组核心素养拔高练

12.如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一质量m=0.1kg、电荷量q=+1.0×10-6C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1。从t=0时刻开始,空间上加如图乙所示的电场。求:

(1)2s末小物块的速度大小;

(2)0~4s内小物块电势能的减少量。