第十章 静电场中的能量精选试卷测试卷 (word版,含解析)

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高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷测试与练习(word解析版)

高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷测试与练习(word解析版)

高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷测试与练习(word 解析版)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.如图所示,两个可视为点电荷的带正电小球A 和B ,A 球系在一根不可伸长的绝缘细线一端,绕过定滑轮,在细绳的另一端施加拉力F ,B 球固定在绝缘座上,位于定滑轮的正下方。

现缓慢拉动细绳,使A 球缓慢移动到定滑轮处,此过程中,B 球始终静止,忽略定滑轮大小和摩擦,下列判断正确的是( )A .B 球受到的库仑力先增大后减小 B .拉力F 一直增大C .地面对绝缘座的支持力一直减少D .A 球的电势能先不变后减少 【答案】D 【解析】 【详解】设球所受库仑力大小为F C ,AB 两球间距离为r ,B 球距定滑轮为h ,A 球与定滑轮间距离为l ,对开始位置处的A 球受力分析,将F 和F C 合成如图,由相似三角形可得CA B 3F Q Q mg k h r r== 所以A 球缓慢移动过程中,r 先不变,等A 球运动到滑轮正下方后,r 再变大;整个过程中l 一直减小。

A .r 先不变再变大,B 球受到的库仑力大小先不变再减小,故A 项错误; B .A 球未到滑轮正下方时,由相似三角形可得F mg l h= 所以F 先减小,当A 球到达滑轮正下方后,由平衡条件可得A B2Q Q F kmg r+= 所以F 再增大,故B 项错误;C .A 球未到滑轮正下方时,库仑力大小不变,方向趋近竖直,则B 球受到库仑力的竖直分量变大,地面对绝缘座的支持力先变大;A 球到达滑轮正下方后,B 球受到库仑力大小减小、方向竖直向下,地面对绝缘座的支持力减小;故C 项错误;D .r 先不变再变大,两者间的库仑斥力对A 球先不做功后做正功,则A 球的电势能先不变后减少,故D 项正确。

2.在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A 点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示,小球运动的轨迹上A 、B 两点在同一水平线上,M 为轨迹的最高点,小球抛出时的动能为8.0J ,在M 点的动能为6.0J ,不计空气的阻力,则( )A .从A 点运动到M 点电势能增加 2JB .小球水平位移 x 1与 x 2 的比值 1:4C .小球落到B 点时的动能 24JD .小球从A 点运动到B 点的过程中动能有可能小于 6J 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解,水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动,竖直分运动为匀变速直线运动;A .从A 点运动到M 点过程中,电场力做正功,电势能减小,故A 错误;B .对于初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间间隔内位移之比为1:3,故B 错误;C .设物体在B 动能为E kB ,水平分速度为V Bx ,竖直分速度为V By 。

第十章 静电场中的能量精选试卷达标检测(Word版 含解析)

第十章 静电场中的能量精选试卷达标检测(Word版 含解析)

第十章静电场中的能量精选试卷达标检测(Word版含解析)一、第十章静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.空间存在一静电场,电场中的电势φ随x (x轴上的位置坐标)的变化规律如图所示,下列说法正确的是( )A.x = 4 m处的电场强度可能为零B.x = 4 m处电场方向一定沿x轴正方向C.沿x轴正方向,电场强度先增大后减小D.电荷量为e的负电荷沿x轴从0点移动到6 m处,电势能增大8 eV【答案】D【解析】【分析】【详解】φ 图象的斜率等于电场强度,知x=4 m处的电场强度不为零,选项A错误;B、A、由x从0到x=4 m处电势不断降低,但x=4 m点的电场方向不一定沿x轴正方向,选项B错误;C、由斜率看出,沿x轴正方向,图象的斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,选项C错误;D、沿x轴正方向电势降低,某负电荷沿x轴正方向移动,电场力做负功,从O点移动到6m的过程电势能增大8 eV,选项D正确.故选D.【点睛】本题首先要读懂图象,知道φ-x图象切线的斜率等于电场强度,场强的正负反映场强的方向,大小反映出电场的强弱.2.空间某一静电场的电势φ在x轴上的分布如图所示,图中曲线关于纵轴对称。

在x轴上取a、b两点,下列说法正确的是()A.a、b两点的电场强度在x轴上的分量都沿x轴正向B.a、b两点的电场强度在x轴上的分量都沿x轴负向C.a、b两点的电场强度在x轴上的分量大小E a<E bD.一正电荷沿x轴从a点移到b点过程中,电场力先做正功后做负功【答案】C【解析】【详解】A B.因为在O点处电势最大,沿着x轴正负方向逐渐减小,电势顺着电场强度的方向减小,所以a、b两点的电场强度在x轴上的分量方向相反。

C.在a点和b点附近分别取很小的一段d,由图像可知b点段对应的电势差大于a点段对应的电势差,看作匀强电场Δ=ΔEdϕ,可知E a<E b,故C正确。

D.x轴负方向电场线往左,x轴正方向电场线往右,所以正电荷沿x轴从a点移到b点过程中,电场力先做负功后做正功。

第十章 静电场中的能量精选试卷检测题(Word版 含答案)

第十章 静电场中的能量精选试卷检测题(Word版 含答案)

第十章静电场中的能量精选试卷检测题(Word版含答案)一、第十章静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.空间存在一静电场,电场中的电势φ随x (x轴上的位置坐标)的变化规律如图所示,下列说法正确的是( )A.x = 4 m处的电场强度可能为零B.x = 4 m处电场方向一定沿x轴正方向C.沿x轴正方向,电场强度先增大后减小D.电荷量为e的负电荷沿x轴从0点移动到6 m处,电势能增大8 eV【答案】D【解析】【分析】【详解】φ 图象的斜率等于电场强度,知x=4 m处的电场强度不为零,选项A错误;B、A、由x从0到x=4 m处电势不断降低,但x=4 m点的电场方向不一定沿x轴正方向,选项B错误;C、由斜率看出,沿x轴正方向,图象的斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,选项C错误;D、沿x轴正方向电势降低,某负电荷沿x轴正方向移动,电场力做负功,从O点移动到6m的过程电势能增大8 eV,选项D正确.故选D.【点睛】本题首先要读懂图象,知道φ-x图象切线的斜率等于电场强度,场强的正负反映场强的方向,大小反映出电场的强弱.2.空间某一静电场的电势φ在x轴上的分布如图所示,图中曲线关于纵轴对称。

在x轴上取a、b两点,下列说法正确的是()A.a、b两点的电场强度在x轴上的分量都沿x轴正向B.a、b两点的电场强度在x轴上的分量都沿x轴负向C.a、b两点的电场强度在x轴上的分量大小E a<E bD.一正电荷沿x轴从a点移到b点过程中,电场力先做正功后做负功【答案】C【解析】 【详解】A B .因为在O 点处电势最大,沿着x 轴正负方向逐渐减小,电势顺着电场强度的方向减小,所以a 、b 两点的电场强度在x 轴上的分量方向相反。

C .在a 点和b 点附近分别取很小的一段d ,由图像可知b 点段对应的电势差大于a 点段对应的电势差,看作匀强电场Δ=ΔE dϕ,可知E a <E b ,故C 正确。

D .x 轴负方向电场线往左,x 轴正方向电场线往右,所以正电荷沿x 轴从a 点移到b 点过程中,电场力先做负功后做正功。

第十章 静电场中的能量精选试卷综合测试(Word版 含答案)

第十章 静电场中的能量精选试卷综合测试(Word版 含答案)

第十章 静电场中的能量精选试卷综合测试(Word 版 含答案)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.在真空中有水平放置的两个平行、正对金属平板,板长为l ,两板间距离为d ,在两极板间加一交变电压如图乙,质量为m ,电荷量为e 的电子以速度v 0 (v 0接近光速的1/20)从两极板左端中点沿水平方向连续不断地射入两平行板之间.若电子经过两极板间的时间相比交变电流的周期可忽略不计,不考虑电子间的相互作用和相对论效应,则( )A .当U m <222md v el 时,所有电子都能从极板的右端射出 B .当U m >222md v el 时,将没有电子能从极板的右端射出C .当2222m md v U el =时,有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1:2D .当2222m md v U el=时,有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为12【答案】A 【解析】A 、B 、当由电子恰好飞出极板时有:l =v 0t ,2122d at =,m eU a md=由此求出:222m md v U el =,当电压大于该最大值时电子不能飞出,故A 正确,B 错误;C 、当2222m md v U el =,一个周期内有12的时间电压低于临界电压222md v el ,因此有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1:1,故C 错误,D 、若2222m md v U el=,有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为21121=-,则D 选项错误.故选A . 【点睛】该题考查了带电粒子的类平抛运动,和平抛运动具有相同规律,因此熟练掌握平抛运动规律是解决这类问题的关键.2.一均匀带负电的半球壳,球心为O 点,AB 为其对称轴,平面L 垂直AB 把半球壳分为左右两部分,L 与AB 相交于M 点,对称轴AB 上的N 点和M 点关于O 点对称,已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零;取无穷远处电势为零,点电荷q 在距离其为r 处的电势为φ=kqr(q 的正负对应φ的正负)。

高中物理第十章 静电场中的能量第十章 静电场中的能量精选测试卷(Word版 含解析)

高中物理第十章 静电场中的能量第十章 静电场中的能量精选测试卷(Word版 含解析)

高中物理第十章 静电场中的能量第十章 静电场中的能量精选测试卷(Word 版含解析)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.一均匀带负电的半球壳,球心为O 点,AB 为其对称轴,平面L 垂直AB 把半球壳分为左右两部分,L 与AB 相交于M 点,对称轴AB 上的N 点和M 点关于O 点对称,已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零;取无穷远处电势为零,点电荷q 在距离其为r 处的电势为φ=kqr(q 的正负对应φ的正负)。

假设左侧部分在M 点的电场强度为E 1,电势为φ1;右侧部分在M 点的电场强度为E 2,电势为φ2;整个半球壳在M 点的电场强度为E 3,在N 点的电场强度为E 4.下列说法正确的是( )A .若左右两部分的表面积相等,有12E E >,12ϕϕ>B .若左右两部分的表面积相等,有12E E <,12ϕϕ<C .不论左右两部分的表面积是否相等,总有12E E >,34E E =D .只有左右两部分的表面积相等,才有12E E >,34E E = 【答案】C 【解析】 【详解】A 、设想将右侧半球补充完整,右侧半球在M 点的电场强度向右,因完整均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零,可推知左侧半球在M 点的电场强度方向向左,根据对称性和矢量叠加原则可知,E 1方向水平向左,E 2方向水平向右,左侧部分在M 点产生的场强比右侧电荷在M 点产生的场强大,E 1>E 2,根据几何关系可知,分割后的右侧部分各点到M 点的距离均大于左侧部分各点到M 点的距离,根据k qrϕ=,且球面带负电,q 为负,得:φ1<φ2,故AB 错误;C 、E 1>E 2与左右两个部分的表面积是否相等无关,完整的均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零,根据对称性可知,左右半球壳在M 、N 点的电场强度大小都相等,故左半球壳在M 、N 点的电场强度大小相等,方向相同,故C 正确,D 错误。

第十章 静电场中的能量精选试卷练习(Word版 含答案)

第十章 静电场中的能量精选试卷练习(Word版 含答案)

第十章 静电场中的能量精选试卷练习(Word 版 含答案)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为x 轴,起始点O 为坐标原点,其电势能p E 与位移x 的关系如图所示,下列图象中合理的是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动,电场力做功等于电势能的减小量,故:PE F x∆=∆ 即p E x -图象上某点的切线的斜率表示电场力;A.p E x - 图象上某点的切线的斜率表示电场力,故电场力逐渐减小,根据F E q=故电场强度也逐渐减小,故A 错误; B.根据动能定理,有:k F x E ⋅∆=∆故k E x -图线上某点切线的斜率表示电场力;由于电场力逐渐减小,与B 图矛盾,故B 错误;C.按照C 图,速度随着位移均匀增加,根据公式2202v v ax -=匀变速直线运动的2x v ﹣图象是直线,题图v x -图象是直线;相同位移速度增加量相等,又是加速运动,故增加相等的速度需要的时间逐渐减小,故加速度逐渐增加;而电场力减小导致加速度减小;故矛盾,故C 错误; D.粒子做加速度减小的加速运动,故D 正确.2.空间存在一静电场,电场中的电势φ随x (x 轴上的位置坐标)的变化规律如图所示,下列说法正确的是( )A .x = 4 m 处的电场强度可能为零B .x = 4 m 处电场方向一定沿x 轴正方向C .沿x 轴正方向,电场强度先增大后减小D .电荷量为e 的负电荷沿x 轴从0点移动到6 m 处,电势能增大8 eV 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A 、由x φ-图象的斜率等于电场强度,知x =4 m 处的电场强度不为零,选项A 错误;B 、从0到x =4 m 处电势不断降低,但x =4 m 点的电场方向不一定沿x 轴正方向,选项B 错误;C 、由斜率看出,沿x 轴正方向,图象的斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,选项C 错误;D 、沿x 轴正方向电势降低,某负电荷沿x 轴正方向移动,电场力做负功,从O 点移动到6m 的过程电势能增大8 eV ,选项D 正确.故选D . 【点睛】本题首先要读懂图象,知道φ-x 图象切线的斜率等于电场强度,场强的正负反映场强的方向,大小反映出电场的强弱.3.如图所示,匀强电场中有一个以O 为圆心、半径为R 的圆,电场方向与圆所在平面平行,圆上有三点A 、B 、C ,其中A 与C 的连线为直径,∠A =30°。

第十章 静电场中的能量精选试卷同步检测(Word版 含答案)

第十章 静电场中的能量精选试卷同步检测(Word版 含答案)

第十章 静电场中的能量精选试卷同步检测(Word 版 含答案)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为x 轴,起始点O 为坐标原点,其电势能p E 与位移x 的关系如图所示,下列图象中合理的是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动,电场力做功等于电势能的减小量,故:PE F x∆=∆ 即p E x -图象上某点的切线的斜率表示电场力;A.p E x - 图象上某点的切线的斜率表示电场力,故电场力逐渐减小,根据F E q=故电场强度也逐渐减小,故A 错误; B.根据动能定理,有:k F x E ⋅∆=∆故k E x -图线上某点切线的斜率表示电场力;由于电场力逐渐减小,与B 图矛盾,故B 错误;C.按照C 图,速度随着位移均匀增加,根据公式2202v v ax -=匀变速直线运动的2x v ﹣图象是直线,题图v x -图象是直线;相同位移速度增加量相等,又是加速运动,故增加相等的速度需要的时间逐渐减小,故加速度逐渐增加;而电场力减小导致加速度减小;故矛盾,故C 错误; D.粒子做加速度减小的加速运动,故D 正确.2.如上图所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处,A 、B 、C 、D 为正方形四个边的中点,O 为正方形的中心,下列说法中正确的是A .A 、C 两个点的电场强度方向相反B .将一带正电的试探电荷匀速从B 点沿直线移动到D 点,电场力做功为零C .O 点电场强度为零D .将一带正电的试探电荷匀速从A 点沿直线移动到C 点,试探电荷具有的电势能增大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A. 设正方形边长为L ,每个电荷的电量大小为Q ,对A 点研究,两个正电荷在A 点的合场强为零,根据平行四边形法则,两个负电荷在A 点的合场强方向水平向右.则A 点的电场强度方向水平向右.对C 点研究,两个负电荷在C 点的合场强为零,根据平行四边形法则,两个正电荷在C 点的合场强方向水平向右,所以A 、C 两个点的电场强度方向相同.故A 错误;B.在上面两个等量异种电荷的电场中,B 、D 连线是一条等势线.在下面两个等量异种电荷的电场中,B 、D 连线是也一条等势线,所以B 、D 两点的电势相等,将一带正电的试探电荷从B 点沿直线移动到D 点,电场力做功为零,故B 正确.C.两个正电荷在O 点的合场强水平向右,两个负电荷在O 点的合场强也水平向右,所以O 点电场强度不等于零,方向水平向右.故C 错误.D .根据电场的叠加原理可知,AC 连线上场强方向水平向右,则将一带正电的试探电荷匀速从A 点沿直线移动到C 点,电场力做正功,则试探电荷具有的电势能减小,故D 错误; 故选B .【点睛】本题的关键是要掌握等量异种电荷的电场线和等势面分布特点,熟练运用电场的叠加原理分析复合场中电势与电场强度的分布情况;注意场强叠加是矢量叠加,电势叠加是代数叠加.3.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E的匀强电场中,小球1和2均带正电,电量分别为和(>).将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示.若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T为(不计重力及两小球间的库仑力)A.T=(-)EB.T=(-)EC.T=(+)ED.T=(+)E【答案】A【解析】【分析】【详解】将两个小球看做一个整体,整体在水平方向上只受到向右的电场力,故根据牛顿第二定律可得,对小球2分析,受到向右的电场力,绳子的拉力,由于,球1受到向右的电场力大于球2向右的电场力,所以绳子的拉力向右,根据牛顿第二定律有,联立解得,故A正确;【点睛】解决本题关键在于把牛顿第二定律和电场力知识结合起来,在研究对象上能学会整体法和隔离法的应用,分析整体的受力时采用整体法可以不必分析整体内部的力,分析单个物体的受力时就要用隔离法.采用隔离法可以较简单的分析问题4.如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上极板的过程中()A .它们运动的时间t Q =t PB .它们所带电荷量之比q P ∶q Q =1∶2C .它们的电势能减少量之比ΔE P ∶ΔE Q =1∶2D .它们的动能增量之比ΔE k P ∶ΔE k Q =1∶4 【答案】ABD 【解析】 【详解】A.带电粒子在垂直电场方向上不受力,都做匀速直线运动,位移相等,由x=v 0t 可知运动时间相等,即t Q =t P .故A 正确;平行电场方向受到电场力,做初速度为零的匀加速直线运动,根据位移时间关系公式,有:22122qE y at t m==, 解得:22ymq Et =; B.由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为 y P :y Q =1:2;所以它们所带的电荷量之比 q P :q Q =y P :y Q =1:2,故B 正确;C.电势能的减小量等于电场力做的功即△E=qEy ,因为竖直位移之比为:y P :y Q =1:2,电荷量之比为:q P :q Q =1:2,所以它们电势能减少量之比为:△E M :△E N =1:4.故C 错误; D .根据动能定理,有:qEx =△E k而:q P :q Q =1:2,x P :x Q =1:2所以动能增加量之比:△E kP :△E kQ =1:4故D 正确; 故选ABD . 【点睛】本题关键将两个带电粒子的运动分解为垂直电场方向和平行电场方向的分运动,然后结合运动学公式、牛顿运动定律和动能定理列式分析.5.如图,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m 的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F 将小球向下压至某位置静止.现撤去F ,使小球沿竖直方向运动,在小球由静止到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W 1和W 2,小球离开弹簧时的速度为v ,不计空气阻力,则上述过程中A .小球的重力势能增加-W 1B .弹簧对小球做的功为12mv 2-W 2-W 1 C .小球的机械能增加W 1+12mv 2 D .小球与弹簧组成的系统机械能守恒 【答案】AB 【解析】A 、重力对小球做功为W 1,重力势能增加-W 1;故A 正确.B 、电场力做了W 2的正功,则电势能减小W 2;故B 正确.C 、根据动能定理得,2121=2W W W mv ++弹,因为除重力以外其它力做功等于小球机械能的增量,则机械能的增量为2211=2W W mv W +-弹;故C 错误.D 、对小球和弹簧组成的系统,由于有电场力做功,则系统机械能不守恒.故D 错误.故选AB .【点睛】解决本题的关键掌握功能关系,知道重力做功等于重力势能的减小量,电场力做功等于电势能的减小量,除重力以外其它力做功等于机械能的增量.6.如图所示,ABC 是处于竖直平面内的光滑、绝缘斜劈,30C ∠=︒、60B ∠=︒,D 为AC 中点;质量为m 带正电的小滑块沿AB 面由A 点静止释放,滑到斜面底端B 点时速度为0v ,若空间加一与ABC 平面平行的匀强电场,滑块仍由静止释放,沿AB 面滑下,滑到斜面底端B 点时速度为02v ,若滑块由静止沿AC 面滑下,滑到斜面底端C 点时速度为03v ,则下列说法正确的是( )A .电场方向由A 指向CB .B 点电势与D 点电势相等C .滑块滑到D 点时机械能增加了2012mv D .小滑块沿AB 面、AC 面滑下过程中电势能变化值之比为2:3 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】B .无电场时由A 到B;2012mgh mv =① 有电场时由A 到B201)2E mgh W m +=② 有电场时由A 到C201)2Emgh W m +=' ③ 由①②③可得2012E W mv =20E W mv '=又因为E AB W qU = EAC W qU '= 则12AB AC U U =则D 点与B 点电势相等,故B 正确;A .AC 与BD 不垂直,所以电场方向不可能从由A 指向C ,故A 错误; C .因D 为AC 的中点,则滑到D 点电场力做功为到滑到C 点的一半,为2012mv ,则机械能增加了2012mv ,则C 正确; D .根据2012E W mv =,20E W mv '=知电势能变化量之比为1:2,故D 错误; 故选BC 。

人教版高中物理第十章 静电场中的能量精选试卷(Word版 含解析)

人教版高中物理第十章 静电场中的能量精选试卷(Word版 含解析)

人教版高中物理第十章 静电场中的能量精选试卷(Word 版 含解析)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.一均匀带负电的半球壳,球心为O 点,AB 为其对称轴,平面L 垂直AB 把半球壳分为左右两部分,L 与AB 相交于M 点,对称轴AB 上的N 点和M 点关于O 点对称,已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零;取无穷远处电势为零,点电荷q 在距离其为r 处的电势为φ=kqr(q 的正负对应φ的正负)。

假设左侧部分在M 点的电场强度为E 1,电势为φ1;右侧部分在M 点的电场强度为E 2,电势为φ2;整个半球壳在M 点的电场强度为E 3,在N 点的电场强度为E 4.下列说法正确的是( )A .若左右两部分的表面积相等,有12E E >,12ϕϕ>B .若左右两部分的表面积相等,有12E E <,12ϕϕ<C .不论左右两部分的表面积是否相等,总有12E E >,34E E =D .只有左右两部分的表面积相等,才有12E E >,34E E = 【答案】C 【解析】 【详解】A 、设想将右侧半球补充完整,右侧半球在M 点的电场强度向右,因完整均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零,可推知左侧半球在M 点的电场强度方向向左,根据对称性和矢量叠加原则可知,E 1方向水平向左,E 2方向水平向右,左侧部分在M 点产生的场强比右侧电荷在M 点产生的场强大,E 1>E 2,根据几何关系可知,分割后的右侧部分各点到M 点的距离均大于左侧部分各点到M 点的距离,根据k qrϕ=,且球面带负电,q 为负,得:φ1<φ2,故AB 错误;C 、E 1>E 2与左右两个部分的表面积是否相等无关,完整的均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零,根据对称性可知,左右半球壳在M 、N 点的电场强度大小都相等,故左半球壳在M 、N 点的电场强度大小相等,方向相同,故C 正确,D 错误。

第十章 静电场中的能量精选试卷测试卷 (word版,含解析)

第十章 静电场中的能量精选试卷测试卷 (word版,含解析)

第十章 静电场中的能量精选试卷测试卷 (word 版,含解析)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.如图所示,两个可视为点电荷的带正电小球A 和B ,A 球系在一根不可伸长的绝缘细线一端,绕过定滑轮,在细绳的另一端施加拉力F ,B 球固定在绝缘座上,位于定滑轮的正下方。

现缓慢拉动细绳,使A 球缓慢移动到定滑轮处,此过程中,B 球始终静止,忽略定滑轮大小和摩擦,下列判断正确的是( )A .B 球受到的库仑力先增大后减小 B .拉力F 一直增大C .地面对绝缘座的支持力一直减少D .A 球的电势能先不变后减少 【答案】D 【解析】 【详解】设球所受库仑力大小为F C ,AB 两球间距离为r ,B 球距定滑轮为h ,A 球与定滑轮间距离为l ,对开始位置处的A 球受力分析,将F 和F C 合成如图,由相似三角形可得CA B 3F Q Q mg k h r r== 所以A 球缓慢移动过程中,r 先不变,等A 球运动到滑轮正下方后,r 再变大;整个过程中l 一直减小。

A .r 先不变再变大,B 球受到的库仑力大小先不变再减小,故A 项错误; B .A 球未到滑轮正下方时,由相似三角形可得F mg l h= 所以F 先减小,当A 球到达滑轮正下方后,由平衡条件可得A B2Q Q F kmg r+= 所以F 再增大,故B 项错误;C .A 球未到滑轮正下方时,库仑力大小不变,方向趋近竖直,则B 球受到库仑力的竖直分量变大,地面对绝缘座的支持力先变大;A 球到达滑轮正下方后,B 球受到库仑力大小减小、方向竖直向下,地面对绝缘座的支持力减小;故C 项错误;D .r 先不变再变大,两者间的库仑斥力对A 球先不做功后做正功,则A 球的电势能先不变后减少,故D 项正确。

2.在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A 点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示,小球运动的轨迹上A 、B 两点在同一水平线上,M 为轨迹的最高点,小球抛出时的动能为8.0J ,在M 点的动能为6.0J ,不计空气的阻力,则( )A .从A 点运动到M 点电势能增加 2JB .小球水平位移 x 1与 x 2 的比值 1:4C .小球落到B 点时的动能 24JD .小球从A 点运动到B 点的过程中动能有可能小于 6J 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解,水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动,竖直分运动为匀变速直线运动;A .从A 点运动到M 点过程中,电场力做正功,电势能减小,故A 错误;B .对于初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间间隔内位移之比为1:3,故B 错误;C .设物体在B 动能为E kB ,水平分速度为V Bx ,竖直分速度为V By 。

高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷达标检测卷(Word版 含解析)

高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷达标检测卷(Word版 含解析)

高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷达标检测卷(Word 版 含解析)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为x 轴,起始点O 为坐标原点,其电势能p E 与位移x 的关系如图所示,下列图象中合理的是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动,电场力做功等于电势能的减小量,故:PE F x∆=∆ 即p E x -图象上某点的切线的斜率表示电场力;A.p E x - 图象上某点的切线的斜率表示电场力,故电场力逐渐减小,根据F E q=故电场强度也逐渐减小,故A 错误; B.根据动能定理,有:k F x E ⋅∆=∆故k E x -图线上某点切线的斜率表示电场力;由于电场力逐渐减小,与B 图矛盾,故B 错误;C.按照C 图,速度随着位移均匀增加,根据公式2202v v ax -=匀变速直线运动的2x v ﹣图象是直线,题图v x -图象是直线;相同位移速度增加量相等,又是加速运动,故增加相等的速度需要的时间逐渐减小,故加速度逐渐增加;而电场力减小导致加速度减小;故矛盾,故C 错误; D.粒子做加速度减小的加速运动,故D 正确.2.空间存在一静电场,电场中的电势φ随x (x 轴上的位置坐标)的变化规律如图所示,下列说法正确的是( )A .x = 4 m 处的电场强度可能为零B .x = 4 m 处电场方向一定沿x 轴正方向C .沿x 轴正方向,电场强度先增大后减小D .电荷量为e 的负电荷沿x 轴从0点移动到6 m 处,电势能增大8 eV 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A 、由x φ-图象的斜率等于电场强度,知x =4 m 处的电场强度不为零,选项A 错误;B 、从0到x =4 m 处电势不断降低,但x =4 m 点的电场方向不一定沿x 轴正方向,选项B 错误;C 、由斜率看出,沿x 轴正方向,图象的斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,选项C 错误;D 、沿x 轴正方向电势降低,某负电荷沿x 轴正方向移动,电场力做负功,从O 点移动到6m 的过程电势能增大8 eV ,选项D 正确.故选D . 【点睛】本题首先要读懂图象,知道φ-x 图象切线的斜率等于电场强度,场强的正负反映场强的方向,大小反映出电场的强弱.3.如图所示,真空中有一个边长为L 的正方体,正方体的两个顶点M 、N 处分别放置电荷量都为q 的正、负点电荷.图中的a 、b 、c 、d 是其他的四个顶点,k 为静电力常量.下列表述正确是( )A .a 、b 两点电场强度大小相等,方向不同B .a 点电势高于b 点电势C .把点电荷+Q 从c 移到d ,电势能增加D .同一个试探电荷从c 移到b 和从b 移到d ,电场力做功相同 【答案】D 【解析】A 、根据电场线分布知,a 、b 两点的电场强度大小相等,方向相同,则电场强度相同.故A 错误.B 、ab 两点处于等量异种电荷的垂直平分面上,该面是一等势面,所以a 、b 的电势相等.故B 错误.C 、根据等量异种电荷电场线的特点,因为沿着电场线方向电势逐渐降低,则c 点的电势大于d 点的电势.把点电荷+Q 从c 移到d ,电场力做正功,电势能减小,故C 错误.D 、因cb bd U U 可知同一电荷移动,电场力做功相等,则D 正确.故选D .【点睛】解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的分布,知道垂直平分线为等势线,沿着电场线方向电势逐渐降低.4.空间某一静电场的电势φ在x 轴上的分布如图所示,图中曲线关于纵轴对称。

第十章 静电场中的能量精选试卷同步检测(Word版 含答案)

第十章 静电场中的能量精选试卷同步检测(Word版 含答案)

第十章静电场中的能量精选试卷同步检测(Word版含答案)一、第十章静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.空间某一静电场的电势φ在x轴上的分布如图所示,图中曲线关于纵轴对称。

在x轴上取a、b两点,下列说法正确的是()A.a、b两点的电场强度在x轴上的分量都沿x轴正向B.a、b两点的电场强度在x轴上的分量都沿x轴负向C.a、b两点的电场强度在x轴上的分量大小E a<E bD.一正电荷沿x轴从a点移到b点过程中,电场力先做正功后做负功【答案】C【解析】【详解】A B.因为在O点处电势最大,沿着x轴正负方向逐渐减小,电势顺着电场强度的方向减小,所以a、b两点的电场强度在x轴上的分量方向相反。

C.在a点和b点附近分别取很小的一段d,由图像可知b点段对应的电势差大于a点段对应的电势差,看作匀强电场Δ=ΔEd,可知E a<E b,故C正确。

D.x轴负方向电场线往左,x轴正方向电场线往右,所以正电荷沿x轴从a点移到b点过程中,电场力先做负功后做正功。

故D错误。

故选C。

2.两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点,两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中P、N两点的电势为零,NF段中Q点电势最高,则()A.P点的电场强度大小为零B.q1和q2为等量异种电荷C.NQ间场强方向沿x轴正方向D.将一负电荷从N点移到F点,电势能先减小后增大【答案】D【解析】【详解】A.φ-x图线的斜率等于电场强度,故可知P点的电场强度大小不为零,A错误;B.如果1q和2q为等量异种电荷,点连线中垂线是等势面,故连线的中点是零电势点;由于OP PM>,故12q q>,故B错误;C.沿着电场线的方向,电势降低,由于从N到Q电势升高,故是逆着电场线,即NQ间场强方向沿x轴正方向;D.由于从N到F,电势先增加后减小,将一负电荷从N点移到F点,根据公式PE qϕ=电势能先减小后增大,故D正确。

故选D。

高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量测试卷测试卷 (word版,含解析)

高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量测试卷测试卷 (word版,含解析)

高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量测试卷测试卷 (word 版,含解析)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为x 轴,起始点O 为坐标原点,其电势能p E 与位移x 的关系如图所示,下列图象中合理的是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】 【分析】【详解】粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动,电场力做功等于电势能的减小量,故:P E F x∆=∆ 即p E x -图象上某点的切线的斜率表示电场力;A.p E x - 图象上某点的切线的斜率表示电场力,故电场力逐渐减小,根据F E q=故电场强度也逐渐减小,故A 错误;B.根据动能定理,有: k F x E ⋅∆=∆故k E x -图线上某点切线的斜率表示电场力;由于电场力逐渐减小,与B 图矛盾,故B 错误;C.按照C 图,速度随着位移均匀增加,根据公式2202v v ax -=匀变速直线运动的2x v ﹣图象是直线,题图v x -图象是直线;相同位移速度增加量相等,又是加速运动,故增加相等的速度需要的时间逐渐减小,故加速度逐渐增加;而电场力减小导致加速度减小;故矛盾,故C 错误;D.粒子做加速度减小的加速运动,故D 正确.2.如图所示,匀强电场中有一个以O 为圆心、半径为R 的圆,电场方向与圆所在平面平行,圆上有三点A 、B 、C ,其中A 与C 的连线为直径,∠A =30°。

有两个完全相同的带正电粒子,带电量均为q (q >0),以相同的初动能E k 从A 点先后沿不同方向抛出,它们分别运动到B 、C 两点。

若粒子运动到B 、C 两点时的动能分别为E kB =2E k 、E kC =3E k ,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,则匀强电场的场强大小为A .k E qRB .2k E qRC .3 3k E qRD .23 3kE qR【答案】D【解析】【分析】【详解】 从A 点到B 点应用动能定理有:2-AB k k k qU E E E ==从A 点到C 点应用动能定理有:32-AC k k k qU E E E ==所以2AC AB U U =做出等势面和电场线如图所示:则从A 点到B 点应用动能定理有:,32k k R qEd qE AD E qE E ===即解得23kEE 。

第十章 静电场中的能量精选试卷达标训练题(Word版 含答案)

第十章 静电场中的能量精选试卷达标训练题(Word版 含答案)

第十章 静电场中的能量精选试卷达标训练题(Word 版 含答案)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.一均匀带负电的半球壳,球心为O 点,AB 为其对称轴,平面L 垂直AB 把半球壳分为左右两部分,L 与AB 相交于M 点,对称轴AB 上的N 点和M 点关于O 点对称,已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零;取无穷远处电势为零,点电荷q 在距离其为r 处的电势为φ=kqr(q 的正负对应φ的正负)。

假设左侧部分在M 点的电场强度为E 1,电势为φ1;右侧部分在M 点的电场强度为E 2,电势为φ2;整个半球壳在M 点的电场强度为E 3,在N 点的电场强度为E 4.下列说法正确的是( )A .若左右两部分的表面积相等,有12E E >,12ϕϕ>B .若左右两部分的表面积相等,有12E E <,12ϕϕ<C .不论左右两部分的表面积是否相等,总有12E E >,34E E =D .只有左右两部分的表面积相等,才有12E E >,34E E = 【答案】C 【解析】 【详解】A 、设想将右侧半球补充完整,右侧半球在M 点的电场强度向右,因完整均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零,可推知左侧半球在M 点的电场强度方向向左,根据对称性和矢量叠加原则可知,E 1方向水平向左,E 2方向水平向右,左侧部分在M 点产生的场强比右侧电荷在M 点产生的场强大,E 1>E 2,根据几何关系可知,分割后的右侧部分各点到M 点的距离均大于左侧部分各点到M 点的距离,根据k qrϕ=,且球面带负电,q 为负,得:φ1<φ2,故AB 错误;C 、E 1>E 2与左右两个部分的表面积是否相等无关,完整的均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零,根据对称性可知,左右半球壳在M 、N 点的电场强度大小都相等,故左半球壳在M 、N 点的电场强度大小相等,方向相同,故C 正确,D 错误。

高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量试卷测试卷 (word版,含解析)

高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量试卷测试卷 (word版,含解析)

高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量试卷测试卷 (word 版,含解析)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.如图所示,两个可视为点电荷的带正电小球A 和B ,A 球系在一根不可伸长的绝缘细线一端,绕过定滑轮,在细绳的另一端施加拉力F ,B 球固定在绝缘座上,位于定滑轮的正下方。

现缓慢拉动细绳,使A 球缓慢移动到定滑轮处,此过程中,B 球始终静止,忽略定滑轮大小和摩擦,下列判断正确的是( )A .B 球受到的库仑力先增大后减小 B .拉力F 一直增大C .地面对绝缘座的支持力一直减少D .A 球的电势能先不变后减少 【答案】D 【解析】 【详解】设球所受库仑力大小为F C ,AB 两球间距离为r ,B 球距定滑轮为h ,A 球与定滑轮间距离为l ,对开始位置处的A 球受力分析,将F 和F C 合成如图,由相似三角形可得CA B 3F Q Q mg k h r r== 所以A 球缓慢移动过程中,r 先不变,等A 球运动到滑轮正下方后,r 再变大;整个过程中l 一直减小。

A .r 先不变再变大,B 球受到的库仑力大小先不变再减小,故A 项错误; B .A 球未到滑轮正下方时,由相似三角形可得F mg l h= 所以F 先减小,当A 球到达滑轮正下方后,由平衡条件可得A B2Q Q F kmg r+= 所以F 再增大,故B 项错误;C .A 球未到滑轮正下方时,库仑力大小不变,方向趋近竖直,则B 球受到库仑力的竖直分量变大,地面对绝缘座的支持力先变大;A 球到达滑轮正下方后,B 球受到库仑力大小减小、方向竖直向下,地面对绝缘座的支持力减小;故C 项错误;D .r 先不变再变大,两者间的库仑斥力对A 球先不做功后做正功,则A 球的电势能先不变后减少,故D 项正确。

2.空间某一静电场的电势φ在x 轴上分布如图所示,x 轴上两点B 、C 点电场强度在x 方向上的分量分别是E Bx 、E cx ,下列说法中正确的有A .B 、C 两点的电场强度大小E Bx <E cx B .E Bx 的方向沿x 轴正方向C .电荷在O 点受到的电场力在x 方向上的分量最大D .负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中,电场力先做正功,后做负功 【答案】D 【解析】 【分析】本题的入手点在于如何判断E Bx 和E Cx 的大小,由图象可知在x 轴上各点的电场强度在x 方向的分量不相同,如果在x 方向上取极小的一段,可以把此段看做是匀强电场,用匀强电场的处理方法思考,从而得到结论,此方法为微元法. 【详解】A 、在B 点和C 点附近分别取很小的一段d ,由题图得,B 点段对应的电势差大于C 点段对应的电势差,将电场看做匀强电场,有E dϕ∆=,可见E Bx >E Cx ,A 项错误.C 、同理可知O 点的斜率最小,即场强最小,电荷在该点受到的电场力最小,C 项错误.B 、沿电场线方向电势降低,在O 点左侧,E Bx 的方向沿x 轴负方向,在O 点右侧,E Cx 的方向沿x 轴正方向,B 项错误.D 、负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中,电场力先向右后向左,电场力先做正功,后做负功,D 项正确.故选D . 【点睛】 挖掘出x φ-图象两大重要性质:图象的斜率反映电场强度的大小,图象中ϕ降低的方向反映场强沿x 轴的方向.3.匀强电场中的三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点,AB 的长度为1 m ,D 为AB 的中点,如图所示.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 ,一电量为1×610-C 的正电荷从D 点移到C 点电场力所做的功为W,则A .W=8×610-J E >8 V/mB .W=6×610-J E >6 V/mC .W=8×610-J E≤8 V/mD .W=6×610-J E≤6 V/m 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:由题匀强电场中,由于D 为AB 的中点,则D 点的电势102A BD V ϕϕϕ+==,电荷从D 点移到C 点电场力所做的功为W=qU DC =q (φD -φC )=1×10-6×(10-2)J=8×10-6J .AB 的长度为1m ,由于电场强度的方向并不是沿着AB 方向,所以AB 两点沿电场方向的距离d <1m ,匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比,即U=Ed ,所以8/UE V m d=>,故选A . 考点:电势;电场强度4.如图甲所示,平行金属板A 、B 正对竖直放置,C 、D 为两板中线上的两点。

高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量测试卷测试题(Word版 含解析)

高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量测试卷测试题(Word版 含解析)

高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量测试卷测试题(Word 版 含解析)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.空间存在一静电场,电场中的电势φ随x (x 轴上的位置坐标)的变化规律如图所示,下列说法正确的是( )A .x = 4 m 处的电场强度可能为零B .x = 4 m 处电场方向一定沿x 轴正方向C .沿x 轴正方向,电场强度先增大后减小D .电荷量为e 的负电荷沿x 轴从0点移动到6 m 处,电势能增大8 eV 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A 、由x φ-图象的斜率等于电场强度,知x =4 m 处的电场强度不为零,选项A 错误;B 、从0到x =4 m 处电势不断降低,但x =4 m 点的电场方向不一定沿x 轴正方向,选项B 错误;C 、由斜率看出,沿x 轴正方向,图象的斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,选项C 错误;D 、沿x 轴正方向电势降低,某负电荷沿x 轴正方向移动,电场力做负功,从O 点移动到6m 的过程电势能增大8 eV ,选项D 正确.故选D . 【点睛】本题首先要读懂图象,知道φ-x 图象切线的斜率等于电场强度,场强的正负反映场强的方向,大小反映出电场的强弱.2.位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如右图所示,ab 、cd 分别是正方形两条边的中垂线,O 点为中垂线的交点,P 、Q 分别为cd 、ab 上的点,且OP <OQ . 则下列说法正确的是A .P 、O 两点的电势关系为p o ϕϕ<B .P 、Q 两点电场强度的大小关系为E Q <E PC .若在O 点放一正点电荷,则该正点电荷受到的电场力不为零D .若将某一负电荷由P 点沿着图中曲线PQ 移到Q 点,电场力做负功 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A .根据电场叠加,由图像可以知道ab 、cd 两中垂线上各点的电势都为零,所以P 、O 两点的电势相等,故A 错;B .电场线的疏密表示场强的大小,根据图像知E Q <E P ,故B 正确;C .四个点电荷在O 点产生的电场相互抵消,场强为零,故在O 点放一正点电荷,则该正点电荷受到的电场力为零,故C 错误.D .P 、Q 电势相等,若将某一负电荷由P 点沿着图中曲线PQ 移到Q 点,电场力做功为零,故D 错误; 故选B.点睛:根据电场线的方向确定场源电荷的正负.电势的高低看电场线的指向,沿着电场线电势一定降低.电场线的疏密表示场强的大小,;根据电势高低判断功的正负.3.如图甲所示,平行金属板A 、B 正对竖直放置,C 、D 为两板中线上的两点。

高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量测试卷测试题(Word版 含解析)

高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量测试卷测试题(Word版 含解析)

高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量测试卷测试题(Word 版 含解析) 一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难) 1.一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为x 轴,起始点O 为坐标原点,其电势能p E 与位移x 的关系如图所示,下列图象中合理的是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】【分析】【详解】粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动,电场力做功等于电势能的减小量,故:P E F x∆=∆ 即p E x -图象上某点的切线的斜率表示电场力;A.p E x - 图象上某点的切线的斜率表示电场力,故电场力逐渐减小,根据F E q=故电场强度也逐渐减小,故A 错误;B.根据动能定理,有: k F x E ⋅∆=∆故k E x -图线上某点切线的斜率表示电场力;由于电场力逐渐减小,与B 图矛盾,故B 错误;C.按照C 图,速度随着位移均匀增加,根据公式2202v v ax -=匀变速直线运动的2x v ﹣图象是直线,题图v x -图象是直线;相同位移速度增加量相等,又是加速运动,故增加相等的速度需要的时间逐渐减小,故加速度逐渐增加;而电场力减小导致加速度减小;故矛盾,故C 错误;D.粒子做加速度减小的加速运动,故D 正确.2.在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A 点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示,小球运动的轨迹上A 、B 两点在同一水平线上,M 为轨迹的最高点,小球抛出时的动能为8.0J ,在M 点的动能为6.0J ,不计空气的阻力,则( )A .从A 点运动到M 点电势能增加 2JB .小球水平位移 x 1与 x 2 的比值 1:4C .小球落到B 点时的动能 24JD .小球从A 点运动到B 点的过程中动能有可能小于 6J【答案】D【解析】【分析】【详解】 将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解,水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动,竖直分运动为匀变速直线运动;A .从A 点运动到M 点过程中,电场力做正功,电势能减小,故A 错误;B .对于初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间间隔内位移之比为1:3,故B 错误;C .设物体在B 动能为E kB ,水平分速度为V Bx ,竖直分速度为V By 。

高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷测试与练习(word解析版)

高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷测试与练习(word解析版)

高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷测试与练习(word 解析版)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.如图所示,两个可视为点电荷的带正电小球A 和B ,A 球系在一根不可伸长的绝缘细线一端,绕过定滑轮,在细绳的另一端施加拉力F ,B 球固定在绝缘座上,位于定滑轮的正下方。

现缓慢拉动细绳,使A 球缓慢移动到定滑轮处,此过程中,B 球始终静止,忽略定滑轮大小和摩擦,下列判断正确的是( )A .B 球受到的库仑力先增大后减小 B .拉力F 一直增大C .地面对绝缘座的支持力一直减少D .A 球的电势能先不变后减少 【答案】D 【解析】 【详解】设球所受库仑力大小为F C ,AB 两球间距离为r ,B 球距定滑轮为h ,A 球与定滑轮间距离为l ,对开始位置处的A 球受力分析,将F 和F C 合成如图,由相似三角形可得CA B 3F Q Q mg k h r r== 所以A 球缓慢移动过程中,r 先不变,等A 球运动到滑轮正下方后,r 再变大;整个过程中l 一直减小。

A .r 先不变再变大,B 球受到的库仑力大小先不变再减小,故A 项错误; B .A 球未到滑轮正下方时,由相似三角形可得F mg l h= 所以F 先减小,当A 球到达滑轮正下方后,由平衡条件可得A B2Q Q F kmg r+= 所以F 再增大,故B 项错误;C .A 球未到滑轮正下方时,库仑力大小不变,方向趋近竖直,则B 球受到库仑力的竖直分量变大,地面对绝缘座的支持力先变大;A 球到达滑轮正下方后,B 球受到库仑力大小减小、方向竖直向下,地面对绝缘座的支持力减小;故C 项错误;D .r 先不变再变大,两者间的库仑斥力对A 球先不做功后做正功,则A 球的电势能先不变后减少,故D 项正确。

2.如图所示,匀强电场中有一个以O 为圆心、半径为R 的圆,电场方向与圆所在平面平行,圆上有三点A 、B 、C ,其中A 与C 的连线为直径,∠A =30°。

第十章 静电场中的能量精选试卷综合测试卷(word含答案)

第十章 静电场中的能量精选试卷综合测试卷(word含答案)

第十章 静电场中的能量精选试卷综合测试卷(word 含答案)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.如图所示,两个可视为点电荷的带正电小球A 和B ,A 球系在一根不可伸长的绝缘细线一端,绕过定滑轮,在细绳的另一端施加拉力F ,B 球固定在绝缘座上,位于定滑轮的正下方。

现缓慢拉动细绳,使A 球缓慢移动到定滑轮处,此过程中,B 球始终静止,忽略定滑轮大小和摩擦,下列判断正确的是( )A .B 球受到的库仑力先增大后减小 B .拉力F 一直增大C .地面对绝缘座的支持力一直减少D .A 球的电势能先不变后减少 【答案】D 【解析】 【详解】设球所受库仑力大小为F C ,AB 两球间距离为r ,B 球距定滑轮为h ,A 球与定滑轮间距离为l ,对开始位置处的A 球受力分析,将F 和F C 合成如图,由相似三角形可得CA B 3F Q Q mg k h r r== 所以A 球缓慢移动过程中,r 先不变,等A 球运动到滑轮正下方后,r 再变大;整个过程中l 一直减小。

A .r 先不变再变大,B 球受到的库仑力大小先不变再减小,故A 项错误; B .A 球未到滑轮正下方时,由相似三角形可得F mg l h= 所以F 先减小,当A 球到达滑轮正下方后,由平衡条件可得A B2Q Q F kmg r+= 所以F 再增大,故B 项错误;C .A 球未到滑轮正下方时,库仑力大小不变,方向趋近竖直,则B 球受到库仑力的竖直分量变大,地面对绝缘座的支持力先变大;A 球到达滑轮正下方后,B 球受到库仑力大小减小、方向竖直向下,地面对绝缘座的支持力减小;故C 项错误;D .r 先不变再变大,两者间的库仑斥力对A 球先不做功后做正功,则A 球的电势能先不变后减少,故D 项正确。

2.如图所示,真空中有一个边长为L 的正方体,正方体的两个顶点M 、N 处分别放置电荷量都为q 的正、负点电荷.图中的a 、b 、c 、d 是其他的四个顶点,k 为静电力常量.下列表述正确是( )A .a 、b 两点电场强度大小相等,方向不同B .a 点电势高于b 点电势C .把点电荷+Q 从c 移到d ,电势能增加D .同一个试探电荷从c 移到b 和从b 移到d ,电场力做功相同 【答案】D 【解析】A 、根据电场线分布知,a 、b 两点的电场强度大小相等,方向相同,则电场强度相同.故A 错误.B 、ab 两点处于等量异种电荷的垂直平分面上,该面是一等势面,所以a 、b 的电势相等.故B 错误.C 、根据等量异种电荷电场线的特点,因为沿着电场线方向电势逐渐降低,则c 点的电势大于d 点的电势.把点电荷+Q 从c 移到d ,电场力做正功,电势能减小,故C 错误.D 、因cb bd U U =可知同一电荷移动,电场力做功相等,则D 正确.故选D .【点睛】解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的分布,知道垂直平分线为等势线,沿着电场线方向电势逐渐降低.3.如图所示,匀强电场中有一个以O 为圆心、半径为R 的圆,电场方向与圆所在平面平行,圆上有三点A 、B 、C ,其中A 与C 的连线为直径,∠A =30°。

高中物理第十章 静电场中的能量第十章 静电场中的能量精选试卷(Word版 含解析)

高中物理第十章 静电场中的能量第十章 静电场中的能量精选试卷(Word版 含解析)

高中物理第十章 静电场中的能量第十章 静电场中的能量精选试卷(Word 版含解析)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为x 轴,起始点O 为坐标原点,其电势能p E 与位移x 的关系如图所示,下列图象中合理的是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动,电场力做功等于电势能的减小量,故:PE F x∆=∆ 即p E x -图象上某点的切线的斜率表示电场力;A.p E x - 图象上某点的切线的斜率表示电场力,故电场力逐渐减小,根据F E q=故电场强度也逐渐减小,故A 错误; B.根据动能定理,有:k F x E ⋅∆=∆故k E x -图线上某点切线的斜率表示电场力;由于电场力逐渐减小,与B 图矛盾,故B 错误;C.按照C 图,速度随着位移均匀增加,根据公式2202v v ax -=匀变速直线运动的2x v ﹣图象是直线,题图v x -图象是直线;相同位移速度增加量相等,又是加速运动,故增加相等的速度需要的时间逐渐减小,故加速度逐渐增加;而电场力减小导致加速度减小;故矛盾,故C 错误; D.粒子做加速度减小的加速运动,故D 正确.2.如图所示,真空中有一个边长为L 的正方体,正方体的两个顶点M 、N 处分别放置电荷量都为q 的正、负点电荷.图中的a 、b 、c 、d 是其他的四个顶点,k 为静电力常量.下列表述正确是( )A .a 、b 两点电场强度大小相等,方向不同B .a 点电势高于b 点电势C .把点电荷+Q 从c 移到d ,电势能增加D .同一个试探电荷从c 移到b 和从b 移到d ,电场力做功相同 【答案】D 【解析】A 、根据电场线分布知,a 、b 两点的电场强度大小相等,方向相同,则电场强度相同.故A 错误.B 、ab 两点处于等量异种电荷的垂直平分面上,该面是一等势面,所以a 、b 的电势相等.故B 错误.C 、根据等量异种电荷电场线的特点,因为沿着电场线方向电势逐渐降低,则c 点的电势大于d 点的电势.把点电荷+Q 从c 移到d ,电场力做正功,电势能减小,故C 错误.D 、因cb bd U U =可知同一电荷移动,电场力做功相等,则D 正确.故选D .【点睛】解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的分布,知道垂直平分线为等势线,沿着电场线方向电势逐渐降低.3.如图所示,匀强电场中有一个以O 为圆心、半径为R 的圆,电场方向与圆所在平面平行,圆上有三点A 、B 、C ,其中A 与C 的连线为直径,∠A =30°。

第十章 静电场中的能量精选试卷检测题(WORD版含答案)

第十章 静电场中的能量精选试卷检测题(WORD版含答案)

第十章 静电场中的能量精选试卷检测题(WORD 版含答案)一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.如图所示,分别在M 、N 两点固定放置两个点电荷+Q 和-2Q ,以MN 连线的中点O 为圆心的圆周上有A 、B 、C 、D 四点,COD 与MN 垂直,规定无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )A .A 点场强与B 点场强相等B .C 点场强与D 点场强相等C .O 点电势等于零D .C 点和D 点电势相等【答案】D【解析】【分析】【详解】A 、由于2Q >Q ,A 点处电场线比B 点处电场线疏,A 点场强小于B 点场强;故A 错误. B 、由于电场线关于MN 对称,C 、D 两点电场线疏密程度相同,则C 点场强等于D 点场强,但方向与两个电荷的连线不平行,故电场强度的方向不同,故电场强度大小相等,但方向不相同;故B 错误.C 、根据等量异种电荷的对称性可知过O 点的中垂线与电场线垂直,中垂线为等势线,O 点的电势为零,现在是不等量的异种电荷,过O 点中垂线不再是等势线,O 点电势不为零,由U E d =⋅可知左侧的平均场强小,电势降低的慢,则零电势点在O 点右侧;C 错误.D 、沿着电场线电势逐渐降低,结合电场分布的上下对称可知0C D ϕϕ=>;D 正确. 故选D .【点睛】本题考查判断电势、场强大小的能力,往往画出电场线,抓住电场线分布的特点进行判断.2.两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷放在x 轴上的O 、M 两点,两点电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示,其中P 、N 两点的电势为零,NF 段中Q 点电势最高,则( )A .P 点的电场强度大小为零B .q 1和q 2为等量异种电荷C .NQ 间场强方向沿x 轴正方向D .将一负电荷从N 点移到F 点,电势能先减小后增大【答案】D【解析】【详解】A .φ-x 图线的斜率等于电场强度,故可知P 点的电场强度大小不为零,A 错误;B .如果1q 和2q 为等量异种电荷,点连线中垂线是等势面,故连线的中点是零电势点;由于OP PM >,故12q q >,故B 错误;C .沿着电场线的方向,电势降低,由于从N 到Q 电势升高,故是逆着电场线,即NQ 间场强方向沿x 轴正方向;D .由于从N 到F ,电势先增加后减小,将一负电荷从N 点移到F 点,根据公式P E q ϕ=电势能先减小后增大,故D 正确。

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D.x轴负方向电场线往左,x轴正方向电场线往右,所以正电荷沿x轴从a点移到b点过程中,电场力先做负功后做正功。故D错误。
故选C。
4.如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异号点电荷分别位于椭圆的两个焦点M、N上.下列说法中正确的是( )
A.O点的电场强度为零
B.A、B两点的电场强度相同
【点睛】
本题考查判断电势、场强大小的能力,往往画出电场线,抓住电场线分布的特点进行判断.
2.如图所示,真空中有一个边长为L的正方体,正方体的两个顶点M、N处分别放置电荷量都为q的正、负点电荷.图中的a、b、c、d是其他的四个顶点,k为静电力常量.下列表述正确是( )
A.a、b两点电场强度大小相等,方向不同
B.a点电势高于b点电势
C.把点电荷+Q从c移到d,电势能增加
D.同一个试探电荷从c移到b和从b移到d,电场力做功相同
【答案】D
【解析】
A、根据电场线分布知,a、b两点的电场强度大小相等,方向相同,则电场强度相同.故A错误.B、ab两点处于等量异种电荷的垂直平分面上,该面是一等势面,所以a、b的电势相等.故B错误.C、根据等量异种电荷电场线的特点,因为沿着电场线方向电势逐渐降低,则c点的电势大于d点的电势.把点电荷+Q从c移到d,电场力做正功,电势能减小,故C错误.D、因 可知同一电荷移动,电场力做功相等,则D正确.故选D.
A. 电场强度与位移关系
B. 粒子动能与位移关系
C. 粒子速度与位移关系
D. 粒子加速度用,做初速度为零的加速直线运动;根据功能关系得到Ep﹣x图象的斜率的含义,得出电场力的变化情况;然后结合加速度的含义判断加速度随着位移的变化情况.
解:粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动,电场力做功等于电势能的减小量,故:F=| |,即Ep﹣x图象上某点的切线的斜率表示电场力;
第十章 静电场中的能量精选试卷测试卷 (word版,含解析)
一、第十章静电场中的能量选择题易错题培优(难)
1.如图所示,分别在M、N两点固定放置两个点电荷+Q和-2Q,以MN连线的中点O为圆心的圆周上有A、B、C、D四点,COD与MN垂直,规定无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A.A点场强与B点场强相等
【点睛】解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的分布,知道垂直平分线为等势线,沿着电场线方向电势逐渐降低.
3.空间某一静电场的电势φ在x轴上的分布如图所示,图中曲线关于纵轴对称。在x轴上取a、b两点,下列说法正确的是()
A.a、b两点的电场强度在x轴上的分量都沿x轴正向
B.a、b两点的电场强度在x轴上的分量都沿x轴负向
C、根据等量异种电荷的对称性可知过O点的中垂线与电场线垂直,中垂线为等势线,O点的电势为零,现在是不等量的异种电荷,过O点中垂线不再是等势线,O点电势不为零,由 可知左侧的平均场强小,电势降低的慢,则零电势点在O点右侧;C错误.
D、沿着电场线电势逐渐降低,结合电场分布的上下对称可知 ;D正确.
故选D.
A、Ep﹣x图象上某点的切线的斜率表示电场力,故电场力逐渐减小,根据E= ,故电场强度也逐渐减小;故A错误;
B、根据动能定理,有:F•△x=△Ek,故Ek﹣x图线上某点切线的斜率表示电场力;由于电场力逐渐减小,与B图矛盾,故B错误;
C、题图v﹣x图象是直线,相同位移速度增加量相等,又是加速运动,故增加相等的速度需要的时间逐渐减小,故加速度逐渐增加;而电场力减小导致加速度减小;故矛盾,故C错误;
正电荷在电势高的地方电势能大,所以将电荷+q沿曲线CAD从C移到D的过程中,电势能先增大后减少,将电荷+q沿曲线CBD从C移到D的过程中,电势能先减少后增大,故CD错误。
5.一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能EP与位移x的关系如图所示,下列图象中合理的是()
B.C点场强与D点场强相等
C.O点电势等于零
D.C点和D点电势相等
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、由于2Q>Q,A点处电场线比B点处电场线疏,A点场强小于B点场强;故A错误.
B、由于电场线关于MN对称,C、D两点电场线疏密程度相同,则C点场强等于D点场强,但方向与两个电荷的连线不平行,故电场强度的方向不同,故电场强度大小相等,但方向不相同;故B错误.
A. B.2 C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】
由题意可知:
qE=mg,
tanθ= =1,
解得:
θ=45°,
在A位置,由牛顿第二定律得:
FT+qE=m ,
解得:
vA=2 ,
小球在图示B位置速度最小,从A到B过程,由动能定理得:
-mgrcosθ+qEr(1-sinθ)= mvB2- mvA2,
D、粒子做加速度减小的加速运动,故D正确;
故选D.
【点评】本题切入点在于根据Ep﹣x图象得到电场力的变化规律,突破口在于根据牛顿第二定律得到加速度的变化规律,然后结合动能定理分析;不难.
6.如图所示,在方向水平向右的匀强电场中,细线一端固定,另一端拴一带正电小球,使球在竖直面内绕固定端O做圆周运动。不计空气阻力,静电力和重力的大小刚好相等,细线长为r。当小球运动到图中位置A时,细线在水平位置,拉力FT=3mg。重力加速度大小为g,则小球速度的最小值为()
C.a、b两点的电场强度在x轴上的分量大小Ea<Eb
D.一正电荷沿x轴从a点移到b点过程中,电场力先做正功后做负功
【答案】C
【解析】
【详解】
A B.因为在O点处电势最大,沿着x轴正负方向逐渐减小,电势顺着电场强度的方向减小,所以a、b两点的电场强度在x轴上的分量方向相反。
C.在a点和b点附近分别取很小的一段d,由图像可知b点段对应的电势差大于a点段对应的电势差,看作匀强电场 ,可知Ea<Eb,故C正确。
C.将电荷+q沿曲线CAD从C移到D的过程中,电势能先减少后增加
D.将电荷+q沿曲线CBD从C移到D的过程中,电势能先增加后减少
【答案】B
【解析】
【详解】
AB.由等量异种电荷的电场线分布情况可知,A、B两点的电场强度相同,O点的电场强度不为零,故A错误;B正确;
CD.由等量异种电荷的等势面分布情况可知,
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