專題練習(xí)9 電場能的性質(zhì)

PAGEPAGE1專題練習(xí)(十九)電場能的性質(zhì)1.(2013·廣東二校聯(lián)考摸底)一帶電粒子射入一正點電荷的電場中，運動軌跡如圖所示，粒子從A運動到B，則()A．粒子帶負(fù)電B．粒子的動能一直變大C．粒子的加速度先變小后變大D．粒子在電場中的電勢能先變小后變大2.(2011·江蘇高考)一粒子從A點射入電場，從B點射出，電場的等勢面和粒子的運動軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個等勢面彼此平行，不計粒子的重力．下列說法正確的有()A．粒子帶負(fù)電荷 B．粒子的加速度先不變，后變小C．粒子的速度不斷增大 D．粒子的電勢能先減小，后增大3.(2012·新課標(biāo)全國高考)如圖所示，平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連．若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子()A．所受重力與電場力平衡 B．電勢能逐漸增加C．動能逐漸增加 D．做勻變速直線運動解析：帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子所受電場力的豎直分力與重力平衡，電場力的水平分力做負(fù)功，運動過程中克服電場力做功，電勢能逐漸增加，動能逐漸減小，做勻變速直線運動，選項A、C錯誤，B、D正確．答案：BD4.(2013·九江聯(lián)考)a、b、c、d分別是一個菱形的四個頂點，∠abc＝120°.現(xiàn)將三個等量的正點電荷＋Q固定在a、b、c三個頂點上，將一個電荷量為＋q的點電荷依次放在菱形中心點O點和另一個頂點d點處，兩點相比()A．＋q在d點所受的電場力較大B．＋q在d點所具有的電勢能較大C．d點的電勢低于O點的電勢D．d點的電場強(qiáng)度大于O點的電場強(qiáng)度5.(2012·山東高考)圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點電荷．一帶電粒子以一定初速度射入電場，實線為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，a、b、c三點是實線與虛線的交點．則該粒子()A．帶負(fù)電B．在c點受力最大C．在b點的電勢能大于在c點的電勢能D．由a點到b點的動能變化大于由b點到c點的動能變化解析：由粒子僅在電場力作用下的運動軌跡可知，該粒子受到圓心處正點電荷的排斥，該粒子帶正電，在a點受力最大，選項A、B錯誤；該粒子在b點的電勢能大于在c點的電勢能，選項C正確；該電場等距等勢面ab之間電勢差大于bc之間的電勢差，由動能定理可知，該粒子由a點到b點的動能變化大于由b點到c點的動能變化，選項D正確．答案：CD6．(2012·海南高考)如圖，直線上有O、a、b、c四點，ab間的距離與bc間的距離相等．在O點處有固定點電荷，已知b點電勢高于c點電勢．若一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場力作用下先從c點運動到b點，再從b點運動到a點，則()A．兩過程中電場力做的功相等B．前一過程中電場力做的功大于后一過程中電場力做的功C．前一過程中，粒子電勢能不斷減小D．后一過程中，粒子動能不斷減小解析：根據(jù)題述，ab之間電場強(qiáng)度大于bc之間電場強(qiáng)度，前一過程中電場力做的功小于后一過程中電場力做的功，選項A、B錯誤；前一過程中，電場力做正功，粒子電勢能不斷減小，動能不斷增大；后一過程中，電場力做正功，粒子動能不斷增大，選項C正確，D錯誤．答案：C7．(2011·上海高考)兩個等量異種點電荷位于x軸上，相對原點對稱分布，正確描述電勢φ隨位置x變化規(guī)律的是圖()解析：等量異種電荷的電場線分布如圖所示．正、負(fù)電荷在連線中點處產(chǎn)生的電勢一正一負(fù)，故此處即坐標(biāo)原點處的總電勢為零．又順電場線方向電勢逐漸降低，因此，在坐標(biāo)原點左側(cè)，各點的電勢都大于零；在坐標(biāo)原點右側(cè)，各點的電勢都小于零，正電荷處電勢最高，負(fù)電荷處電勢最低，無窮遠(yuǎn)處的電勢為零．因此，選項A正確．答案：A8．一對等量正點電荷電場的電場線(實線)和等勢線(虛線)如圖所示，圖中A、B兩點電場強(qiáng)度分別是EA、EB，電勢分別是φA、φB，負(fù)電荷q在A、B時的電勢能分別是EpA、EpB，下列判斷正確的是()A．EA＞EB，φA＞φB，EpA＜EpB B．EA＞EB，φA＜φB，EpA＜EpBC．EA＜EB，φA＞φB，EpA＞EpB D．EA＜EB，φA＜φB，EpA＞EpB解析：由電場線疏密表示電場強(qiáng)度大小可知，EA＞EB，由順著電場線方向電勢逐漸降低，φA＞φB，負(fù)電荷q在A、B時的電勢能EpA＜EpB，選項A正確．答案：A9．如圖(a)所示，在x軸上的兩點分別放有－Q和＋4Q兩個點電荷，位置坐標(biāo)分別為0和1.圖(b)是反映沿x軸電勢分布情況的圖線，正確的是()解析：由于位置坐標(biāo)分別為0和1兩點分別放有－Q和＋4Q兩個點電荷，位于坐標(biāo)為0處電勢為負(fù)無限大，位于坐標(biāo)為1處電勢為正無限大．由點電荷電場強(qiáng)度公式可知坐標(biāo)x＝－1處電場強(qiáng)度等于零，電勢大于零，所以圖B正確．答案：B10.如圖所示，在足夠大的光滑絕緣水平面內(nèi)有一帶正電的點電荷a(圖中未畫出)，與a帶同種電荷的質(zhì)點b僅在a的庫侖力作用下，以初速度v0(沿MP方向)由M點運動到N點，到N點時速度大小為v，且v＜v0，則()A．a(chǎn)電荷一定在虛線MP下方B．b電荷在M點、N點的加速度大小可能相等C．b電荷在M點的電勢能小于在N點的電勢能D．b電荷從M點到N點的過程中，a電荷對其做的總功為負(fù)值解析：合外力應(yīng)該指向軌跡的凹向，因a、b帶同種電荷，故選項A對；由v＜v0可知，電荷b從M到N，電場力對其做負(fù)功，選項C、D對；故N點距離點電荷a比M點近，b電荷在M點的加速度大小比N點小，選項B錯．答案：ACD11.如圖所示，一電場中的等勢面是一簇互相平行的平面，間隔均為d，各等勢面的電勢如圖所示．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電微粒，以速度v0射入電場，v0的方向與水平方向成45°斜向上，要使質(zhì)點做直線運動，則：(1)微粒帶何種電荷？電荷量是多少？(2)在入射方向的最大位移是多少？解析：要使質(zhì)點做直線運動，所受合力與v0應(yīng)在一條直線上，而電場力與等勢面垂直，必在水平方向，則需考慮微粒的重力作用．(1)電場線由等勢面高處指向等勢面低處，得電場線方向水平向左，且E＝eq\f(U,d)＝eq\f(100,d)V/m.為使合力與v0在一條直線上，微粒的受力情況如圖所示，則知微粒帶正電，且mg＝qE，q＝eq\f(mg,E)＝eq\f(mgd,100).(2)帶電微粒在入射方向做勻減速運動，其加速度a＝eq\r(2)g.則微粒在入射方向的最大位移xmax＝eq\f(v\o\al(2,0),2a)＝eq\f(v\o\al(2,0),2\r(2)g).答案：(1)帶正電eq\f(mgd,100)(2)eq\f(v\o\al(2,0),2\r(2)g)12.在一個水平面上建立x軸，在過原點O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個勻強(qiáng)電場，電