高二物理電場中的動力學(xué)和能量問題練習(xí)題
【考點提示】⑴電荷守恒和庫侖定律⑵電場強度及疊加、電勢及電勢能、電場線和等勢面⑶電容器、示波器⑷帶電粒子的運動
【命題預(yù)測】命題頻率高，多集中在電場力作功和電勢能的變化、帶電粒子的運動及力電綜合等方面
一、選擇題
1.圖中a、b是兩個點電荷，它們的電量分別為Q1、Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上的一點。下列哪種情況能使P點場強方向指向MN的左側(cè)?
A.Q1、Q2都是正電荷，且Q1
B.Q1是正電荷，Q2是負(fù)電荷，且Q1>|Q2|
C. Q1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，且|Q1|
D. Q1、Q2都是負(fù)電荷，且|Q1|>|Q2|
2.水平放置的平行板電容器與一電池相連。在電容器的兩板間有一帶正電的質(zhì)點處于靜止平衡狀態(tài)。現(xiàn)將電容器兩板間的距離增大，則，
A.電容變大，質(zhì)點向上運動 B.電容變大，質(zhì)點向下運動
C.電容變小，質(zhì)點保持靜止 D.電容變小，質(zhì)點向下運動
3.根據(jù)α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。圖中虛線表示原子核所形成的電場的等勢線，實線表示一個α粒子的運動軌跡。在α粒子從a運動到b、再運動到c的過程中，下列說法中正確的是
(A)動能先增大，后減小
(B)電勢能先減小，后增大
(C)電場力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零
(D)加速度先變小，后變大
4.一帶正電的小球，系于長為l的不可伸長的輕線一端，線的另一端固定在O點，它們處在勻強電場中，電場的方向水平向右，場強的大小為E。已知電場對小球的作用力的大小等于小球的重力?，F(xiàn)先把小球拉到圖中的P1處，使輕線拉直，并與場強方向平行，然后由靜止釋放小球。已知小球在經(jīng)過最低點的瞬間，因受線的拉力作用，共速度的豎直分量突變?yōu)榱悖椒至繘]有變化，則小球到達與P1點等高的P2點時速度的大小為( )
A. B. C.2 D.0
5.在場強為E的勻強電場中固定放置兩個帶電小球1和2,它們的質(zhì)量相等,電荷分別為q1和-q2(q1≠q2).球1和球2的連線平行于電場線,如圖,現(xiàn)同時放開1球和2球,于是它們開始在電場力的作用下運動.如果球1和2之間的距離可以取任意有限值,則兩球剛被放開時,它們的加速度可能是( )
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.圖5為示波管中偏轉(zhuǎn)電極的示意圖，相距為d長度為l的平行板A、B加上電壓后，可在A、B之間的空間中(設(shè)為真空)產(chǎn)生電場(設(shè)為勻強電場)。在AB左端距A、B等距離處的O點，有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子以初速v0沿水平方向(與A、B板平行)射入(如圖)。不計重力，要使此粒子能從C處射出，則A、B間的電壓應(yīng)為( )A. B.
C. D.q m
7.光滑水平面上有一邊長為l的正方形區(qū)域處在場強為E的勻強電場中,電場方向與正方形一邊平行.一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點,以垂直于該邊的水平初速v0進入該正方形區(qū)域.當(dāng)小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時,具有的動能可能為 ( )
(A)0 (B) mv02+ qEl (C) mv02 (D) mv02+ qEl
8.如圖，在正六邊形的a、c兩個頂點上各放一帶正電的點電荷，電量的大小都是q1,在b、d兩個頂點上，各放一帶負(fù)電的點電荷，電量的大小 都是q2，q1>q2。已知六邊形中心O點處的場強可用圖中的四條有向線段中的一條來表示，它是哪一條?( )
A.E1 B.E2 C.E3 D.E4
9.圖5中，a、b、c、d、e五點在一直線上，b、c兩點間的距離等于d、e兩點間的距離。在a點固定放置一個點電荷，帶電量為+Q，已知在+Q的電場中b、c兩點間的電勢差為U。將另一個點電荷+q從d點移動到e點的過程中( )
A.電場力做功q U B.克服電場力做功q U
C.電場力做功大于q U D.電場力做功小于q U
10.如下圖所示，在粗糙水平面上固定一點電荷Q，在M點無初速釋放一帶有恒定電量的小物塊，小物塊在Q的電場中運動到N點靜止，則從M點運動到N點的過程中( )
(A)小物塊所受電場力逐漸減小.
(B)小物塊具有的電勢能逐漸減小.
(C)M點的電勢一定高于N點的電勢.
(D)小物塊電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功.
11.如圖，虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為Ua、Ub和Uc，Ua>Ub>Uc.一帶正電的粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示，由圖可知( )
A.粒子從K到L的過程中，電場力做負(fù)功
B.粒子從L到M的過程中，電場力做負(fù)功
C.粒子從K到L的過程中，靜電勢能增加
D.粒子從L到M的過程中，動能減少
12.如圖所示，P、Q是兩個電量相等的正的點電荷，它們連線的中點是O，A、B是中垂線上的兩點， < ，用EA、EB、UA、UB分別表示A、B兩點的場強和電勢，則( )
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
13.右圖中a、b為豎直向上的電場線上的兩點，一帶電質(zhì)點在a點由靜止釋放，沿電場線向上運動，到b點恰好速度為零.下列說法中正確的是
(A)帶電質(zhì)點在a、b兩點所受的電場力都是豎直向上的
(B)a點的電勢比b點的電勢高
(C)帶電質(zhì)點在a點的電勢能比在b點的電勢能小
(D)a點的電場強度比b點的電場強度大
14.右圖中實線是一簇未標(biāo)明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點.若帶電粒子在運動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是
(A)帶電粒子所帶電荷的符號
(B)帶電粒子在a、b兩點的受力方向
(C)帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大
(D)帶電粒子在a、b兩點的電勢能何處較大
二、非選擇題
15.真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場。在電場中，若將一個質(zhì)量為m、帶正電的小球由靜止釋放，運動中小球的速度與豎直方向夾角為37°(取sin37°=0.6, cos37°=0.8)?，F(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度υ0豎直向上拋出。求運動過程中
(1) 小球受到的電場力的大小及方向;
(2) 小球從拋出點至點的電勢能變化量;
16.有三根長度皆為l=1.00 m的不可伸長的絕緣輕線，其中兩根的一端固定在天花板上的O點，另一端分別拴有質(zhì)量皆為m=1.00×10-2 kg的帶電小球A和B，它們的電量分別為-q和+q，q=1.00×10-7C。A、B之間用第三根線連接起來?？臻g中存在大小為E=1.00×106N/C的勻強電場，場強方向沿水平向右，平衡時A、B球的位置如圖所示。現(xiàn)將O、B之間的線燒斷，由于有空氣阻力，A、B球最后會達到新的平衡位置。求最后兩球的機械能與電勢能的總和與燒斷前相比改變了多少。(不計兩帶電小球間相互作用的靜電力)
【考點提示】⑴電荷守恒和庫侖定律⑵電場強度及疊加、電勢及電勢能、電場線和等勢面⑶電容器、示波器⑷帶電粒子的運動
【命題預(yù)測】命題頻率高，多集中在電場力作功和電勢能的變化、帶電粒子的運動及力電綜合等方面
一、選擇題
1.圖中a、b是兩個點電荷，它們的電量分別為Q1、Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上的一點。下列哪種情況能使P點場強方向指向MN的左側(cè)?
A.Q1、Q2都是正電荷，且Q1
B.Q1是正電荷，Q2是負(fù)電荷，且Q1>|Q2|
C. Q1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，且|Q1|
D. Q1、Q2都是負(fù)電荷，且|Q1|>|Q2|
2.水平放置的平行板電容器與一電池相連。在電容器的兩板間有一帶正電的質(zhì)點處于靜止平衡狀態(tài)。現(xiàn)將電容器兩板間的距離增大，則，
A.電容變大，質(zhì)點向上運動 B.電容變大，質(zhì)點向下運動
C.電容變小，質(zhì)點保持靜止 D.電容變小，質(zhì)點向下運動
3.根據(jù)α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。圖中虛線表示原子核所形成的電場的等勢線，實線表示一個α粒子的運動軌跡。在α粒子從a運動到b、再運動到c的過程中，下列說法中正確的是
(A)動能先增大，后減小
(B)電勢能先減小，后增大
(C)電場力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零
(D)加速度先變小，后變大
4.一帶正電的小球，系于長為l的不可伸長的輕線一端，線的另一端固定在O點，它們處在勻強電場中，電場的方向水平向右，場強的大小為E。已知電場對小球的作用力的大小等于小球的重力?，F(xiàn)先把小球拉到圖中的P1處，使輕線拉直，并與場強方向平行，然后由靜止釋放小球。已知小球在經(jīng)過最低點的瞬間，因受線的拉力作用，共速度的豎直分量突變?yōu)榱悖椒至繘]有變化，則小球到達與P1點等高的P2點時速度的大小為( )
A. B. C.2 D.0
5.在場強為E的勻強電場中固定放置兩個帶電小球1和2,它們的質(zhì)量相等,電荷分別為q1和-q2(q1≠q2).球1和球2的連線平行于電場線,如圖,現(xiàn)同時放開1球和2球,于是它們開始在電場力的作用下運動.如果球1和2之間的距離可以取任意有限值,則兩球剛被放開時,它們的加速度可能是( )
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.圖5為示波管中偏轉(zhuǎn)電極的示意圖，相距為d長度為l的平行板A、B加上電壓后，可在A、B之間的空間中(設(shè)為真空)產(chǎn)生電場(設(shè)為勻強電場)。在AB左端距A、B等距離處的O點，有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子以初速v0沿水平方向(與A、B板平行)射入(如圖)。不計重力，要使此粒子能從C處射出，則A、B間的電壓應(yīng)為( )A. B.
C. D.q m
7.光滑水平面上有一邊長為l的正方形區(qū)域處在場強為E的勻強電場中,電場方向與正方形一邊平行.一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點,以垂直于該邊的水平初速v0進入該正方形區(qū)域.當(dāng)小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時,具有的動能可能為 ( )
(A)0 (B) mv02+ qEl (C) mv02 (D) mv02+ qEl
8.如圖，在正六邊形的a、c兩個頂點上各放一帶正電的點電荷，電量的大小都是q1,在b、d兩個頂點上，各放一帶負(fù)電的點電荷，電量的大小 都是q2，q1>q2。已知六邊形中心O點處的場強可用圖中的四條有向線段中的一條來表示，它是哪一條?( )
A.E1 B.E2 C.E3 D.E4
9.圖5中，a、b、c、d、e五點在一直線上，b、c兩點間的距離等于d、e兩點間的距離。在a點固定放置一個點電荷，帶電量為+Q，已知在+Q的電場中b、c兩點間的電勢差為U。將另一個點電荷+q從d點移動到e點的過程中( )
A.電場力做功q U B.克服電場力做功q U
C.電場力做功大于q U D.電場力做功小于q U
10.如下圖所示，在粗糙水平面上固定一點電荷Q，在M點無初速釋放一帶有恒定電量的小物塊，小物塊在Q的電場中運動到N點靜止，則從M點運動到N點的過程中( )
(A)小物塊所受電場力逐漸減小.
(B)小物塊具有的電勢能逐漸減小.
(C)M點的電勢一定高于N點的電勢.
(D)小物塊電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功.
11.如圖，虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為Ua、Ub和Uc，Ua>Ub>Uc.一帶正電的粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示，由圖可知( )
A.粒子從K到L的過程中，電場力做負(fù)功
B.粒子從L到M的過程中，電場力做負(fù)功
C.粒子從K到L的過程中，靜電勢能增加
D.粒子從L到M的過程中，動能減少
12.如圖所示，P、Q是兩個電量相等的正的點電荷，它們連線的中點是O，A、B是中垂線上的兩點， < ，用EA、EB、UA、UB分別表示A、B兩點的場強和電勢，則( )
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
13.右圖中a、b為豎直向上的電場線上的兩點，一帶電質(zhì)點在a點由靜止釋放，沿電場線向上運動，到b點恰好速度為零.下列說法中正確的是
(A)帶電質(zhì)點在a、b兩點所受的電場力都是豎直向上的
(B)a點的電勢比b點的電勢高
(C)帶電質(zhì)點在a點的電勢能比在b點的電勢能小
(D)a點的電場強度比b點的電場強度大
14.右圖中實線是一簇未標(biāo)明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點.若帶電粒子在運動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是
(A)帶電粒子所帶電荷的符號
(B)帶電粒子在a、b兩點的受力方向
(C)帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大
(D)帶電粒子在a、b兩點的電勢能何處較大
二、非選擇題
15.真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場。在電場中，若將一個質(zhì)量為m、帶正電的小球由靜止釋放，運動中小球的速度與豎直方向夾角為37°(取sin37°=0.6, cos37°=0.8)?，F(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度υ0豎直向上拋出。求運動過程中
(1) 小球受到的電場力的大小及方向;
(2) 小球從拋出點至點的電勢能變化量;
16.有三根長度皆為l=1.00 m的不可伸長的絕緣輕線，其中兩根的一端固定在天花板上的O點，另一端分別拴有質(zhì)量皆為m=1.00×10-2 kg的帶電小球A和B，它們的電量分別為-q和+q，q=1.00×10-7C。A、B之間用第三根線連接起來?？臻g中存在大小為E=1.00×106N/C的勻強電場，場強方向沿水平向右，平衡時A、B球的位置如圖所示。現(xiàn)將O、B之間的線燒斷，由于有空氣阻力，A、B球最后會達到新的平衡位置。求最后兩球的機械能與電勢能的總和與燒斷前相比改變了多少。(不計兩帶電小球間相互作用的靜電力)