2023年高中物理电场中的动力学和能量问题物理精练新人教版.docx

精练十 电场中的动力学和能量问题 【考点提示】⑴电荷守恒和库仑定律⑵电场强度及叠加、电势及电势能、电场线和等势面⑶电容器、示波器⑷带电粒子的运动 【命题预测】命题频率高，多集中在电场力作功和电势能的变化、带电粒子的运动及力电综合等方面 高考认证 一、选择题 1．图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。以下哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧？ A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1＜Q2  B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2| C. Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|＜Q2  D. Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2| 2.水平放置的平行板电容器与一电池相连。在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态。现将电容器两板间的距离增大，那么， A．电容变大，质点向上运动      B．电容变大，质点向下运动 C．电容变小，质点保持静止      D．电容变小，质点向下运动 3.根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹。在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，以下说法中正确的选项是 〔A〕动能先增大，后减小 〔B〕电势能先减小，后增大 〔C〕电场力先做负功，后做正功，总功等于零 〔D〕加速度先变小，后变大 4.一带正电的小球，系于长为l的不可伸长的轻线一端，线的另一端固定在O点，它们处在匀强电场中，电场的方向水平向右，场强的大小为E。电场对小球的作用力的大小等于小球的重力。现先把小球拉到图中的P1处，使轻线拉直，并与场强方向平行，然后由静止释放小球。小球在经过最低点的瞬间，因受线的拉力作用，共速度的竖直分量突变为零，水平分量没有变化，那么小球到达与P1点等高的P2点时速度的大小为〔    〕 A.         B.      5.在场强为E的匀强电场中固定放置两个带电小球1和2,它们的质量相等,电荷分别为q1和－q2〔q1≠q2〕.球1和球2的连线平行于电场线,如图,现同时放开1球和2球,于是它们开始在电场力的作用下运动.如果球1和2之间的距离可以取任意有限值,那么两球刚被放开时,它们的加速度可能是〔　　〕 A.大小不等,方向相同      B.大小不等,方向相反 C.大小相等,方向相同      D.大小相等,方向相反 6.图5为示波管中偏转电极的示意图，相距为d长度为l的平行板A、B加上电压后，可在A、B之间的空间中〔设为真空〕产生电场〔设为匀强电场〕。在AB左端距A、B等距离处的O点，有一电荷量为+q、质量为m的粒子以初速v0沿水平方向〔与A、B板平行〕射入〔如图〕。不计重力，要使此粒子能从C处射出，那么A、B间的电压应为〔    〕A.     B.                  C.     D.qm 7.光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为Em、带电量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为 (    ) (A)0       (B)mv02＋qEl (C)mv02         (D)mv02＋qEl 8.如图，在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷，电量的大小都是q1,在b、d两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电量的大小 都是q2，q1>q2。六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条？〔　　〕 A.E1         B.E2              C.E3          D.E4 9.图5中，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。在a点固定放置一个点电荷，带电量为+Q，在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U。将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中〔　　〕 q U                       q U q U                   q U 10.如以以下图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，那么从M点运动到N点的过程中〔　　〕 〔A〕小物块所受电场力逐渐减小. 〔B〕小物块具有的电势能逐渐减小. 〔C〕M点的电势一定高于N点的电势. 〔D〕小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功. 11.如图，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为Ua、Ub和Uc，Ua>Ub>Uc.一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知〔　　〕 K到L的过程中，电场力做负功 L到M的过程中，电场力做负功 K到L的过程中，静电势能增加 L到M的过程中，动能减少 12.如以下图，P、Q是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，＜，用EA、EB、UA、UB分别表示A、B两点的场强和电势，那么〔　　〕 A.EA一定大于EB ，UA一定大于UB B.EA不一定大于EB ，UA一定大于UB C.EA一定大于EB ，UA不一定大于UB D.EA不一定大于EB ，UA不一定大于UB a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零．以下说法中正确的选项是 (A)带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的 (B)a点的电势比b点的电势高 (C)带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小 (D)a点的电场强度比b点的电场强度大 14.右图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．假设带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是 (A)带电粒子所带电荷的符号 (B)带电粒子在a、b两点的受力方向 (C)带电粒子在a、b两点的速度何处较大 (D)带电粒子在a、b两点的电势能何处较大 二、非选择题 15．真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，假设将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°=0.6, cos37°=0.8)。现将该小球从电场中某点以初速度υ0竖直向上抛出。求运动过程中 〔1〕 小球受到的电场力的大小及方向； 〔2〕 小球从抛出点至最高点的电势能变化量； l＝1.00 m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别拴有质量皆为m×10－2 kg的带电小球A和B，它们的电量分别为－q和+q，q×10－7C。A、B之间用第三根线连接起来。空间中存在大小为E×106N/C的匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时A、B球的位置如以下图。现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会到达新的平衡位置。求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少。〔不计两带电小球间相互作用的静电力〕 答案 W×10－2J