1、第十章2A组基础达标1(多选)如果在某电场中将电荷量为5.0104 C的正电荷,仅在静电力作用下由A点移到B点,静电力做功为2.0103 J,则()A电荷在B点的动能比在A点的动能小2.0103 JB电荷在B点的电势能比在A点的电势能小2.0103 JCA、B两点间电势差为4 VD若在A、B两点间移动一个q1.0104 C的负电荷,电荷将克服静电力做4.0104 J的功【答案】BD【解析】由A点移到B点,静电力做正功,动能增加,电势能减少,故A错误,B正确;A、B两点间电势差UAB4 V,故C错误;在A、B两点间移动一个q1.0104 C的负电荷,静电力做功WqU1.01044 J4.0104
2、 J,故D正确2如图所示,线段AB表示电场中的一条电场线,质量为m、电荷量为q的带电粒子仅在静电力作用下沿电场线向右运动,经过A点时的速度为v0,一段时间后到达与A相距为d的B点,速度减为0下列判断正确的是()AA点电势一定高于B点电势,可以求出A点电势BA点电势一定高于B点电势,A、B两点间的电势差UABC粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能,从A到B过程中静电力做的功为mvD粒子在A点受到的静电力一定等于在B点受到的静电力【答案】B【解析】由A点到B点,粒子的速度减小,则粒子所受的静电力向左,因粒子带负电,故电场线方向向右,A点电势一定高于B点电势,由动能定理得qUABmv,则A、B两
3、点间的电势差UAB,但求不出A点的电势,A错误,B正确;带负电的粒子在电势低的地方电势能大,故粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能,从A到B过程中静电力做的功为mv,C错误;通过一条电场线无法判断电场强度的大小,故无法比较在A、B两点处受到的静电力的大小,D错误3如图所示,三条等势线上有a、b、c、d四点,若将一正电荷由c经a移到d,静电力做正功W1,若由c经b移到d,静电力做正功W2,则()AW1W2,12BW1W2,12CW1W2,12【答案】D【解析】由WUq可知,W1W2;由WcdUcdq,Wcd0,q0,可知Ucd0,故123,D正确4(多选)如图所示,在Q形成的电场中,有a、b
4、、c三点,它们到点电荷的距离为rarba,同一负电荷在电势低处电势能大,C错误;因UabUbc,据WqU知WabWbc,D正确5(多选)如图所示的等量异号电荷中,A带正电,B带负电,在A、B连线上有a、b、c三点,其中b为连线的中点,且abbc,则()Aa点与c点的电场强度相同Ba点与c点的电势相等Ca、b间电势差与b、c间电势差相等D点电荷沿AB中垂线移动时,电场力不做功【答案】ACD【解析】由于a、c两点关于b点对称,电场强度的大小和方向均相同,A正确;电场线由a点指向c点,所以有ac,B错误;由于abbc,电荷由a点移到b点和由b点移到c点时,电场力做功相等,故UabUbc,C正确;A、
5、B连线的中垂线为等势线,在等势线上移动电荷时,电场力不做功,D正确6静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为a的a点运动至电势为b的b点若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb,不计重力,则带电粒子的比荷为()ABCD【答案】C【解析】带电粒子从a到b,电场力做的功WqUabq(ab),由动能定理得q(ab)m(vv),故,C正确7一个带正电的质点所带电荷量q2.0109 C,在静电场中由a点移到b点,在这一过程中,除电场力外,其他力做的功是6.0105 J,质点的动能增加了8.0105 J,则a、b两点间的电势差Uab为()A1104 VB3104 VC4104 VD7104 V【答案】
6、A【解析】以带正电的质点为研究对象,根据动能定理有WabW其他Ek又WabqUab由两式解得Uab V1.0104 V,故A正确8如图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形,把电荷量q21010 C的点电荷由A点移到B点,静电力做功4.8108 J,再由B点移到C点,电荷克服静电力做功4.8108 J,取B点的电势为零,求A、C两点的电势【答案】240 V240 V【解析】把电荷从A点移到B点UAB V240 V即ABA240 V把电荷从B点移到C点UBC V240 V即BCC240 V所以C240 V9把带电荷量2108 C的正点电荷从无限远处移到电场中的A点,要克服电场力做功81
7、06 J,若把该电荷从无限远处移到电场中的B点,需克服电场力做功2106 J,取无限远处电势为零求:(1)A点的电势;(2)A、B两点的电势差;(3)若把2105 C的负电荷由A点移动到B点,电场力做的功【答案】(1)400 V(2)300 V(3)6103 J【解析】无限远处电势能为零,克服电场力做功,电势能增加,所以EpA8106 JA400 V同理B V100 V故UABAB300 V若把2105 C的负电荷由A点移动到B点,则WABqUAB2105300 J6103 JB组能力提升10(多选)如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两点电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于
8、两电荷的连线,且a和c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上以下判断正确的是()Ab点场强大于d点场强Bb点场强小于d点场强Ca、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D试探电荷q在a点的电势能小于在c点的电势能【答案】BC【解析】两等量异种点电荷产生的电场如图所示,由图可知,d点的电场线比b点的电场线密集,所以d点的场强大于b点的场强,A错误,B正确a、c两点关于MN对称,b点在MN上,同一点电荷从a到b和从b到c电场力做的功相同,由WqU可知UabUbc,C正确a点电势高于c点电势,同一正电荷在a点的电势能大于在c点的电势能,D错误11(多选)如图所示,在a点由静止释放一个
9、质量为m、电荷量为q的带电粒子,粒子到达b点时速度恰好为零,设a、b所在的电场线竖直向下,a、b间的高度差为h,则()A带电粒子带负电Ba、b两点间的电势差UabCb点场强大于a点场强Da点场强大于b点场强【答案】ABC【解析】带电粒子由a到b的过程中,重力做正功,而粒子运动到b点时动能没有增大,说明静电力做负功,根据动能定理有mghqUab0,解得a、b两点间电势差为Uab因为a点电势高于b点电势,Uab0,所以粒子带负电,故A、B正确带电粒子由a运动到b过程中,在重力和静电力的共同作用下,先加速运动后减速运动,因为重力为恒力,所以静电力为变力,且静电力越来越大,由此可见b点场强大于a点场强
10、,故C正确,D错误12为了使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线由A点匀速运动到B点,必须对该电荷施加一个恒力F如图所示,若AB0.4 m,37,q3.0107 C,F1.5104 N,A点电势A100 V(不计电荷所受到的重力)(1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过A、B两点的等势线,并标明它们的电势;(2)求q由A点运动到B点的过程中电势能的改变量【答案】(1)见解析(2)4.8105 J【解析】(1)负电荷q由A点匀速运动到B点,说明负电荷q受到的静电力与力F大小相等,方向相反,故电场线方向与力F方向相同,等势线过A、B两点垂直于电场线(2)负电荷由A点运动到B点的过程中,静电力所做的功为WqEABcos FABcos 1.51040.40.8 J4.8105 J根据功能关系可知,电势能将增加4.8105 J根据Wq(AB)得,B点电势为BA60 V