1、第三模块 第6章 第2单元一、选择题1在静电场中()A电场强度处处为零的区域内，电势一定也处处为零B电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同C电场强度的方向总是跟等势面垂直D电势降低的方向就是电场强度的方向解析：电场强度的大小和电势的高低没有直接关系，不能根据电场强度的大小判断电势的高低，也不能根据电势的高低判断电场强度的大小，A、B均错电场强度的方向一定跟等势面垂直，C对沿电场强度的方向电势降低，但电势降低的方向不一定是电场强度的方向，D错答案：C图152如图15所示，P、Q是两个电荷量相等的异种电荷，在其电场中有a、b、c三点在一条直线上，平行于P、Q的连线，b在P、Q连线的中垂线上，
2、下列说法正确的是()AabcBacbCEaEbEcDEbEaEc解析：根据电场力做功判断：若从a到b到c移动一正的试探电荷，电场力做正功，电势降低，所以A正确；由于a点和c点关于P、Q连线的中垂线对称，场强大小应相等，但方向不同，所以C、D错误答案：A图163(2008年江苏卷)如图16所示，实线为电场线，虚线为等势线，且ABBC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为A、B、C，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有()AABCBECEBEACUABBC，A正确；由电场线的密集程度可以看出电场强度大小关系为ECEBEA，B对；电场线密集的地方电
3、势降落较快，故UBCUAB，C对D错答案：ABC图174(2009年宁夏卷)空间有一匀强电场，在电场中建立如图17所示的直角坐标系Oxyz，M、N、P为电场中的三个点，M点的坐标为(0，a,0)，N点的坐标为(a,0,0)，P点的坐标为(a，)已知电场方向平行于直线MN，M点电势为0，N点电势为1 V，则P点的电势为()A. V B. VC. V D. V解析：根据电场线与等势面的关系，把立体图转化为平面图，因M0，N1 V，则PPP V故D正确图18答案：D图195(2009年徐州模拟)如图19所示，MN是负点电荷电场中的一条电场线，一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如
4、图19中虚线所示下列结论中正确的是()A带电粒子从a到b运动的过程中动能逐渐减小B带电粒子在a点时的电势能大于在b点时的电势能C负点电荷一定位于N点右侧D带电粒子在a点时的加速度大于在b点时的加速度解析：由轨迹可判断合力方向，由合力(加速度)方向可判断出速度的相对大小和电势能的高低可知AD正确答案：AD图206如图20所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场中运动，实线表示该小球的运动轨迹小球在a点的动能等于20 eV，运动到b点时的动能等于2 eV.若取c点为零势点，则当这个带电小球的电势能等于6 eV时(不计重力和空气阻力)，它的动能等于()A16 eV B
5、14 eVC6 eV D4 eV解析：从a到b由动能定理可知，电场力做功Wab18 eV，则从a到b电势能增加量Eab18 eV，由等势面特点及c点为零势点可知：a点电势能Ea12 eV，又由动能和电势能之和不变可判断B正确答案：B图217(2009年广东卷)如图21所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止在物块的运动过程中，下列表述正确的是()A两个物块的电势能逐渐减少B物块受到的库仑力不做功C两个物块的机械能守恒D物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力解析：电势能的增、减，取决于电场力做功的正、负，两滑块由静止释放，电场
6、力做正功故电势能减少，A正确答案：A图228某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度v0及运动轨迹如图22所示，可以判定()A粒子在A点的加速度小于它在B点的加速度B粒子在A点的动能小于它在B点的动能C粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D电场中A点的电势低于B点的电势解析：由电场线的疏密可知场强EBEA，所以粒子的加速度aBaA，A项正确；由定性画出的等势面并根据沿电场线方向电势降低，可知电势AB，D项错；由粒子运动轨迹的弯曲趋向可知电场力做正功，所以动能增大、电势能减小，即EkBEkA，EpBEpA，B项对，C项错答案：AB9一质量为m的带电小球，在竖直方向
7、的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度大小为g，阻力不计，关于小球在下落h的过程中能量的变化，以下说法中正确的是()A动能增加了mghB电势能增加了mghC机械能减少了mghD重力势能减少了mgh解析：由加速度可求出电场力大小为mg，方向竖直向上小球在下落h的过程中：电场力做功W电mgh，电势能增加mgh；机械能减少了mgh；合力做功W合mgh，动能增加了mgh；重力势能减少了mgh.故BC正确答案：BC图2310如图23所示，水平固定的小圆盘A的电荷量为Q，取小圆盘的电势为零从盘心O释放一质量为m、电荷量为q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的C点，OCh，又知道
8、过竖直线上B点时小球的速度最大，由此可确定Q所形成的电场中的哪些物理量()AB点的场强 BC点的场强CB点的电势 DC点的电势解析：因小球在B点的速度最大，故合外力为零，可求出B点的场强，A选项正确由O运动到C的过程中，电势能转化为重力势能，而据题意O点电势为零，可求C点的电势，D选项正确答案：AD二、计算题图2411一匀强电场，场强方向是水平的(如图24)，一个质量为m的带正电的小球，从O点出发、初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与电场线成角的直线运动求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差图25解析：设电场强度为E，小球带电荷量为q，因为小球做直线运动，它所受的电场
9、力qE和重力mg的合力必沿此直线，如图25所示，所以mgqEtan.由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为a.设从O点到最高点的位移为L，根据运动学公式有v2aL运动的水平位移为xLcos.从O点到最高点的过程中，电场力做负功，电势能增加，小球在最高点与O点的电势能之差为EpqEx.联立以上五式，解得Epmvcos2.答案：mvcos2图2612如图26所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d，上极板开有一小孔，质量均为m，带电荷量均为q的两个带电小球(视为质点)，其间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态，已知d2L，今使下端小球恰好位于小孔中，由静止释放，让两球竖直下落当下端的小球到达下极板时，速度刚好为零，试求：(1)两极板间匀强电场的电场强度；(2)球运动中的最大速度解析：(1)两球由静止开始下落到下端的小球到达下极板的过程中，由动能定理得：2mgdEqdEq(dL)0，则有E4mg/(3q)(2)两球由静止开始下落至上端小球恰进入小孔时小球达到最大速度，此过程利用动能定理得：2mgLEqL，则有v.答案：(1)(2)