1、课时作业(十八)电场的能的性质1(2012山东理综)图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点则该粒子()A带负电B在c点受力最大C在b点的电势能大于在c点的电势能D由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化2.(2012海南单科)如图，直线上有o、a、b、c四点，a、b间的距离与b、c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
2、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3.(2013揭阳模拟)一个负点电荷仅受电场力的作用，从某电场中的a点由静止释放，它沿直线运动到b点的过程中，动能Ek随位移x变化的关系图像如图所示，则能与图线相对应的电场线分布图是()4.(2012重庆理综)空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则()AP、Q两点处的电荷等量同种Ba点和b点的电场强度相同Cc点的电势低于d点的电势D负电荷从a到c，电势能减少5(2013陕西师大附中)如图是等量异种点电荷的电场线和等势面
3、，A、B、C、D四点是不同等势面上的点，另一个点O在两电荷连线的中点，设无限远处的电势为零，两电荷连线的中垂线为等势面，A、B两点的电势分别为100 V、50 V一个带电粒子的质量为m，带电荷量为q0.2 C，在O点具有的动能为50 J粒子只受静电力作用请结合图，关于A、B、C、D四点，下列各空所填A、B、C、D四组数据正确的是()位置点问题ABCD四点电势100 V50 V00q在四点的电势能20 J10 J00O点与四点的电势差100 V50 V00q从O点到四点电场力做的功20 J10 J00q从O点到四点电势能改变量20 J10 J00q在四点的动能30 J60 J50 J50 J6.
4、(2013河北正定)两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则()AC点的电场强度大小为零BA点的电场强度大小为零CNC间场强方向向x轴正方向D将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功7.(2013北京海淀模拟)如图所示，平行直线AA、BB、CC、DD、EE，分别表示电势4 V、2 V、0、2 V、4 V的等势线，若ABBCCDDE2 cm，且与直线MN成30角，则()A该电场是匀强电场，场强方向垂直于AA，且右斜下B该电场是匀强电场，场强大小为2 V/mC该电场是匀强电场，距
5、C点距离为2 cm的所有点中，有两个点的电势为 2 VD若一个正电荷从A点开始运动到E点，通过AB段损失动能Ek，则通过CD段损失动能也为Ek8(2013浙江五校联考)如图所示，空间中的M、N处存在两个被固定的、等量同种正点电荷，在它们的连线上有A、B、C三点，已知MACNNB，MAUbc，又电场力做功WqU，则WabWbc，由动能定理得粒子由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化，D正确2C由题意知o点点电荷带正电，其周围部分电场线分布如图所示，负电荷由c到b再到a的过程中，电场强度不断变大，又，故WabWbc，故A、B项均错误；负电荷由cba过程中，电场力做正功，电势能不断减小，动
6、能不断增加，故C项正确，D项错误3B4D由题中所给的等势面分布图是对称的及电场线与等势面垂直可得，P、Q两点应为等量的异种电荷，A错；a、b两点的电场强度大小相等，但方向不同，故B错；因P处为正电荷，因此c点的电势高于d点的电势，C错；因P处为正电荷，故Q处为负电荷，负电荷从靠负电荷Q较近的a点移到靠正电荷P较近的c点时，电场力做正功，电势能减小，D对5ABC6.AD7CD由该电场的等势线特征可以看出，该电场为匀强电场，电场线方向垂直于等势线且从电势高的等势线指向电势低的等势线故场强方向为垂直于AA且左斜上，A错误；场强的大小可以由EU/d得出，式中d表示沿电场线方向的距离，即两等势线之间的距
7、离，根据几何关系可知，相邻两个等势线之间距离为1 cm，电势差为2 V，故电场强度为200 V/m，B错误；2 V的等势线上有两个点到C点距离为2 cm，故C项正确；正电荷从A向E运动电势能增加，动能减少，由于UABUCD，根据动能定理和WqU得：A到B和C到D过程电荷损失的动能相等，C、D正确8C由对称性可知，N处的电荷在B、C两点的电势相等，M处的电荷在B点的电势高于C点电势，两电荷都是正电荷，可知B点电势高于C点电势，正电荷由B点移到C点电场力做正功，A、B选项错误；M处电荷在A点电势与N处电荷在C点电势相等，而M处电荷在C点电势小于N处电荷在A点电势，故AC，故C选项正确；由对称性可知
8、，A、B为等势点，故D选项错误9AB由功能关系可知，在小球由静止到离开弹簧的过程中，小球的重力势能增加W1，小球的电势能减少W2，选项A、B正确；小球的机械能增加W2，小球与弹簧组成的系统机械能和电势能之和保持不变，选项C、D错误10.解析：(1)小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力(如图所示)，则Nsin 37qENcos 37mg由、可得E.(2)若电场强度减小为原来的1/2，则Emgsin 37qEcos 37ma.解得a0.3g(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时，重力做正功，电场力做负功，由动能定理得：mgLsin 37qELcos 37Ek0可得Ek0.3 mgL答案：
9、(1)(2)0.3g(3)0.3 mgL11解析：(1)USPEx1,0PEx1，P10 V小球第一次到达挡板时，由动能定理得EkEqx10.02 J(2)设小球第一次与挡板相碰后向右运动s1，电荷量为q1，则kqEs1qEx1s10.06 m(3)设小球第二次与挡板S相碰后向右移动最远距离为s2则kq1Es2qEx1s2当碰撞n次后，小球向右移动最远距离为sn则：snx1x2nn12.5 所以n取13(也可以由电势值算出：nn，令nA100 V得到结果)答案：(1)0.02 J(2)0.06 m(3)1312解析：(1)据动能定理，电场力对每个微粒做功WEktEk0qEd，微粒打在B板上时的
10、动能EktWEk0qEdmv代入数据解得：Ekt6.41014 J(2)微粒初速度方向垂直于极板时，到达B板时间最短，到达B板时速度为vt，有Ektmv可得vt8.0 m/s，由于微粒在两极板间做匀变速运动，即可解得t0.06 s(3)由于喷枪喷出的油漆微粒是向各个方向均匀喷出，因此微粒落在B板上所形成的图形是圆形对于喷枪沿垂直电场方向喷出的油漆微粒，在电场中做抛物线运动，根据牛顿第二定律，油漆微粒沿电场方向运动的加速度a运动的位移dat油漆微粒沿垂直于电场方向做匀速运动，运动的位移即为落在B板上圆周的半径Rv0t1微粒最后落在B板上所形成的圆面积SR2联立以上各式，得S代入数据解得S7.5102 m2答案：(1)6.41014 J(2)0.06 s(3)7.5102 m213C由电场强度E随x的变化情况可类比等量同种点电荷在其连线的中垂线上产生的电场，进一步可知C正确14解析：(1)设带电体到达C点时的速度为v，由动能定理得：qE(xABR)mgxABmgRmv2解得v10 m/s.(2)设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h，由动能定理得：mghqEh0mv2解得h m在最高点，带电体受到的最大静摩擦力FfmaxqE4 N，重力Gmg2 N因为GFfmax所以带电体最终静止在与C点的竖直距离为 m处答案：(1)10 m/s(2)与C点的竖直距离为 m处