D. 此试探电荷在M处的电势能小于N处的电势能
2、如图所示,平行金属带电极板A、B间可看作匀强电场,场强地,求:
(1)C、D两点的电势和两点间的电势差。 (2)点电荷(3)将点电荷
分别在C和D两点的电势能。 从C匀速移到D时外力所做的功。
,
极板间距离d=5cm,电场中C和D分别到A、B两板的距离为0.5cm,B极板接
答案:(1)由又因所以(2)由
得 及
得
,所以
,同理可得
,
(3)把由C匀速移到D,电场力做负功,由于匀速移动,外力做功与电场力做功大小相等
3、某区域电场线如图所示,左右对称分布,A、B为区域上两点。下列说法正确的是( AD ) A. A点电势一定高于B点电势 B. A点场强一定小于B点场强
C. 正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能 D. 将电子从A点移动到B点,电场力做负功
4、如图所示,两个等量异种点电荷的连线和其中垂线上有a、b、c三点,下列说法正确的是( BD )
A. a点电势比b点电势高
B. a、b两点的场强方向相同,b点场强比a点场强大 C. b点电势比c点电势高,场强方向相同
D. 一个电子仅在电场力作用下不可能沿如图曲线轨迹从a点运动到c点
5、如图所示,为某电场中的一条电场线,在a点由静止释放一个负电荷(重力不能忽略),到达b点时速度恰好为零,则( BCD )
A. 该电场一定是匀强电场 B. 该负电荷从a→b是变加速运动 C. 电场中a点的电势大于b点的电势
D. 负电荷在a点的电势能小于在b点的电势能
6、空间有一匀强电场,在电场中建立如图所示的直角坐标系O-xyz,M、N、P为电场中的三个点,M点的坐标(0,a,0),N点的坐标为(a,0,0),P点的坐标为(a,,)。已知电场方向平行于直线MN,M点电势为0,N点电势为1V,则P点的电势为( D )
A.
B.
C.
D.
7、如图所示为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点。在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J,电场力做的功为1.5J。则下列说法正确的是( CD ) A. 粒子带负电
B. 粒子在A点的电势能比在B点少1.5J C. 粒子在A点的动能比在B点多0.5J D. 粒子在A点的机械能比在B点少1.5J 8、如图甲所示,两个点电荷
、固定在x轴上距离为L的两点,其中
带正电荷位于原
点O,a、b是它们连线延长线上的两点,其中b点与O点相距3L。现有一带正电的离子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),设粒子经过a,b两点时的速度分别为、,其速度随坐标x变化的图像如图乙所示,则以下判断正确的是( ABD ) A.
带负电且电荷量小于
B. b点的场强一定为零
C. a点的电势比b点的电势高
D. 粒子在a点的电势能比b点的电势能小
题型5(电场力做功的特点及应用)
1、电场力做功特点
电场力做功只与电荷的起始位置和终点位置有关,与电荷经过的路径无关。 2、求电场力做功的方法
(1)利用电势差来计算:W=qU,此公式适用于所有的电场。 (2)利用恒力做功的公式来计算:匀强电场。
(3)利用电势能的变化来计算:W=
,其中
和
分别指初、末状态的电势能。
,其中是沿电场方向上的位移,此公式只适用于
(4)利用动能定理来计算:
。
1、如图所示,绝缘轻杆两端固定带电小球A和B,轻杆处于水平向右的匀强电场中,不考虑两球之间的相互作用。初始时轻杆与电场线垂直(如图中实线位置),将杆向右平移的同时顺时针转过90°(如图中虚线位置),发现A、B两球电势能之和不变。根据图中给出的位置关系,可判断下列说法中正确的是( B ) A. A球一定带正电荷,B球一定带负电荷 B. A、B两球带电荷量的绝对值之比C. A球电势能一定增加
D. 电场力对A球和B球都不做功 2、有一带负电的小球,其带电荷量
,如图所示,开始时静止在场强为
的匀强电场中的P点,靠近电场极板B有一挡板S,小球与挡
板S的距离h=4cm,与A板的距离H=36cm,小球的重力忽略不计,在电场力
作用下小球向左运动,与挡板S相碰后电荷量减少到碰前的k倍,已知k=,碰撞过程中小球的机械能没有损失。
(1)设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零,则小球在P点时的电势能为多少? (2)小球第一次被弹回到达最右端时距S板的距离为多少?
(3)小球从P点出发第一次回到最右端的过程中,电场力对小球做了多少功?
答案:(1)SP间的电势差因
=0,所以
。
,所以小球在P点时的电势能为
(2)令小球与S碰撞时速度大小为v,小球第一次从P到S有
小球第一次被弹回至最右端距S板的距离为,有,所以
(3)由动能定理知:
,,则W=。
3、如图所示,匀强电场中有一圆,其所在平面与电场线平行,O为圆心,A、B为圆周上的两点。现将某带电粒子从A点以相同的初动能向不同方向发射,到达圆周上各点时,其中过B点的动能最大。不计重力和空气阻力,则该电场的电场线一定( A ) A. OB平行 B. OB垂直 C. AB平行 D. AB垂直
4、如图所示为空间某一电场的电场线,a、b两点为其中一条竖直向下的电场线上的两点,该两点的高度差为h,一个质量为m、带电荷量为+q的小球从a点静止释放后沿电场线运
是
与
动到b点时速度大小为,则下列说法中正确的是( BD )
A. 质量为m、带电荷量为+q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b带你的过程中动能增加量等于电势能减少量
B. a、b两点的电势差
C. 质量为m、带电荷量为+2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为
D. 质量为m、带电荷量为-q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为5、如图所示,真空中有一匀强电场和水平面成一定角度斜向上,一个电荷量为
的点电荷固定于电场中的O处,在a处有一个质量为m=9g、电荷量为
的点电荷恰能处于静止状态,a与I在同一水平面上,且相距为r=0.1m。现
用绝缘工具将q搬到与a在同一竖直平面上的b点,Oa=Ob且相互垂直,在此过程中外力至少做功为(g取10m/s2)( D ) A.
B.
C. D.
6、如图所示,真空中有一个固定的点电荷,电荷量为+Q,虚线表示该点电荷电场中的等势面。两个一价离子M、N(不计重力和它们之间的库仑力)先后从a点以相同的速率射入该电场,运动轨迹分别为曲线alb和arc,其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置。下列说法中正确的是( ABC ) A. M是负离子,N是正离子
B. M在p点的速率大于N在q点的速率 C. M在b点的速率等于N在c点的速率
D. M从p→b过程电场力做的功等于N从a→q过程电场力做的功
7、如图所示,同一竖直线的A、B两点,固定有等质量异种点电荷,电荷量为q,正、负如图所示,△ABC为一等边三角形(边长为L),CD为AB边的中垂线,且与右侧竖直光
滑圆弧轨道的最低点C相切,已知圆弧的半径为R,现把质量为m、带电荷量为+Q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放,到最低点C时速度为。已知静电力常量为k,现取d为电势零点,求: (1)在等量异种电荷的电场中,M点的电势(2)在最低点C轨道对小球的支持力
。
为多大?
答案:(1)小球由最高点M运动到C的过程中,由动能定理得,可得
MC两点的电势差为
相关推荐: