1、课时作业(十九)(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后括号内)1(2015黄冈月考)如图，在固定的等量异种电荷连线上，靠近负电荷的b点释放一初速为零的带负电荷的质点(重力不计)，在两点电荷连线上运动过程中，以下说法正确的是()A带电质点的动能越来越小B带电质点的电势能越来越大C带电质点的加速度越来越大D带电质点通过各点处的电势越来越高【解析】负电荷在两点电荷间受的静电力水平向左，故静电力对其做正功，动能增大，电势能减小，经过各点处的电势越来越高，D正确，A、B错误；因电场强度在两点电荷连线中点最小，
2、故带电质点的加速度先减小后增大，C错误【答案】D2.如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C点是AB连线的中点已知A点的电势为A50 V，B点的电势为B10 V，则C点的电势()AC30 VBC30 VCC30 VD上述选项都不正确【解析】AC之间的电场线比CB之间的电场线密，由UEd可定性判断相等距离之间AC的电势差较大，所以C0；距负电荷越近电势越低，且0，故选A.【答案】A5. (2015合肥高三质检)如图所示表示某静电场等势面的分布，电荷量为1.6109 C的正电荷从A经B、C到达D点从A到D，静电力对电荷做的功为()A4.8108 J B4.8108 JC8.0108 J D8.01
3、08 J【解析】静电力做功与电荷运动的路径无关，只与电荷的起始位置和终止位置有关从A到D，静电力对电荷做的功为WqUADq(AD)(4010)1.6109 J4.8108 J，A、C、D错误，B正确【答案】B6如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即UabUbc，实线为一带负电的质点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，R同时在等势面b上，据此可知()A三个等势面中，c的电势最低B带电质点在P点的电势能比在Q点的小C带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小D带电质点在R点的加速度方向垂直于等势面b【解析】根据题意画出电场
4、线，粒子在P处的受力方向如图所示，可知电场线应垂直等势线由c经b至a，所以a点电势最低，选项A错误；粒子由P经R至Q的过程中，电场力对其做正功，带电质点的电势能降低，选项B错误；由于质点运动过程中只有电场力做功，所以质点的电势能与动能之和保持不变，选项C错误；根据电场线与等势面的几何关系可知，选项D正确【答案】D7.如图所示，匀强电场中有a、b、c三点在以它们为顶点的三角形中，a30、c90.电场方向与三角形所在平面平行已知a、b和c点的电势分别为(2)V、(2)V和2 V，该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为()A(2)V、(2)VB0 V、4 VC.V、VD0 V、 V【解析】如图，根据
5、匀强电场的电场线与等势面是平行等间距排列，且电场线与等势面处处垂直，沿着电场线方向电势均匀降低，分析ba方向的电势变化及电势差可得，Ubaba2 V，所以b、a中点O的电势为ObUba2 Vab的中点O，即为三角形的外接圆的圆心，因为Oc，故Oc为等势面，MN为电场线，方向为MN方向，UOPUOa V，又因为UOPERcos 30，UONER，所以UONUOP2，故UON2 V，N点电势为零，为最低电势点，同理M点电势为4 V，为最高电势点所以正确答案为B.【答案】B8.如图所示，AB、CD为一圆的两条直径，且互相垂直，O点为圆心空间存在一未知静电场，场强方向与圆周所在平面平行现有一电子，在静
6、电力作用下(重力不计)，先从A点运动到C点，动能减少了W；又从C点运动到B点，动能增加了W，那么关于此空间存在的静电场可能是()A方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场B方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场C位于O点的正点电荷形成的电场D位于D点的正点电荷形成的电场【解析】由静电力做功WABqUAB可得：WACeUACW，WCBeUCBW，所以AB，且AC，故正确答案为A、D.【答案】AD9(2015平顶山高三质检)如图所示，Q和Q是两个等量异种点电荷，以点电荷Q为圆心作圆，A、B为圆上两点，MN是两电荷连线的中垂线；与两电荷连线交点为O，下列说法正确的是()AA点的电场强度大于B点的电场强度B
7、电子在A点的电势能小于在B点的电势能C把质子从A点移动到B点，静电力对质子做功为零D把质子从A点移动到MN上任何一点，质子的电势能变化都相同【解析】由等量异种点电荷的电场线和等势线分布可知：EAEB，AB，A错误、B正确；WABUABq(AB)q0，故C错误MN为一条等势线，D正确【答案】BD10(2013山东卷，19)如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷Q、Q，虚线是以Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称. 下列判断正确的是()Ab、d两点处的电势相同B四个点中c点处的电势最低Cb、d两点处的电场强度相同D
8、将一试探电荷q沿圆周由a点移至c点，q的电势能减小【解析】过c点的中垂线为一条等势线，电势为零，其余a、b、d三点的电势均大于零，且根据对称性可知b、d两点的电势相等，所以A、B两项正确；b、d两点处的电场强度的方向不同，C项错误；a点的电势大于零，则试探电荷q在a点处的电势能大于零，而在c点的电势能等于零，故试探电荷沿圆周由a点移至c点，电势能减小，D项正确【答案】ABD二、综合应用(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明，方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(15分)(2015临沂市高三上学期期中)质量m0.1 kg的带电小球，在某电场中从O点经A、B运动至C点已知O
9、、A、B、C四点在同一条竖直线上，t0时小球恰在O点，忽略空气阻力，取向下为正方向(g取10 m/s2)，小球的vt图象如图所示求：(1)t1 s时带电小球的加速度和所受电场力的大小；(2)带电小球前14 s下落的高度及克服电场力所做的功【解析】从图中可以看出，在t2 s内带电小球做匀加速运动，其加速度大小a8 m/s2设此过程中带电小球受到的电场力大小为F，根据牛顿第二定律，有mgFma，得F0.2 N.(2)由图知带电小球前14 s下落的高度h m m148 m根据动能定理，从O到B有mghWFmv得WF146.2 J【答案】(1)8 m/s20.2 N(3)146.2 J12(15分)
10、(2015荆州市质检)如图所示，空间有场强E1.0102 V/m的竖直向下的匀强电场，长L0.8 m不可伸长的轻绳固定于O点另一端系一质量m0.5 kg，带电荷量q5102 C的小球拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时，绳恰好断裂然后小球垂直打在同一竖直平面且与水平面成53角的无限大挡板MN上的C点g取10 m/s2. (1)求绳子的最大张力；(2)求A、C两点的电势差；(3)当小球运动到C点即将打到MN板时，突然施加一恒力F作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移至足够远处，若小球仍能垂直打在挡板上，求所加恒力F的方向及大小的可能取值范围【解析】(1)AB由动能
11、定理及圆周运动知识得：(mgqE)LmvFT(mgqE)m联立解得：FT30 N(2)BC由功能关系及电场相关知识得：(mgqE)hACmvvCsin vBUACEhAC联立解得：UAC125 V(3)由题可知施加恒力F后小球必须做匀速直线或匀加速直线运动，才能垂直打在挡板上设恒力F与竖直方向的夹角为，作出小球的受力矢量三角形分析如图所示(或由矢量三角形可知：当F与F合即运动的方向垂直时，F有最小值而无最大值)由矢量三角形图得：Fmin(mgqE)sin ()180联立解得：F8 N0127(其他方向表述方法正确均给分)【答案】(1)30 N(2)125 V(3)方向与竖直方向的夹角0127F8 N
