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1、
第6章(靜電場(chǎng))
李仕才
題組1 對(duì)電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)能關(guān)系的理解
1.下列說(shuō)法中,正確的是( )
A.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方,電勢(shì)一定為零
B.電勢(shì)為零的地方電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零
C.電場(chǎng)強(qiáng)度相同的地方,電勢(shì)一定相等
D.電勢(shì)相等的地方電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等
答案:B
2.關(guān)于電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是( )
A.M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于單位電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)電場(chǎng)力做的功
B.不管是否存在其他力做功,電場(chǎng)力對(duì)電荷做多少正功,電荷的電勢(shì)能就減少多少
C.在兩點(diǎn)移動(dòng)電荷電場(chǎng)力做功為零,則兩點(diǎn)一定在同一等勢(shì)面上,且電荷一定在等勢(shì)面上移動(dòng)
D.在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷
2、電場(chǎng)力做功的多少與零電勢(shì)的選擇有關(guān)
解析:W=qUAB=q(φA-φB),由此關(guān)系式可以得出,當(dāng)q取單位正電荷時(shí),W=UAB,也就是說(shuō)“M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于單位正電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)電場(chǎng)力做的功”,所以A錯(cuò);不管是否有其他力做功,電場(chǎng)力做多少正功,電荷的電勢(shì)能就減少多少,B正確;在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力做功為零,說(shuō)明了兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零,但移動(dòng)的路徑不能確定,故C錯(cuò)誤;兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和零電勢(shì)的選擇沒(méi)有關(guān)系,所以在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力做功的多少和零電勢(shì)的選擇沒(méi)有關(guān)系,D錯(cuò)誤.
答案:B
3.
如圖所示,有四個(gè)等量異種電荷,放在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)處.A、B、C、D為正方形四個(gè)邊的中點(diǎn)
3、,O為正方形的中心,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B.O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度等于零
C.將一帶正電的試探電荷勻速?gòu)腂點(diǎn)沿直線移動(dòng)到D點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零
D.將一帶正電的試探電荷勻速?gòu)腁點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn),試探電荷具有的電勢(shì)能增大
解析:由點(diǎn)電荷電場(chǎng)疊加規(guī)律以及對(duì)稱關(guān)系可知,A、C兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同,B、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右,不為0,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由電場(chǎng)分布和對(duì)稱關(guān)系可知,將一帶正電的試探電荷勻速?gòu)腂點(diǎn)沿直線移動(dòng)到D點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零.將一帶正電的試探電荷勻速?gòu)腁點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,試探電荷具有的電勢(shì)能減小,選項(xiàng)C
4、正確,D錯(cuò)誤;因此答案選C.
答案:C
題組2 電勢(shì)的高低、電勢(shì)能增減的判斷
4.將一正電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中M點(diǎn),電勢(shì)能減少了8.010-9 J.若將另一等量的負(fù)電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中的N點(diǎn),電勢(shì)能增加了9.010-9 J.下列判斷正確的是( )
A.φM<φN<0 B.φN>φM>0
C.φN<φM<0 D.φM>φN>0
解析:取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,則正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能為-8.010-9 J,負(fù)電荷在N點(diǎn)的電勢(shì)能為9.010-9 J.由φ=,M、N點(diǎn)的電勢(shì)φM<0,φN<0,且|φN|>|φM|,即φN<φM<0,故C正確.
答案:C
5.
(
5、多選)(2014廣東四校聯(lián)考)某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示,將一電荷量q=210-9 C的試探電荷由電場(chǎng)中的a點(diǎn)移到b點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做功為410-8 J,下列說(shuō)法正確的是( )
A.a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
B.試探電荷帶正電
C.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)
D.a(chǎn),b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為20 V
解析:電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,A錯(cuò)誤;把試探電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),克服電場(chǎng)力做功,說(shuō)明試探電荷所受的電場(chǎng)力和電場(chǎng)方向相反,試探電荷帶負(fù)電,B錯(cuò)誤;沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低,C正確;因?yàn)閁ab===20 V,D正確.
答案:CD
題組3 電場(chǎng)中的功能關(guān)系
6.(2014大綱卷)地球表
6、面附近某區(qū)域存在大小為150 N/C、方向豎直向下的電場(chǎng).一質(zhì)量為1.0010-4 kg、帶電荷量為-1.0010-7 C的小球從靜止釋放,在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)下落10.0 m.對(duì)此過(guò)程,該小球的電勢(shì)能和動(dòng)能的改變量分別為(重力加速度大小取9.80 m/s2,忽略空氣阻力)( )
A.-1.5010-4 J和9.9510-3 J
B.1.5010-4 J和9.9510-3 J
C.-1.5010-4 J和9.6510-3 J
D.1.5010-4 J和9.6510-3 J
解析:在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)下落10.0 m,電場(chǎng)力做功W=qEh=-1.0010-7 C150 N/C10.0 m=-1.50
7、10-4 J,該小球的電勢(shì)能增加1.5010-4 J.由動(dòng)能定理可知,動(dòng)能的改變量為W+mgh=-1.5010-4 J+1.0010-4 kg9.80 m/s210.0 m=9.6510-3 J,選項(xiàng)D正確.
答案:D
7.
圖中的虛線a、b、c、d表示勻強(qiáng)電場(chǎng)中的4個(gè)等勢(shì)面.兩個(gè)帶電粒子M、N(重力忽略不計(jì))以平行于等勢(shì)面的初速度射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖中MPN和NQM所示.已知M是帶正電的粒子.則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.N一定也帶正電
B.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì),a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
C.帶電粒子N的動(dòng)能減小、電勢(shì)能增大
D.帶電粒子N的動(dòng)能增大、電勢(shì)能減
8、小
解析:根據(jù)偏轉(zhuǎn)情況得帶正電的M粒子向右偏,N粒子向左偏必帶負(fù)電,故A錯(cuò);該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),故B錯(cuò);兩粒子都是電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,故C錯(cuò),D對(duì).
答案:D
8.
如圖所示,在絕緣光滑水平面的上方存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=2.010-3 kg、電荷量q=2.010-6 C的帶正電的物體(可視為質(zhì)點(diǎn)),從O點(diǎn)開(kāi)始以一定的水平初速度向右做直線運(yùn)動(dòng),其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為x=6.0t-10t2,式中x的單位為m,t的單位為s.不計(jì)空氣阻力,取g=10 m/s2.求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向;
(2)帶電物體在0~0.5 s內(nèi)電勢(shì)能的變化量.
解析:(1)
9、由x=6.0t-10t2可知,加速度大小a=20 m/s2
根據(jù)牛頓第二定律Eq=ma
解得場(chǎng)強(qiáng)E=2.0104 N/C,方向水平向左
(2)物體在0.5 s內(nèi)發(fā)生的位移為
x=6.00.5 m-0.25 m=0.5 m
電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加
ΔEp=qEx=210-2 J
答案:(1)2.0104 N/C,方向水平向左
(2)210-2 J
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375