高二物理第一章电场练习二

1高二物理第一章电场练习二一、不定项选择题1．在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个－q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（）A、qWUWAA,B、qWUWAA,C、qWUWAA,D、qWUWAA,A2．如图所示，a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点由静止释放，沿电场线方向向上运动，到b点恰好速度为零，下列说法中正确的是（）A．带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B．a点的电势比b点的电势高C．带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D．a点的电场强度比b点的电场强度大3．如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为V20,V50baUU，则a、b连线的中点c的电势cU应为（）A、35cUVB、35cUVC、35cUVD、无法判断cU的高低4．在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，则（）A．a、b两点的场强矢量相同B．a、b两点的电势相同C．a、O两点间与b、O两点间的电势差相同D．同一电荷放在a、b两点的电势能相同5．一个点电荷从电场中的a点移到b点，其电势能变化为零，则（）A．a、b两点的场强一定相等B．a、b两点的电势一定相等C．该点电荷一定沿等势面移动D．作用于该点电荷的电场力与移动方向总是保持垂直B6．如图所示，P、Q是两个电量相等的正点电荷，它们2的连线中点是O，A、B是中垂线上的两点，OBOA，用BABAEE、、、分别表示A、B两点的场强和电势，则（）A．AE一定大于BE，A一定大于B．B．AE不一定大于BE，A一定大于B．C．AE一定大于BE，A不一定大于B．C．AE不一定大于BE，A不一定大于B7．如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV，若取C点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于－6eV，它的动能等于：A．16eVB．14eVC．6eVD．4ev8、在一点电荷Q产生的电场中，一个粒子（带正电荷）通过时的轨迹如图所示，图中虚线则表示电场的两个等势面a、b，以下说法中正确的是（）A．点电荷Q可能为正电行，也可能为负电荷B．运动中粒子总是克服电场力做功C．粒子在a、b两等势面时的动能一定有kbkaEED．粒子在经过a、b两等势面上时的电势能一定有ba9．如图所示，将不带电的导体BC放在带正电的金属球A附近，当导体BC达到静电平衡后，下列结论正确的是（）A．用导线连接B、C两端，导线中有瞬间电流通过B．用手触摸一下导体的B端，可使导体带正电C．导体C端的电势高于B端的电势D．导体上的感应电荷在导体内产生的场强沿BC方向逐渐减小10．在静电场中，将一电子由a点移到b点，电场力做功5ev，则下列结论错误的是（）A．电场强度的方向一定是由b到aB．a、b两点间的电压是5VC．电子的电势能减少了5eVD．因零电势点未确定，故不能确定a、b两点的电势11．如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A为两点荷连线的中心，B为连线上距A为d的一点，C为连线中垂上距A也为d的一点，关于三点的场强大小、电势高低比较，正确的是（）A．CABEEEB．CBAEEEC．BCAUUUD．ACBUUU312.一电量为2×10-9C的点电荷在外力作用下，从静电场中的a点运动到b点，在这过程中，外力对点电荷做功为8×10-6J，若a点电势为a，b点电势为b，则下列结论中正确的是（）A．可以断定ba=4000VB．可以断定ba=-4000VC．ba可能等于零D．不能判断ba的值二、填空题1．如图所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆，两端分别固定着带有电量＋q和－q的小球（大小不计）．现让缘绝杆绕中点O逆时针转动角，则转动中带电小球克服电场力做功为___________．2．带电量为6103C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功4106J，已知B点电势为50V，则（l）A、B间两点间的电势差是______ABU；（2）A点的电势______AU；（3）电势能的变化_______；（4）把电量为6103C的电荷放在A点的电势能_______A．1．如图所示是某电场中的一簇等势面，甲等势面的电势为90V，乙等势面的电势为－10V，各相邻等势面间的电势差相等（l）将8101qC的电荷从A点移到B点，电场力做功；（2）将8101qC的电荷从A点移到C点，电场力做功；（3）在图中定性画出几条电场线．三、计算题1．如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离21rr。（l）a、b两点哪点电势高？（2）将一负电荷放在a、b两点，哪点电势能较大？（3）若a、b两点问的电势差为100V，将二价负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？42．如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量10102qC的点电荷由A点移动到B点，电场力做功8108.4J，再由B点移到C点电荷克服电场力做功8108.4J，取B点的电势为零，求A、C两点的电势及场强的方向．3.如图2所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与环面平行。一电量为+q、质量为m的小球穿在环上，可沿环作无摩擦的圆周运动，若小球经A点时，速度vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，试计算：（1）速度vA的大小；（2）小球运动到与A点对称的B点时，对环在水平方向的作用力。4.（1989年高考全国卷）如图1所示，一个质量为m，电量为-q的小物体，可在水平轨道x上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处在场强大小为E，方向沿Ox轴正向的匀强磁场中，小物体以初速度v0从点x0沿Ox轨道运动，运动中受到大小不变的摩擦力f作用，且fqE，小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，求它在停止前所通过的总路程？5参考答案一、不定项选择题1.A2.ABD3.B4.BCD5.B6.B7.B8.C9.D10.BC11.BC12.CD二、填空题1.)cos1(qEl2.（1）200ABUV；（2）150AUV；（3）4106J；（4）J104.54A1.（l）J1016；（2）J1026；（3）见图三、计算题1.（l）在点电荷＋Q的电场中，它的等势面是以＋Q为球心的半径不同的球面，如图中虚线所示，a、c在同一等势面上，c、b两点位于同一条电场线上．沿着电场线的方向是电势降低的方向，所以c点电势高于b点电势，a点又与c点等势，则a点电势高于b点电势．（2）比较电势能的大小，可以利用电场力做功跟电势能变化的关系作出判定．一个负电荷由a点移到b点要克服电场力做功，根据功能关系，电荷电势能要增加，此负电荷在b点电势能较大．通过对正、负电荷的电势能大小的分析，可以有以下结论：正电荷放在电势越高的位置电势能就越大，而负电荷放在电势越低的位置电势能就越大．（3）负离子由a移到b是克服电场力做功：J103.2J100106.1221719ababeUqUW。答：（l）a点高；（2）在b点电势能大；（3）是克服电场力做功，17102.3WJ2.解析：把电荷从A点移到B点，由qWUABAB得，240102108.4108ABU（V），240ABA（V），把电荷从B点移到C点，240102108.4108BCU（V），6V240,V240CCCB。因为CA，所以A、C在同一等势面上，根据场强方向垂直等势面并且由高电势处指向低电势处，可得到该电场的场强方向垂直于AC，指向左上方．3.【点拨解疑】（1）在A点，小球在水平方向只受电场力作用，根据牛顿第二定律得：rvmqEA2所以小球在A点的速度mqErvA。（2）在小球从A到B的过程中，根据动能定理，电场力做的正功等于小球动能的增加量，即2221212ABmvmvqEr，小球在B点时，根据牛顿第二定律，在水平方向有rvmqENBB2解以上两式，小球在B点对环的水平作用力为：qENB6。4.【点拨解疑】首先要认真分析小物体的运动过程，建立物理图景。开始时，设物体从x0点，以速度v0向右运动，它在水平方向受电场力qE和摩擦力f，方向均向左，因此物体向右做匀减速直线运动，直到速度为零；而后，物体受向左的电场力和向右的摩擦力作用，因为qEf，所以物体向左做初速度为零的匀加速直线运动，直到以一定速度与墙壁碰撞，碰后物体的速度与碰前速度大小相等，方向相反，然后物体将多次的往复运动。但由于摩擦力总是做负功，物体机械能不断损失，所以物体通过同一位置时的速度将不断减小，直到最后停止运动。物体停止时，所受合外力必定为零，因此物体只能停在O点。对于这样幅度不断减小的往复运动，研究其全过程。电场力的功只跟始末位置有关，而跟路径无关，所以整个过程中电场力做功0qExWE根据动能定理kEW总，得：200210mvfsqExfmvqExs22200。点评：该题也可用能量守恒列式：电势能减少了0qEx，动能减少了2021mv，内能增加了fs，∴20021mvqExfs同样解得fmvqExs22200。7点评：分析该题，也可将水平的匀强电场等效成一新的重力场，重力为Eq，A是环上的最高点，B是最低点；这样可以把该题看成是熟悉的小球在竖直平面内作圆周运动的问题。7．［解析］设相邻两等势面间的电势差为U，小球的电荷量为q，小球从a到b和从b到c分别根据功能定理得：kbkckakbEEqUEEUq,3解得)eV(8)2220(31)2(31kbkakcEEE因为c点为零电势，所以小球在c点时的电势能0ccq．小球在电场中运动时，只有电场力做功，因此有KEW电，同时电W，所以0KE，即只有电场力做时，小球的动能与电势能的总和保持不变．设小球电势能为－6eV时，在电场中的P点位置，由于小球的动能与电势能的总和保持8eV不变，所以有8PKPE，解得14)6(88PKPE（eV）．正确选项为B．