1、第1、2章静电场电势能与电势差单元测试1如图20所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点电子在从M经P到达N点的过程中()A速度先增大后减小 B速率先减小后增大C电势能先减小后增大 D电势能先增大后减小图20解析：电子从MPN的运动过程中，先靠近带正电的点电荷再远离该点电荷，所以电子受到的库仑力先做正功后做负功，因此电势能先减小后增大，速率先增大后减小答案：AC图212如图21所示，在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23中虚线
2、所示，它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)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，则下列说法正确的是()A小球通过C点的速度大小是B小球通过C点的速度大小是C小球由A到C电场力做功是mv2mghD小球由A到C机械能的损失是mg(h)mv2解析：小球从A到B运动的过程中，设电场力做功为WF，则由动能定理可得从A到B：mg(hRsin30)WFmv20从A到C：mghWFmv联立以上两式可得：vC，A错，B对；小球由A到C电场力做功mvmgh，C错；小球由A到C机械能的损失等于除重力以外其他的力(电场力)所做的功，由B到C电场
3、力做功为0，则EWFmg(h)mv2，D正确答案：BD图223一带电油滴在场强为E的匀强电场中运动的轨迹如图22中虚线所示，电场方向竖直向下若不计空气阻力，此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为()A动能减小B电势能增加C动能和电势能之和减小D重力势能和电势能之和增加解析：由如图所示的轨迹可知电场力大于重力，则从a到b，电场力做正功，电势能减少；重力做负功，重力势能增加又电场力做的功大于克服重力做的功，所以动能增加，由动能定理可得W电W重Ek，动能和电势能之和减少，重力势能和电势能之和减小，所以C选项正确答案：C图234如图23所示，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号
4、的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中所示的位置；接着使细杆绕其中心转过90，到达图中所示的位置；最后，使细杆移到图中所示的位置以W1表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球所做的功，W2表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球所做的功，则有()AW10，W20 BW10，W20CW10，W20 DW10，W20解析：当两球从图中所示的位置到达图中所示的位置的过程中，电场对两个电荷的电场力都在其运动方向上有位移，均做正功，所以W10；在图中所示的位置中两球组成的系统所受的电场力的合力为零，故在从图中所示的位置到位置过程中电场力对两个小球所做的功W20
5、，选项C正确答案：C图245(2009年贵阳质检)如图24所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点下列说法正确的是()AM点电势一定高于N点电势BM点场强一定大于N点场强C正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D将电子从M点移动到N点，电场力做正功解析：从图示电场线的分布示意图可知，MN所在直线的电场线方向由M指向N，则M点电势一定高于N点电势；由于N点所在处电场线分布密，所以N点场强大于M点场强；正电荷在电势高处电势能大，故在M点电势能大于在N点电势能；电子从M点移动到N点，电场力做负功综上所述，A、C选项正确图25答案：AC6匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，
6、AB的长度为1 m，D为AB的中点，如图25所示已知电场线的方向平行于ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V设场强大小为E，一电荷量为1106 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则()AW8106 J，E8 V/mBW6106 J，E6 V/mCW8106 J，E8 V/mDW6106 J，E6 V/m解析：在匀强电场中，沿AB方向电势是均匀变化的，所以ADDB，则D V10 V，UDCDC8 V，电荷从D移到C电场力做功为WqUDC11068 J8106 J，由图及各点电势可知，电场方向不沿AB方向，所以E8 V/m.答案：A图267如图26所示，在粗糙
7、水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速度释放一带有恒定电荷量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中()A小物块所受电场力逐渐变大B小物块具有的电势能逐渐减小CM点的电势一定高于N点的电势D小物块电势能变化量的大小一定大于克服摩擦力做的功解析：从题目提供的信息可知，小物块与点电荷Q带同种电荷(均为正电或均为负电)小物块远离Q时，小物块所在处场强变小，所受电场力变小；小物块从MN，电场力做正功，电势能变小；因未知固定点电荷的带电性质，故不能判定M、N两点电势的高低；据功能关系和题目条件，电场力做的功即电势能的变化量大小一定等于克服摩擦力做的功答案：B图278如图27所
8、示，P是一个很大的金属板，水平放置，Q是一个带正电的点电荷，固定在板外另一个可看作质点的带负电的小物体C，以一定的初速度从图中的a点沿金属板表面移动到b点，移动过程中C的带电荷量保持不变，它与金属板间的摩擦不能忽略关于C的这段运动过程，下面的说法中正确的是()AC对P板的压力先变小后变大BC的加速度先变小后变大CC的电势能先变小后变大DC的速度先变小后变大图28解析：点电荷Q与金属板P间的电场是我们应该记住的一种典型电场，它是非匀强电场，其电场线分布情况的示意图如图28所示它的特点是除了从Q出发垂直于金属板的电场线是直线外，其余所有的电场线都是曲线，这些曲线与金属板都垂直相交，靠近中心处的电场
9、线较密而边缘处的电场线较稀疏，说明中心处的电场较强，而越靠近边缘越弱，金属板是电场的一个等势面小带电体C沿金属板面运动，就是沿一个等势面运动，它的电势能是保持不变的，首先要排除的是选项C；带电体在从a移动到b的过程中，所受的电场力方向都是竖直向上的，它的大小总小于重力(因此运动过程中不离开板面)电场力的大小是先逐渐变大，至正中位置时达到最大，而后逐渐减小，而重力的大小是不变的，因此它对板的压力是先变小后变大，选项A正确；带电体在运动过程中，水平方向只受摩擦力，正是摩擦力产生加速度，而摩擦力跟压力大小成正比，因此摩擦力也是先变小后变大，从而加速度也是先变小后变大，选项B正确；带电体在运动过程中，
10、加速度方向始终与运动方向相反，一直在做减速运动，因此选项D错误答案：AB9如图29所示，BAC是光滑绝缘的“L”字形平面，倒置于水平匀强电场中BAAC，D为AC的中点，BC与水平面平行，且B60，ABl，有一带电荷量为q的滑块，质量为m，先由A端沿AB面无初速下滑，到达B端的速率为v0，再由A端沿AC面无初速下滑能到C端试求：图29(1)滑块到达D点的速度大小vD；(2)假设滑块对C端没有压力，滑块的加速度多大解析：(1)设AB间的电压大小为U，从AB由动能定理得：mglqUmv0从AD，由动能定理得mghADqUADmv0又hADl，UADUBAU.解各式得：vD.图30(2)滑块在C端受力
11、分析如图30，由FN0得：mgcos30qEsin30又由牛顿第二定律得：qEcos30mgsin30ma解得a2g.答案：(1)(2)2g图3110如图31所示，A、B是位于竖直平面内、半径R0.5 m的圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E5103 N/C.今有一质量为m0.1 kg、带电荷量q8105 C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数0.05，取g10 m/s2，求：(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程解析：(1)设小滑块第一次到达B点时的速度为vB，对圆弧轨道最低点B的压力为F，则：mgRqERmv，Fmgm故F3mg2qE2.2 N.(2)由题意知qE81055103 N0.4 Nmg0.050.110 N0.05 N因此有qEmg所以小滑块最终在圆弧轨道的BC部分往复运动(C点离水平面的高度h满足关系式mghqE)所以小滑块在水平轨道上通过的总路程s满足(mgqE)(Rh)mgs解得：s4.34 m.答案：(1)2.2 N(2)4.34 m