高中物理 第1、2章 静电场 电势能与电势差单元测试14 鲁科版选修31.doc

第1、2章静电场电势能与电势差单元测试图9391、如图939，o是一固定的点电荷，另一点电荷p从很远处以初速度射入点电荷o的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线mna、b、c是以o为中心，为半径画出的三个圆，1、2、3、4为轨迹mn与三个圆的一些交点以表示点电荷p由1到2的过程中电场力做的功的大小，表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则（ ）abcp、o两电荷可能同号，也可能异号dp的初速度方向的延长线与o之间的距离可能为零【解析】由图中轨迹可可判断两电荷一定是异种电荷，且一定不对心，故c、d错；虽然，但越靠近固定电荷电场力越大，所以可得，故b 正确【答案】b2、如图9310所示，光滑绝缘的水平面上m、n两点各放一电荷量分别为+q和+2q，完全相同的金属球a和b，给a和b以大小相等的初动能e0（此时动量大小均为p0）使其相向运动刚好能发生碰撞，碰后返回m、n两点时的动能分别为e1和e2，动量大小分别为p1和p2，则（ ）图9310a.e1=e2=e0 p1=p2=p0b.e1=e2e0 p1=p2p0c.碰撞发生在m、n中点的左侧 d.两球不同时返回m、n两点【解析】完全相同的两金属球初动能、动量大小相同，则初速度大小相同，于m、n中点相碰时速度均减为零，之后由于库仑斥力变大，同时返回m、n两点时速度大小同时变大但彼此相等，方向相反.【答案】b3、一个带正电的质点，电量q=2.010-9库，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力作的功为6.010-5焦，质点的动能增加了8.010-5焦，则a、b两点间的电势差为（ ）a. 3104伏；b. 1104伏；c. 4104伏； d. 7104伏【解析】 由动能定理 【答案】b4、如图9-3-11所示四个图中，坐标原点o都表示同一半径为r的带正电的实心金属球的球心o的位置，横坐标表示离球心的距离，纵坐标表示带正电金属球产生的电场电势和场强大小坐标平面上的线段及曲线表示场强大小或电势随距离r的变化关系，选无限远处的电势为零，则关于纵坐标的说法，正确的是（ ）a图表示场强，图表示电势b图表示场强，图表示电势c图表示场强，图表示电势d图表示场强，图表示电势or rror or rorr 图9311 【解析】处于静电平衡状态的导体是一个等势体，内部场强处处为零图9312【答案】b5、如图9312所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即uab=ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，p、q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）a三个等势面中，a的电势最高b带电质点通过p点时的电势能较q点大c带电质点通过p点时的动能较q点大d带电质点通过p点时的加速度较q点大图9313【解析】先画出电场线，再根据速度、电场力和轨迹的关系，可以判定：质点在各点受的电场力方向是斜向下方由于是正电荷，所以电场线方向也沿电场线向下方，相邻等差等势面中，等势面越密处，场强与大【答案】bd 6、如图9313，在匀强电场中，a、b两点连线与电场线成60o角将正电荷由a点移到b点，电场力做正功，可以判定电场线的方向是由_指向_的如果ab相距0.20m,场强为2103n/c,正电荷的电量为410-4c,则电荷的电势能变化了_焦耳.【解析】因为电场力做正功，可以判定电场线的方向是是从下方指向上方；abcde甲【答案】从下方指向上方； abc图93147、已知abc处于匀强电场中将一个带电量的点电荷从a移到b的过程中，电场力做功；再将该点电荷从b移到c，电场力做功已知a点的电势a=5v，则b、c两点的电势分别为_v和_v试在图9314中画出通过a点的电场线【解析】先由w=qu求出ab、bc间的电压分别为6v和3v，再根据负电荷ab电场力做负功，电势能增大，电势降低；bc电场力做正功，电势能减小，电势升高，知 、沿匀强电场中任意一条直线电势都是均匀变化的，因此ab中点d的电势与c点电势相同，cd为等势面，过a做cd的垂线必为电场线，方向从高电势指向低电势，所以斜向左下方如图甲【答案】 8、在电场中一条电场线上有a、b两点，如图9-3-15所示.若将一负电荷，从a点移至b点，电荷克服电场力做功.试求：(1)电场方向；(2)a、b两点的电势差，哪一点电势高?(3)在这一过程中，电荷的电势能怎样变化?(4)如在这一电场中有另一点c，已知，若把这一负荷从b移至c电场力做多少功?是正功还是负功?图9-3-15 【解析】(1)根据题意负电荷从a点移至b点电场力电场力做负功,可知电场方向a指向b (2) 电场方向a指向b,因此a点电势高(3) 在这一过程中，电荷的电势能增加(4)因为而所以电场力做正功图93169、如图9316所示，一条长为l 的细线，上端固定，下端拴一质量为m的带电小球将它置于一匀强电场中，电场强度大小为e，方向是水平的，已知当细线离开竖直的位置偏角为时，小球处于平衡，问：（1）小球带何种电荷？求小球所带电量（2）如果细线的偏角由增大到 ,然后将小球由静止开始释放,则应多大,才能使在细线到竖直位置时,小球的速度刚好为零.【解析】（1）由受力平衡可得： 正电荷（2）解法（一）由动能定理可知： 又因为 所以 得：解法（二）利用等效场（重力和电场力所构成的复合场）当细线离开竖直的位置偏角为时，小球处于平衡的位置为复合场的平衡位置，即“最低”位置，小球的振动关于该平衡位置对称，可知【答案】正电荷,q=mgtga/e =2a10、静止在太空的飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的粒子流，从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度已知飞行器的质量为m ，发射的是2价氧离子，发射功率为p，加速电压为u，每个氧离子的质量为m，单位电荷的电量为e，不计发射氧离子后飞行器质