1、第十章静电场中的能量1.电势能和电势课后篇巩固提升基础巩固1.下列说法正确的是()A.电荷从电场中的A点运动到了B点,路径不同,静电力做功的大小就可能不同B.电荷从电场中的某点开始出发,运动一段时间后,又回到了该点,则静电力做功为零C.正电荷沿着电场线运动,静电力对正电荷做正功,负电荷逆着电场线运动,静电力对负电荷做负功D.电荷在电场中运动,因为静电力可能对电荷做功,所以能量守恒定律在电场中并不成立解析静电力做功和电荷运动路径无关,所以选项A错误;静电力做功只和电荷的初、末位置有关,所以电荷从某点出发又回到了该点,静电力做功为零,选项B正确;正电荷沿电场线的方向运动,则正电荷受到的静电力和电荷
2、的位移方向相同,故静电力对正电荷做正功,同理,负电荷逆着电场线的方向运动,静电力对负电荷做正功,选项C错误;电荷在电场中虽然有静电力做功,但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律,选项D错误。答案B2.在静电场中,将一正电荷从A点移到B点,静电力做了负功,则()A.B点的电场强度一定比A点大B.电场线方向一定从B指向AC.B点的电势一定比A点高D.该电荷的动能一定减少解析从A到B,静电力对正电荷做负功,该电荷电势能增加,qAqB,即AEBB.点电荷带正电,EABD.点电荷带正电,AaB,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EpAaB,说明电子在A点受到的电场
3、力较大,A点的电场强度较大,根据点电荷的电场分布可知,靠近M端为场源电荷的位置,应为正电荷,故B正确;无论Q为正电荷还是负电荷,一定有电势AB,电子的电势能Ep=-e,电势能是标量,所以一定有EpAEpB,故C正确,D错误。答案BC3.一个匀强电场的电场强度方向水平向左,如图所示,一个质量为m的带正电的小球以初速度v0从O点出发,在静电力与重力的作用下,恰能沿与电场强度的反方向成角的直线运动。求小球运动到最高点时的电势能与在O点时的电势能之差。解析设电场强度为E,小球带电荷量为q,因小球做直线运动,它所受的静电力qE和重力mg的合力必沿此直线,如图所示,有qE=mgtan,F合=mgsin,小
4、球做匀减速运动的加速度大小为a=gsin;设从O点到最高点的位移为x,则v02=2ax;运动的水平距离为L=xcos;两点的电势能之差Ep=qEL;由以上各式得Ep=12mv02cos2。答案12mv02cos24.电荷量为q=110-4 C的带正电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10 m/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2 s过程中,其电势能的改变量。解析(1)由题图可知:E1=3104N/C,E2=2104N/C,a1=2m/s2。E1q-mg=ma1E2q-mg=0由代入数据得:m=0.5kg,=0.4。(2)Ep=-E1ql1-E2ql2=-(3104110-41221+2104110-421)J=-7J。电势能减少7J。答案(1)0.5 kg0.4(2)电势能减少7 J
