1、课时作业(二十三)1. 某电场的电场线分布如右图所示，下列说法正确的是()Aa点的电势高于b点的电势Bc点的电场强度大于d点的电场强度C若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功D若将一负试探电荷由c点移到d点，电势能增加解析：沿电场线方向电势降低，故A错；电场线密集的地方场强大，故B错；若将一正试探电荷由a点移到b点，是逆着电场线移动，所以电场力做负功，C对；若将一负试探电荷由c点移到d点，电场力做正功，所以电势能减少，D错答案：C2. (2012海南卷)如右图所示，直线上有O，a，b，c四点，ab间的距离与bc间的距离相等在O点处有固定点电荷已知b点电势高于c点电势若一带负电荷的粒子仅在
2、电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则()A两过程中电场力做的功相等B前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C前一过程中，粒子电势能不断减小D后一过程中，粒子动能不断减小解析：已知b点电势高于a点电势可判断出O点是正电荷；负电荷从c向a运动电场力做正功，动能增大，电势能减小；cb间的场强小于ba间的场强，则前一过程电场力做功小于后一过程电场力做功答案：C3(2013湖北省部分重点中学高三联考)关于静电场的各种表述，下列说法中正确的是()A所有带电体周围都存在电场，电场对处于其中的带电体都有力的作用B电荷中和的实质是正负电荷产生的电场相叠加的结果C若带电粒子在运动中只受
3、电场力作用，其动能和电势能之和保持不变D如果带电粒子在运动过程中只受电场力作用，其电势能一定减少解析：带电体周围存在电场，而电场对处于其中的带电体都有力的作用，选项A正确电荷中和的实质是正负电荷产生的电场叠加的结果，选项B正确带电粒子在电场中运动，若只受电场力作用，动能和电势能之间相互转化，选项C正确电场力做正功，电势能减少，电场力做负功，电势能增加，选项D错误答案：ABC4(2013四川省名校高中毕业班第一次诊断性检测)如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，据此可知()A带电粒子在R点的速度大
4、于在Q点的速度B带电粒子在P点的电势能比在Q点的大C带电粒子在R点的动能与电势能之和比在Q点的小，比在P点的大D带电粒子在R点的加速度小于在Q点的加速度解析：根据牛顿第二定律可得aEma，又根据电场线的疏密程度可以得出Q、R两点处电场强度的大小关系：EREQ，则带电粒子在R、Q两点处的加速度大小关系为aRaQ，故D选项错误；由于带电粒子在运动过程中只受电场力作用，只有动能与电势能之间的相互转化，则带电粒子的动能与电势能之和不变，故C选项错误；根据物体做曲线运动的轨迹与速度、合外力的关系可知，带电粒子在R处所受电场力的方向为沿电场线向右，又由于该粒子带负电，则在R处电场的方向应该向左，根据等势面
5、与电场线的关系可得R、Q两点处电势的关系为RQ，根据电势能与电势的关系Epq及带电粒子的电性可得R、Q两点处电势能的关系为EpREkQ，根据动能的定义式Ekmv2可得R、Q两点处速度的关系为vRvQ，故A选项正确；P、Q两点处电势的关系为PQ，根据电势能与电势的关系Epq及带电粒子的电性可得P、Q两点处电势能的关系为EpPEkbB运动中粒子总是克服电场力做功CQ可能为正电荷，也可能为负电荷D粒子在两等势面上的电势能EpaEpb解析：由曲线运动的受力特点，合外力指向圆弧内侧，可得粒子受到点电荷的斥力，故可判断该点电荷带正电，C选项错误；结合正电荷的电场线与等势面分布可知：aEkb，A选项正确；粒
6、子与点电荷之间存在斥力，故粒子靠近点电荷的过程中，电场力做负功，粒子远离点电荷的过程中，电场力做正功，B选项错误；粒子带正电，正电荷在电势高处电势能大，ab故EpaEpb，D选项错误答案：A6(2013荆州市高中毕业班质量检查()如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，ABCCAB30，BC2 m已知电场线平行于ABC所在的平面，一个电荷量为q1106 C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了1.2105 J，由B移到C的过程中电场力做功6106 J，下列说法正确的是()AB、C两点的电势差UBC3 VB该电场的场强为1 V/mC正电荷由C点移到A点的过程中，电势能增加DA
7、点的电势低于B点的电势解析：由UAB，则A、B两点的电势差UAB V12 V，B、C两点的电势差UBC V6V，则A、D错误；设AB的中点为D，则D点与C点的电势相等，即CD为一等势线，对AB两点，UABEdE2BCcos 30，所以电场强度E2 V/m，则B错误；又UACUABUBC6 V，正电荷从C到A，电势能增加，则C正确答案：C7(2013天津卷)两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN 为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN 上的一点一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则()Aq由A向O的运动是匀加速直线运动Bq 由A向O
8、运动的过程电势能逐渐减小Cq运动到O点时的动能最大Dq运动到O点时电势能为零解析：两等量正点电荷在中垂线MN上的电场强度方向从O点向两侧沿中垂线指向无穷远处，场强大小从O点沿MN到无穷远处先变大后变小，因此负电荷由静止释放后，在变化的电场力作用下做直线运动的加速度不断变化，A项错误；由A到O电场力做正功，电势能减小，B项正确；在MN上O点电势最高，因此负电荷在O点的电势能最小，由于只有电场力做功，因此电势能与动能的和是一定值，电势能最小时，动能最大，C项正确；O点的电势不为零，因此负电荷在O点时的电势能不为零，D项错误答案：BC8(2013江西师大附中、临川一中高三联考)有一个大塑料圆环固定在
9、水平面上，以圆环圆心为坐标原点建立平面直角坐标系其上面套有两个带电小环1和小环2，小环2固定在半圆环ACB上某点(图中未画出)，小环1原来在A点现让小环1逆时针从A转到B点(如图a)，在该过程中坐标原点O处的电场强度沿x轴方向的分量Ex随变化的情况如图b所示，沿y轴方向的分量Ey随变化的情况如图c所示，则下列说法正确的是()A小环2可能在AC间的某点B小环1带负电，小环2带正电C小环1在转动过程中，电势能先减小后增大D坐标原点O处的电势一直为零解析：小环1在O处产生的电场Ex1cos，Ey1sin；而小环2在O处产生的电场Ex2Excos，Ey2Eysin，由图b、图c分析易知小环1带正电，小
10、环2在C点带负电，且q1q2，坐标原点O处在两等量电荷的中垂线上，电势一直为零，则AB错误，D正确；小环1在转动过程中电场力先做负功再做正功，电势能先增大后减小，则C错误答案：D9(2013湖北襄阳普通高中调研统一测试)如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，abcdL，adbc2L，电场线与矩形所在平面平行已知a点电势为20 V，b点电势为24 V，d点电势为12 V一个质子从b点以v0的速度射入此电场，入射方向与bc成45角，一段时间后经过c点不计质子的重力下列判断正确的是()Ac点电势高于a点电势B场强的方向由b指向dC质子从b运动到c所用的时间为D
11、质子从b运动到c，电场力做功为4 eV解析：由于在匀强电场中，同一直线上距离相等的两点电势差相等，根据a、b、d三点的电势可以确定其它点的电势，再找出等势面，由电场方向与等势面垂直找出电场方向如图所示：因此c点电势低于a点电势，A错；电场方向由b指向ad中点M，B错；质子从b运动到c做类平抛运动，沿电场方向匀加速直线运动，沿与bc成45角做匀速直线运动，因此所用的时间是，C正确；质子从b运动到c，电场力做功为8 eV，所以D错答案：C10(2013江西省部分重点中学高三联考)如图所示，ABC是固定在竖直平面内的绝缘圆弧轨道，A点与圆心O等高，B、C点处于竖直直径的两端，PA是一段绝缘的竖直圆管
12、，两者在A点平滑连接，整个装置处于方向水平向右的匀强电场中一质量为m、电荷量为q的小球从管内与C点等高处由静止释放，一段时间后小球离开圆管进入圆弧轨道运动已知匀强电场的电场强度E(g为重力加速度)，小球运动的过程中电荷量保持不变，忽略圆管和轨道的摩擦阻力(1)求小球在圆管内运动过程中受到圆管的压力；(2)求小球刚离开A点瞬间对圆弧轨道的压力；(3)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点解析：(1)由受力分析得：小球受到圆管的压力FNqE即FNmg/2，方向水平向左(2)离开A点瞬间，设小球速度为v，有v22gR根据受力分析，设轨道对小球的弹力为FN1，有FN1qE联立解得：FN1mg则小球对轨道
13、的压力为mg，方向水平向左(3)设小球能沿轨道到达C点，小球由P运动到C，根据动能定理，有qERmv在C点，受力分析，则mgFN2联立解得：FN20假设成立，小球恰能沿轨道到达C点答案：(1)mg/2，方向水平向左(2)mg，方向水平向左(3)见解析11(2013常州市教育学会学业水平监测)如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，D点为O点在斜面上的垂足，OMON，带负电的小物体以初速度v15 m/s从M点沿斜面上滑，到达N点时速度恰好为零，然后又滑回到M点，速度大小变为v23 m/s.若小物体电荷量保持不变，可视为点电荷(1)带负电的小物体从M向N运动的过程中电势能如何变化，
14、电场力共做多少功？(2)N点的高度h为多少？(3)若物体第一次到达D点时速度为v4 m/s，求物体第二次到达D点时的速度v.解析：(1)O点处点电荷带正电，在斜面上运动的小物体带负电，小物体从M向N运动的过程中，两物体是先靠近再远离，其相互间的静电引力先做正功后做负功，所以电势能先减少后增加；由于M、N到O点一样远，为等势点，即小物体从M到N点电场力做功为零(2)小物体在斜面上运动时，向上与向下运动到同一点其受到的静电力是一样的，则斜面对物体的支持力不变，滑动摩擦力大小不变，由此可得从M点运动到N点与从N点运动到M点，小物体克服摩擦力做的功是相同的，对两个过程运用动能定理得mghWf0mv、mghWfmv0，从而可以解得h0.85 m(3)小物体在运动到关于D点的两对称点上受到的静电力是大小相等，方向与斜面的夹角相同，为此在垂直斜面方向上的分力相等，摩擦力也大小相等，所以物体从M到D以及从N到D克服摩擦力做功相等，设为Wf/2.分别应用动能定理M到D：mgW电mv2mvN到D：mgW电mv20(公式中将克服摩擦做功写成其他符号的也可)mv2mv2mvm(vv)v 2 m/s答案：(1)电势能先减少后增加，由于M、N为等势点，所以带电体在两点间运动时电场力做功为0(2)h0.85 m(3)v2 m/s
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