【练习】高中物理选修3-1经典习题

iiiiP所受库仑力逐渐减小P的电势能一定增加c.m、n两点的电势e—定高于eTOC\o"1-5"\h\zMNM、N两点的电场强度E—定大于EMNNMQ23、在静电场中，将一电子由a点移到b点，电场力做功5eV,则下列结论错误的是（）电场强度的方向一定是由b到aa、b两点间的电压是5V电子的电势能减少了5J因零电势点未确定，故不能确定a、b两点的电势24、如图，在空间固定有两个等量正点电荷，MN为它们连线的中垂线，0点为连线与中垂线的交点。另一带负电的点电荷，仅在电场力作用下由MN上A处静止释放,在运动过程中负点电荷漏失了一部分电荷，但质量保持不变，负点电荷达B处（图中未画出）时速度变为零，则下列说法正确的是0A的距离大于0B的距离B.A处场强可能大于B处场强A处电势必高于B处电势D.负电荷在A处电势能大于B处电势能M25、如图所示,MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线.一个呻I带负电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中TOC\o"1-5"\h\z曲粗:虚线所示.下列结论正确的是（）M——£fV点电荷一定位于M点的左侧带电粒子从a到b的过程中动能逐渐减小带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能26、如图所示两个带等量的负电荷的小球A、B（可视为点电荷），被固定在光滑的绝缘水平面上,P、N是小球A、B的连线的水平中垂线上的两点，且PO=ON.现将一个电荷量很小的带正电的小球C（可视为质点），由P点静止释放,在小球C向N点运动的过程中，关于小球C的说法可能正确的是（）i!I&J€）A£\'尸札速度先增大，再减小电势能先增大，再减小加速度先增大再减小，过0点后，加速度先减小再增大小球在PN之间往复运动

27、关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是电场强度的方向处处与等电势面垂直电场强度为零的地方，电势也为零随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向28、如图所示，a、b是x轴上关于0点对称的两点，c、d是y轴上关于0点对称的两点，c、d两点分别固定一等量异种点电荷，带负电的检验电荷仅在电场力作用下从a点沿曲线运动到b点，E为第一象限内轨迹上的一点，以下说法正确的是()c点的电荷带正电a点电势高于E点电势E点场强方向沿轨迹在该点的切线方向检验电荷从a到b过程中，电势能先增加后减少评卷人得分评卷人得分(每空？分，共？分)1、如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2X10-5C的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知A.B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成60°角，求：A.B两点间的电势差UAB；该匀强电场的电场强度大小E.参考答案一、计算题1、考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势差.专题：电场力与电势的性质专题.分析：根据电势能变化和电场力做功的关系，电势能增加多少，电场力做负功多少.由求解电势差.由U二Ed二E忑cos60。求解电场强度E.解答:

解：(1)负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J,则电场力所做的功：WAB二一0.1JA、A、B两点间的电势差:y=5xio3V(2)根据匀强电场中电势差和电场强度的关系：U二Ed二E忑cos60°得:f寫幾L^Wn/c答：(1)A、B两点间的电势差UAB是5X103V(2)该匀强电场的电场强度E是5X105N/C.点评：本题考查电场力做功与电势能变化的关系、电势差与场强的关系，都是电场中的基本知识，要加强学习，熟练掌握.二、选择题2、考点：电势能.专题：电场力与电势的性质专题．分析：解决本题需掌握：粒子只受电场力时，粒子的动能和电势能之和保持不变；正确判断粒子在电场中所受电场力方向以及电场力做功情况确定出粒子的总能量，再根据能量守恒求解即可．解答：解：据题意知带电粒子从等势面ei到等势面e3做减速运动，动能减少18eV，由于相邻两等势面间电势差相等，所以从等势面ei到等势面e2的过程中动能减少9eV,因此在等势面e2时动能为9eV.由于e2=0,此时粒子的电势能为0,因此总能量为E=9eV,则当粒子的动能等于6eV时，电势能为3eV.故选：C.点评：学习电场中的功能关系时可以类比在重力场的功能关系,如只有重力做功,动能和电势能之和保持不变；那么只有电场力做功,电势能和动能之和保持不变.3、CA点和D点的电势相同，B点电势低于D点电势，故选项A错误；C点和D点的电场强度大小相等，方向不相同，选项B错误；正电荷从A点移至B点，即从高电势点移到低电势点，电势能减小，电场力做正功，选项C正确；C、D两点处在同一等势面上，故负电荷从C点移至D点，电势能不变，选项D错误。4、C由点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知，A、B、C、D四个点的电场强度不相同，0点电场强度不等于零，选项A、B错误；由于B、D两点等电势，将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点，电场力做功为零，选项C正确；由于A点电势高于C点，将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能减小，选项D错误。5、B该电场为负点电荷电场，电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越大，选项A错误；根据电子只在电场力作用下沿着直线由ATC运动时的速度越来越小，它具有的电势能越来越大，选项B正确；由于电场为非匀强电场，电势差UAB<UBC，选项c错误；电势eA>eB>ec，选项d错误。6、C由于带电粒子的电性不确定，所以电场线的方向不确定，A错误；带电粒子由a运动到b的过程中，只受电场力的作用，由轨迹的弯曲方向知电场力做正功，电势能减小，动能增加，故B错误C正确；由于仅给出一条电场线，电场强度的大小关系不确定，D错误。TOC\o"1-5"\h\z7、C8、D9、D10、A解析：由题图（甲）可知，此电场为非匀强电场，且Q点处电场强度小于P点处电场强度，电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q,做加速度越来越小的加速运动，这一过程电子运动的vt图像可能是选项A.11、C解析：由题意可知设P在图中AB的中点D点处，令CD=r,可知卩0二k.将AB分2两段，即AD段与DB段，每段所带电荷量为二C'是AC的中点，E、F分别为AD、DB中.■匚¥2点，可知C'E=CZF=,AD段与DB段在C'处产生电场的电势为e二二k二e0,则点c‘处的电势为2eo,故选项c正确.12、D解析：由带电粒子的运动轨迹可知，带电粒子与场源电荷电性相同，但场源电荷的电性未知，故选项A错误；带电粒子运动过程中，先是力与速度的夹角为钝角，然后是力与速度的夹角为锐角，故电场力先做负功后做正功，选项B错误；带电粒子由a到b的整个过程是克服电场力做功，动能减少，故带电粒子在b点的动能小于在a点的动能，选项C错误；由动能和电势能之和不变可知，带电粒子在b点的电势能大于在a点的电势能，选项D正确.13、B解析：因为带正电的检验电荷从d点移动到f点时电势能增加，所以电场力做负功，M点处放置的是负电荷，f点的电势高于d点的电势，选项A、C错误.因为d点和e点位于等势线a上,将带正电的检验电荷沿图中虚线de由d点移动到e点,电势先减小后增大，则电场力先做正功、后做负功，选项B正确.d点的场强与f点的场强大小相等，方向不同，选项D错误.14、D解析：由题中所给的等势面分布图是对称的及电场线与等势面垂直可得,P、Q两点应为等量的异种电荷，选项A错误；a、b两点的电场强度大小相等,但方向不同，故选项B错；因P处为正电荷，因此c点的电势高于d点的电势，选项C错误；因P处为正电荷，故Q处为负电荷，负电荷从靠负电荷Q较近的a点移到靠正电荷P较近的c点时，电场力做正功，电势能减小，选项D正确.点评先由等势面分布图找出电场线方向，再判断c、d电势高低，比较电荷移动时电势能变化.15、C解析：由粒子的轨迹可确定电场力的方向，但电场方向不明，无法确定粒子的电性，故选项A错误；由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b均做正功，动能增加，选项B、D错误;但由电场线的疏密可判定,a受电场力逐渐减小，加速度减小，b正好相反，故选项C正确.TOC\o"1-5"\h\z16、D电场线的疏密程度表示场强的大小，AB错误；等势线上各点的电势相等，C错误，D正确17、C三、多项选择18、BC19、BC本题考查静电场中力的性质和能的性质，考查考生对静电场中运动电荷力的性质和能的性质的分析。两等量正点电荷在中垂线MN上的电场强度方向从0点向两侧沿中垂线指向无穷远处，场强大小从O点沿MN到无穷远处先变大后变小，因此负电荷由静止释放后，在变化的电场力作用下做直线运动的加速度不断变化，A项错误；由A到0电场力做正功，电势能减小，B项正确；在MN上0点电势最高，因此负电荷在0点的电势能最小，由于只有电场力做功，因此电势能与动能的和是一定值，电势能最小时，动能最大，C项正确；O点的电势不为零，因此负电荷在O点时的电势能不为零，D项错误。20、CD由于带电粒子受到电场力指向轨迹凹侧，说明带电粒子带正电，选项A错误；根据库仑定律F=k7F可知，粒子在c点受到电场力最小，选项B错误；粒子从b点运动到c点的过程中，电场力对粒子做正功，粒子电势能减小，选项C正确；由动能定理可得：qU=AEk，因为Uab>Ubc,所以选项D正确。21、BC0点的电场强度不为零，电势为零，选项A错误；由于bOc为等势线，所以把一正点电荷沿着bTdTc的路径移动时，电场力做功为零，选项B正确；根据电场叠加原理，a、d两点电场强度相同，同一点电荷在a、d两点所受电场力相同，选项C正确；将一负点电荷由a点移到b点，克服电场力做功，电势能增大，选项D错误。22、AD库仑定律—斥，距离增加，库仑力减少，A正确；M点速度为零，说明Q与物块

带有同种电荷，Q的正负未知，电势无法判断，C错误；但库仑力一定做正功，电势E=/c—能必减少，B错误；点电荷的场强—/,所以E—定大于ED正确。MN,23、ABC24、BC25、AD解析:MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线，由题图轨迹可知，负粒子受到的电场力向右边，所以场强的方向由N指向M,则点电荷一定位于M点的左侧，选项A正确；带电粒子从a到b的过程中电场力做正功，电势能减小，动能增大,故选项B错误，选项D正确；a点的电场强度大于b点的电场强度，所以带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度,故选项C错误.26、AD解析:在AB的垂直平分线上,从无穷远处到0点,电场强度先变大后变小，到0点变为零，故正电荷受电场力沿连线的中垂线运动时，电荷的加速度先变大后变小，速度不断增大，在0点加速度变为零，速度达到最大；由0点到无穷远处时，库仑力与速度方向相反，故速度减小，电势能先减小再增大，选项A正确，B错误；小球C所受电场力过O点后可能先增大再减小，故选项C错误.由以上分析可知选项D正确.27、AD【解析】由于电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方向，故电场强度的方向与等势面垂直，A正确；场强为零的地方电势不一定为零，如等量同种正电荷连线的中点处的场强为零，但电势大于零，B错误；场强大小与电场线的疏密有关，而沿着电场线的方向电势逐点降低，电场线的疏密与电场线的方向没有必然联系，C错误