2022高中物理第12章靜電場電勢能與電勢差單元測試27魯科版選修3-1

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．小球經過C點的速度大小是錯誤!B．小球經過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，電勢能變小；因未知固定點電荷的帶電性質，故不能判斷M、N兩點電勢的高低；據(jù)功能關系和題目條件，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、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，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過的總行程．解析：1設小滑塊第一次抵達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－