高中物理 第2章 電場(chǎng)與示波器 2_2 研究電場(chǎng)的能的性質(zhì)（一）學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版選修3-1

《高中物理 第2章 電場(chǎng)與示波器 2_2 研究電場(chǎng)的能的性質(zhì)（一）學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版選修3-1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第2章 電場(chǎng)與示波器 2_2 研究電場(chǎng)的能的性質(zhì)（一）學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版選修3-1（5頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

研究電場(chǎng)的能的性質(zhì)(一) (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．某電場(chǎng)的一條電場(chǎng)線如圖224所示，在正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中 (　　) 圖224 A．電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功 B．電場(chǎng)力對(duì)電荷不做功 C．電荷克服電場(chǎng)力做功 D．電勢(shì)能增加 【解析】　正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故A正確． 【答案】　A 2．(多選)一個(gè)電荷只在電場(chǎng)力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做了510－6 J的功，那么(　　) A．電荷在B處時(shí)將具有510－6 J的電勢(shì)能 B．電荷在B處將具有510－6 J的動(dòng)能 C．電荷的電勢(shì)能減少了510－6 J D．電荷的動(dòng)能增加了510－6 J 【解析】　根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系可知，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)C正確；根據(jù)動(dòng)能定理，外力(電場(chǎng)力)對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化，電場(chǎng)力對(duì)物體做功為510－6 J，物體的動(dòng)能就會(huì)增加510－6 J，故選項(xiàng)D正確． 【答案】　CD 3．(多選)下列說法中正確的是(　　) A．當(dāng)兩正點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能增大 B．當(dāng)兩負(fù)點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能減小 C．一個(gè)正電荷與另一個(gè)負(fù)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能減小 D．一個(gè)正電荷與另一個(gè)負(fù)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能增大 【解析】　當(dāng)兩個(gè)同種電荷相互靠近時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大；異種電荷相互靠近時(shí)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小． 【答案】　AC 4.兩個(gè)電荷量分別為＋q和－q的帶電小球，固定在一條長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)桿的兩端，置于電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，桿與場(chǎng)強(qiáng)方向平行，其位置如圖225所示．若桿繞過O點(diǎn)且垂直于桿的軸線轉(zhuǎn)過180，則在此過程中電場(chǎng)力做的功為(　　) 圖225 A．0　　　 B．qEl　　　　 C．2qEl　　　 D．πqEl 【解析】　電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)，只與始末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)；轉(zhuǎn)過180的過程中，電場(chǎng)力對(duì)＋q、－q均做正功，大小均qEl，總功為2qEl. 【答案】　C 5．如圖226所示，一帶電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡．M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)在軌跡的最右點(diǎn)．不計(jì)重力，下列表述正確的是(　　) 圖226 A．粒子在M點(diǎn)的速率最大 B．粒子所受電場(chǎng)力沿電場(chǎng)方向 C．粒子在電場(chǎng)中的加速度不變 D．粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能始終在增加 【解析】　根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)物體的受力特點(diǎn)：合力指向軌跡的凹側(cè)，再結(jié)合電場(chǎng)力的特點(diǎn)可知帶負(fù)電的粒子受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線方向相反，B錯(cuò)；從N到M電場(chǎng)力做負(fù)功，減速，電勢(shì)能在增加，當(dāng)?shù)竭_(dá)M點(diǎn)后電場(chǎng)力做正功，加速，電勢(shì)能減小，則在M點(diǎn)的速率最小，故A、D錯(cuò)；在整個(gè)過程中只受恒定的電場(chǎng)力，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度不變，故C正確． 【答案】　C 6. (多選)如圖227所示，A、B、C為電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上的三點(diǎn)．設(shè)電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，則下列說法中正確的是(　　) 圖227 A．若在C點(diǎn)無初速度地釋放正電荷，則正電荷向B運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能減少 B．若在C點(diǎn)無初速度地釋放正電荷，則正電荷向B運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能增大 C．若在C點(diǎn)無初速度地釋放負(fù)電荷，則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能增大 D．若在C點(diǎn)無初速度地釋放負(fù)電荷，則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能減少 【解析】　在C點(diǎn)釋放正電荷，正電荷受的電場(chǎng)力方向是C到B，因此電荷向B的方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，A對(duì)；在C點(diǎn)釋放負(fù)電荷，負(fù)電荷受的電場(chǎng)力方向是C到A，因此電荷向A的方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，D對(duì)． 【答案】　AD 7．(多選)如圖228所示，點(diǎn)電荷固定于Q點(diǎn)，一帶電粒子在庫侖力作用下，做以Q為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動(dòng)．M、N為橢圓長(zhǎng)軸端點(diǎn)上的兩點(diǎn)，下列說法正確的是(　　) 圖228 A．帶電粒子與點(diǎn)電荷的電性相同 B．帶電粒子與點(diǎn)電荷的電性相反 C．帶電粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能 D．帶電粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能 【解析】　帶電粒子繞點(diǎn)電荷Q做橢圓運(yùn)動(dòng)，受引力作用，故電性相反，A錯(cuò)誤，B正確．帶電粒子由M點(diǎn)向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，故C錯(cuò)誤，D正確． 【答案】　BD 8．如圖229所示的是一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E＝2102 N/C，現(xiàn)讓一個(gè)電荷量q＝－410－8 C的電荷沿電場(chǎng)方向從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，MN間的距離s＝30 cm，試求： 圖229 (1)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)電勢(shì)能的變化； (2)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差． 【解析】　(1)電荷克服靜電力做功為 W＝qEs＝410－821020.3 J＝2.410－6 J，即電荷電勢(shì)能增加了2.410－6 J. (2)從M點(diǎn)到N點(diǎn)電荷克服靜電力做功，即靜電力對(duì)電荷做負(fù)功，即WMN＝－2.410－6 J，則M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UMN＝＝ V＝60 V. 【答案】　(1)電荷電勢(shì)能增加了2.410－6 J (2)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為60 V [能力提升] 9．(多選)某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖2210所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ，同一正電荷在P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為WP和WQ，則(　　) 圖2210 A．EP>EQ B．EPWQ 【解析】　由圖P點(diǎn)電場(chǎng)線密，電場(chǎng)強(qiáng)度大，故A正確，B錯(cuò)誤．正電荷從P移到Q，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤，D正確． 【答案】　AD 10．某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖2211實(shí)線所示，一帶電粒子在電場(chǎng)力作用下經(jīng)A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡如虛線所示．粒子重力不計(jì)，則粒子的加速度、動(dòng)能、電勢(shì)能的變化情況是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37930017】 圖2211 A．若粒子帶正電，其加速度和動(dòng)能都增大，電勢(shì)能增大 B．若粒子帶正電，其動(dòng)能增大，加速度和電勢(shì)能都減小 C．若粒子帶負(fù)電，其加速度和動(dòng)能都增大，電勢(shì)能減小 D．若粒子帶負(fù)電，其加速度和動(dòng)能都減小，電勢(shì)能增大 【解析】　由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲方向可知，帶電粒子所受電場(chǎng)力大致向右，與軌跡上每一點(diǎn)的切線方向即瞬時(shí)速度方向成銳角，則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做正功，其電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大．電場(chǎng)線越來越密，場(chǎng)強(qiáng)增大，粒子所受的電場(chǎng)力增大，加速度增大，這些結(jié)論與粒子的電性無關(guān)，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤． 【答案】　C 11．如圖2212所示，在場(chǎng)強(qiáng)E＝104 N/C的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)l＝15 cm的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量m＝3 g、電荷量q＝210－6 C的小球，當(dāng)細(xì)線處于水平位置時(shí)，小球從靜止開始釋放，則小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)的速度是多大？ 圖2212 【解析】　根據(jù)動(dòng)能定理得mgl－qEl＝mv2，v＝＝1 m/s. 【答案】　1 m/s 12．如圖2213所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度E＝1.2102 N/C，方向水平向右，一點(diǎn)電荷q＝4.010－8 C，沿半徑R＝20 cm的圓周，從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)．已知∠AOB＝90，且OB與電場(chǎng)線平行，求： 圖2213 (1)這一過程中電場(chǎng)力做的功是多少？是做正功還是做負(fù)功？ (2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB是多少？ 【解析】　(1)WAB＝－EqR＝－1.21024.010－80.2 J＝－9.610－7 J，是做負(fù)功． (2)UAB＝＝＝－24 V. 【答案】　(1)－9.610－7 J　負(fù)功　(2)－24 V