1、课时作业(十七) 第17讲电场的能的性质一、单选题1关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是()A电场强度的方向处处与等势面相切B电场强度为零的地方，电势也为零C随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向2如图K171所示，在某电场中画出了三条电场线，C点是A、B连线的中点已知A点的电势A30 V，B点的电势B10 V，则C点的电势()图K171AC10 VBC10 VCC10 VD上述选项都不正确3如图K172所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A到C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则下列说法正确的
2、是()图K172A电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小B电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大C电势差UABUBCD电势ABC42015西安第二次质检图K173是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，电场线的方向如图中箭头所示，M、N、Q是以直电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线垂直于MN.以下说法正确的是()图K173AO点电势与Q点电势相等BO、M间的电势差小于N、O间的电势差C将一负电荷由M点移到Q点，电荷的电势能增加D在Q点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿与OQ垂直的方向竖直向上5如图K174所示，空间有与水平方向成角的匀强电场，一个质量为m的带电小球，用长
3、L的绝缘细线悬挂于O点当小球静止时，细线恰好处于水平位置，现用一个外力将小球沿圆弧缓慢地拉到最低点，此过程小球的电荷量不变，则该外力做的功为()图K174AmgLBmgLtan C.D.二、多选题62015九江七校调研如图K175所示，a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，abc120.现将三个带电荷量均为Q的点电荷固定在a、b、c三个顶点上，将一个电荷量为q的点电荷依次放在菱形中心O和另一个顶点d处，则()图K175A带电荷量为q的点电荷在d点所受的电场力较小B带电荷量为q的点电荷在d点所具有的电势能较大Cd点的电势低于O点的电势Dd点的电场强度大于O点的电场强度7如图K176所示，有一对
4、等量异种点电荷分别位于空间中的a点和f点，以a点和f点为顶点作一正方体现在各顶点间移动一试探电荷，关于试探电荷所受的电场力和具有的电势能，以下判断正确的是()图K176A在b点和d点受力大小相等，方向不同B在c点和h点受力大小相等，方向相同C在b点和d点电势能相等D在c点和h点电势能相等8两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图K177中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹如图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是()图K177A带正电B速度先增大后减小C电势能先增大后减小D经过b点和d点时的速度大小相同三、计算题9如图K178所示，在
5、O点放置一个正电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m，电荷量为q.小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线所示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，BOC30，A距离OC的竖直高度为h.若小球通过B点的速度为v，试求：(1)小球通过C点的速度大小；(2)小球由A运动到C的过程中电势能的增加量图K17810长为L的细线上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图K179所示的水平向右的匀强电场中，开始时，将线与小球拉成水平，然后释放，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60角时，小球到达B点速度恰好为零试求：(1)A、
6、B两点间的电势差UAB；(2)匀强电场的电场强度大小；(3)小球到达B点时，细线对小球的拉力大小图K179课时作业(十七)1D解析 电场强度的方向总是与等势面垂直，A错误；电场强度和电势是两个不同的物理量，电场强度等于零的地方，电势不一定等于零，B错误；沿着电场线方向，电势不断降低，电势的高低与电场强度的大小无必然关系，C错误；电场强度的方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面，而且是电势降落最快的方向，D正确2C解析 由于A、C之间的电场线比C、B之间的电场线密，相等距离之间的电势差大，所以C10 V，C正确3B解析 该电场为负点电荷产生的电场，电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越大，选
7、项A错误；根据电子只在电场力作用下沿着直线由A到C运动时的速度越来越小，它具有的电势能越来越大，选项B正确；由于电场为非匀强电场，电势差UABBC，选项D错误4C解析 由电场线的方向可知MON，再作出此电场中过O的等势线，可知OQ，A错误；且M、O间的平均电场强度大于O、N间的平均电场强度，故UMOUON，B错误；因UMQ0，故负电荷从M到Q电场力做负功，电势能增加，C正确；正电荷在Q点的电场力方向沿电场线的切线方向而不是圆的切线方向，D错误5C解析 小球静止时对其受力分析，则静电力F.由动能定理得W外FLcos(225)mgL0，将F代入可解得W外，C正确6AC解析 由场强叠加原理可求得三个
8、带电荷量均为Q的点电荷在O点产生的合场强大小为(L为菱形边长)，在d点产生的合场强为，故带电荷量为q的点电荷在d点受力小，A正确，D错误；若把带电荷量为q的点电荷从O点移到d点，电势降低，电场力做正功，电势能减小，B错误，C正确7ABC解析 根据对称性和等量异种点电荷周围电场线的分布特点可知，试探电荷在b点和d点受力大小相等，方向不同，在c点和h点受力大小相等，方向相同，所以选项A、B正确；因为 b点和d点到两个场源电荷的距离都一样，所以试探电荷在 b点和d点电势能相等，选项C正确；c点离正场源电荷较h点远，所以试探电荷在c点和h点电势能不相等，选项D错误8CD解析 根据粒子的运动轨迹及电场线
9、分布可知，粒子带负电，选项A错误；粒子从a到c再到e的过程中电场力先做负功后做正功，速度先减小后增大，电势能先增大后减小，选项B错误，选项C正确；因为b、d两点在同一等势面上，所以粒子在b、d两点的电势能相同，所以粒子经过b点和d点时的速度大小相同，选项D正确9(1) (2)mghmv2mgR解析 (1)B、C两点电势相等，小球由B到C只有重力做功，由动能定理得：mgRsin 30mvmv2得：vC.(2)小球由A运动到C应用动能定理得：WACmghmv0得WACmvmghmv2mgRmgh由电势能变化与电场力做功的关系得：EpWACmghmv2mgR.10(1)(2)(3)mg解析 (1)小球下落过程中重力和电场力做功，由动能定理得：mgLsin 60UABq0故UAB.(2)根据匀强电场中电势差和电场强度的关系知：UBAUABEL(1cos 60)故E.(3)在B点对小球受力分析如图所示由圆周运动知：FTEqcos mgsin m其中Eqmg因为vB0，所以FTEqcos 60mgsin 600故FTEqcos 60mgsin 60mg.