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文檔簡介
第1、2章《靜電場》《電勢能與電勢差》單元測試1.如圖20所示,帶正電的點電荷固定于Q點,電子在庫侖力作用下,做以Q為焦點的橢圓運動.M、、電荷量為q小球落下的軌跡如圖23中虛線所示,它與以為圓心、R為半徑的圓圖中實線表示相交于、兩點,、在同一OBCOC水平線上,∠BOC=30°,,則下列說法正確的選項是A.小球經(jīng)過C點的速度大小是錯誤!B.小球經(jīng)過C點的速度大小是錯誤!2C.小球由A到C電場力做功是錯誤!mv-mgh2D.小球由A到C機械能的損失是mgh-錯誤!-錯誤!mv解析:小球從A到B運動的過程中,設(shè)電場力做功為W,則由動能定理可得從到:-·in30°+F=錯誤!2-0FABmghRWmv從A到C:mgh+W=錯誤!mv錯誤!F聯(lián)立以上兩式可得:vC=錯誤!,A錯,B對;小球由A到C電場力做功錯誤!錯誤!-mvmgh,C錯;小球由A到C機械能的損失等于除重力以外其他的力電場力所做的功,由B到C2電場力做功為0,則ΔE=-WF=mgh-錯誤!-錯誤!mv,D正確.答案:BD圖223.一帶電油滴在場強為E的勻強電場中運動的軌跡如圖22中虛線所示,電場方向豎直向下.若不計空氣阻力,此帶電油滴從a運動到b的過程中,能量變化情況為A.動能減小B.電勢能增加C.動能和電勢能之和減小D.重力勢能和電勢能之和增加解析:由如下圖的軌跡可知電場力大于重力,則從a到b,電場力做正功,電勢能減少;重力做負功,重力勢能增加.又電場力做的功大于戰(zhàn)勝重力做的功,所以動能增加,由所以C動能定理可得W-W=ΔE,動能和電勢能之和減少,重力勢能和電勢能之和減小,電重選項正確.答案:C圖234.如圖23所示,一絕緣細桿的兩頭各固定著一個小球,兩小球帶有等量異號的電荷,處于勻強電場中,電場方向如圖中箭頭所示.開始時,細桿與電場方向垂直,即在圖中Ⅰ所示的地點;接著使細桿繞其中心轉(zhuǎn)過90°,抵達圖中Ⅱ所示的地點;最后,使細桿移到圖中Ⅲ所示的地點.以W1表示細桿由地點Ⅰ到地點Ⅱ過程中電場力對兩小球所做的功,W2表示細桿由地點Ⅱ到地點Ⅲ過程中電場力對兩小球所做的功,則有A.W1=0,W2≠0
B.W1=0,W2=0C.W1≠0,W2=0D.W1≠0,W2≠0解析:當兩球從圖中Ⅰ所示的地點抵達圖中Ⅱ所示的地點的過程中,電場對兩個電荷的電場力都在其運動方向上有位移,均做正功,所以W1≠0;在圖中Ⅱ所示的地點中兩球組成的系統(tǒng)所受的電場力的協(xié)力為零,故在從圖中Ⅱ所示的地點到地點Ⅲ過程中電場力對兩個小球所做的功W2=0,選項答案:C
C正確.圖245.2022年貴陽質(zhì)檢如圖24所示,某地區(qū)電場線左右對稱散布,M、N為對稱線上的兩點.下列說法正確的選項是A.點電勢一定高于N點電勢MB.M點場強一定大于N點場強C.正電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能D.將電子從M點移動到N點,電場力做正功解析:從圖示電場線的散布示意圖可知,MN所在直線的電場線方向由M指向N,則M點電勢一定高于N點電勢;由于N點所在處電場線散布密,所以N點場強大于M點場強;正電荷在電勢高處電勢能大,故在M點電勢能大于在N點電勢能;電子從M點移動到N點,電場力做負功.綜上所述,A、C選項正確.圖25答案:AC6.勻強電場中的三點A、B、C是一個三角形的三個極點,AB的長度為1m,D為AB的中點,如圖25所示.已知電場線的方向平行于△ABC所在平面,A、B、C三點的電勢分別為14V、6V和2V.設(shè)場強大小為E,一電荷量為1×10-6C的正電荷從D點移到C點電場力所做的功為W,則A.=8×10-6J,>8V/m-6J,E>6V/mB.W=6×10C.=8×10-6J,≤8V/m-6J,E≤6V/mD.W=6×10φ-φ=φ-φ,則φ解析:在勻強電場中,沿AB方向電勢是平均變化的,所以DADDB=錯誤!=錯誤!V=10V,U=φ=φ=8V,電荷從D移到C電場力做功為W=qU=1DCDCDC×10-6×8J=8×10-6J,由圖及各點電勢可知,電場方向不沿AB方向,所以E>錯誤!=8V/m答案:A圖267.如圖26所示,在粗拙水平面上固定一點電荷Q,在M點無初速度釋放一帶有恒定電荷量的小物塊,小物塊在Q的電場中運動到N點靜止,則從點運動到N點的過程中MA.小物塊所受電場力漸漸變大B.小物塊擁有的電勢能漸漸減小C.M點的電勢一定高于
N點的電勢D.小物塊電勢能變化量的大小一定大于戰(zhàn)勝摩擦力做的功解析:從題目提供的信息可知,
小物塊與點電荷
Q帶同種電荷均為正電或均為負電.
小物塊遠離Q時,小物塊所在處場強變小,所受電場力變??;小物塊從M→N,電場力做正功,電勢能變??;因未知固定點電荷的帶電性質(zhì),故不能判斷M、N兩點電勢的高低;據(jù)功能關(guān)系和題目條件,電場力做的功即電勢能的變化量大小一定等于戰(zhàn)勝摩擦力做的功.答案:B圖278.如圖
27所示,
,先由
A端沿
AB面無初速下滑,抵達
B端的速率為
v0,再由
A端沿
AC面無初速下滑能到
C端.試求:1圖29滑塊抵達D點的速度大小v;D2假定滑塊對C端沒有壓力,滑塊的加快度多大.解析:1設(shè)AB間的電壓大小為U,從A→B由動能定理得:錯誤!-=錯誤!錯誤!-0①mgqUmv從A→D,由動能定理得mghAD+qUAD=錯誤!mv錯誤!-0②又hAD=錯誤!,UAD=錯誤!UBA=錯誤!U③解①②③各式得:vD=錯誤!圖302滑塊在C端受力剖析如圖30,由FN=0得:mgco30°=qEin30°④又由牛頓第二定律得:qEco30°+mgin30°=ma⑤解④⑤得a=2g答案:1錯誤!22g圖3110.如圖31所示,A、B是位于豎直平面內(nèi)、半徑R=0.5m的錯誤!圓弧形的圓滑絕緣軌道,其下端點B與水平絕緣軌道平滑連結(jié),整個軌道處在水平向左的勻強電場中,電場強度E=5×103N/=0.1kg、帶電荷量q=+8×10-5C的小滑塊可視為質(zhì)點從A點由靜止釋放.若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=,取g=10m/2,求:1小滑塊第一次經(jīng)過圓弧形軌道最低點B時對B點的壓力.小滑塊在水平軌道上經(jīng)過的總行程.解析:1設(shè)小滑塊第一次抵達B點時的速度為vB,對圓弧軌道最低點B的壓力為F,則:mgR-qER=錯誤!mv錯誤!,F(xiàn)-mg=m錯誤!故F=3mg-
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