人教高中物理选修3-1第一章静电场-电场的能的性质经典习题(含答案)

电场的能的性质(有答案)

一、单项选择题

1.在一个匀强电场中有a 、b 两点，相距为d ，电场强度为E ，把一个电荷量为q 的正电荷由a 点移到b 点时，克服电场力做功为W ，下列说法正确的是( ) A.该电荷在a 点电势能较b 点大 B.a 点电势比b 点电势低

C.a 、b 两点电势差大小一定为U ＝Ed

D.a 、b 两点电势差U ab ＝W

q

2.一个带正电的质点，电荷量q ＝2.0×10－9

C ，在静电场中由a 点移动到b 点。在这过程中除静电力外，其他力做的功为6.0×10－5

J ，质点的动能增加了8.0×10－5

J ，则a 、b 两点间的电势差U ab 为( ) A.1×104

V B.－1×104

V C.4×104 V

D.－7×104

V

3.如图1所示，在xOy 平面内有一个以O 为圆心、半径R ＝0.1 m 的圆，P 为圆周上的一点，O 、P 两点连线与x 轴正方向的夹角为θ。若空间存在沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小E ＝100 V/m ，则O 、P 两点的电势差可表示为( )

A.U OP ＝－10sin θ(V)

B.U OP ＝10sin θ(V)

C.U OP ＝－10cos θ(V)

D.U OP ＝10cos θ(V)

4.相距很近的一对带等量异号电荷的平行金属板，它们之间的电场除边缘外，可看作匀强电场，其电场线分布如图2所示。一个带电粒子沿图中轨迹穿过该电场，则从a 运动到d

的过程中( ) A.粒子的速度一直在增大

B.粒子的电势能一直在减小

C.粒子在a 点的电势能比在d 点大

D.粒子的加速度先变大再不变后变小

5.如图3，空间中存在水平向左的匀强电场。在电场中将一带电液滴从b 点由静止释放，液滴沿直线由b 运动到d ，且直线bd 方向与竖直方向成45°角，下列判断正确的是( ) A.液滴带正电荷 B.液滴的电势能减少

C.液滴的重力势能和电势能之和不变

D.液滴的电势能和动能之和不变

6.如图4，在M 、N 处固定两个等量同种点电荷，两电荷均带正电。O

点是MN 连线的中点，直线PQ 是MN 的中垂线。现有一带正电的试探电荷q 自O 点以大小是v 0的初速度沿直线向Q 点运动。若试探电荷q 只受M 、N 处两电荷的电场力作用，则下列说法正确的是( ) A.q 将做匀速直线运动 B.q 的加速度将逐渐减小 C.q 的动能将逐渐减小

D.q 的电势能将逐渐减小

7.如图5所示，真空中的匀强电场与水平方向成15°角，AB 直线垂直匀强电场E ，现有一质量为m 、电荷量为＋q 的小球在A 点以初速度大小v 0水平向右抛出，经时间t 小球下落到C 点(图中未画出)时速度大小仍为v 0，则小球由A 点运动到C 点的过程中，下列说

法正确的是( )

A.电场力对小球做功为零

B.小球的机械能减少量为12mg 2t 2

C.小球的电势能减少

D.C 点位于AB 直线的右侧 二、多项选择题

8.如图6所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M 和N 分别沿

图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，M 、N 保持静止，不计重力，则( )

A.M 的带电量比N 的大

B.M 带负电荷，N 带正电荷

C.静止时M 受到的合力比N 的大

D.移动过程中匀强电场对M 做负功

9.光滑绝缘水平面上有两个带等量异种电荷的小球A 、B ，小球A 通过绝缘轻弹簧与竖直墙相连，如图7所示。今小球B 在外力F 作用下缓慢向右移动，移动中两小球带电荷量不变，则对两小球和弹簧组成的系统的分析正确的是( )

A.外力F 对系统做正功，弹性势能增大

B.外力F 对系统做正功，弹性势能减小

C.静电力做正功，电势能减小

D.静电力做负功，两球间电势差增大

10.如图8所示，ABC 为表面光滑的斜劈，D 为AC 中点，质量为m 、带正电的小滑块沿AB 面从A 点由静止释放，滑到斜面底端B 点时速度为v 0，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2v 0，若滑块由静止沿AC 面滑下，滑到斜面底端C 点时速度为3v 0，则下列说法正确的是( )

A.电场方向与BC 垂直

B.滑块滑到D 点时机械能增加了12mv 2

C.B 点电势是C 点电势的2倍

D.B 点电势与D 点电势相等

三、非选择题

11.如图9所示，在A 点固定一正电荷，电荷量为Q ，在离A 高度为H 的C 处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动的瞬间加速度大小恰好为重力加速度g 。已知静电力常量为k ，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力。

(1)求液珠的比荷；

(2)求液珠速度最大时离A 点的距离h ；

(3)若已知在点电荷Q 的电场中，某点的电势可表示成φ＝kQ

r ，其中r 为该点到Q 的距离

(选无限远的电势为零)。求液珠能到达的最高点B 离A 点的高度r B 。

12.如图10所示，小球(可视为质点)带电荷量为q ＝1×10－2

C ，质量为m ＝2×10－2

kg ，放在一个倾角为θ＝37°的足够长绝缘斜面上。斜面bc 部分光滑，其他部分粗糙，且小球与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，bc 段有一平行斜面向上的有界匀强电场。现让小球从a 点由静止释放，经过t ＝0.3 s ，到达c 点。已知ab 的长度为L ＝4cm ，bc 的长度为L 2

，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2

。求：

图10

(1)匀强电场的场强E 的大小；

(2)小球第一次沿斜面向上运动的最高点到b 点的距离。