鲁科版高中物理选修31课时分层作业5电场力做功与电势能含答案1
课时分层作业(五)电场力做功与电势能 (15分钟50分) 一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分) 1. 如图2-1-6所示,电场中a、b、c三点,ab=bc,则把点电荷+ g从a点经力点移到c点的过 程中,电场力做功的大小关系有() 【导学号:46242055] 图 2-1-6 A. 肌B.电=机 C.焰〈%D.无法比较 C [由电场线的疏密可以判断电场强度的大小关系,a点的电场强度最小,c点的电场强度最大.位 移相同时,点电荷在位段受到的平均电场力较大,所以今<队,选项C正确.] 2. 如图2-1-7所示,将一带负电的点电荷沿电场线方向从』点移动到方点,下列说法正确的是 A. 电场力做正功,电势能增加 B. 电场力做负功,电势能增加 C. 电场力做正功,电势能减少 D. 电场力做负功,电势能减少 B [负电荷所受的电场力方向与电场强度方向相反,先根据电场力与位移方向的关系判断电场力 做功的正负,再判断电势能的变化.带负电的点电荷所受的电场力方向从6到瓦该点电荷沿电 场线从』点移动到3点,电场力方向与位移方向相反,则电场力做负功,电势能增大.故选项B 正确.] 3. (多选)如图2-1-8所示,0、』、3为一直线上的三点,OA=AB,在。处固定一个点电荷+。 若一点电荷+ g放在4、方两点所受库仑力分别为凡、Fb,电势能分别为瓦k、勇,贝U() 【导学号:46242056] 土。 0AB B. Fa—^Fb A. Fa=2Fb D. EpA^EpB BD [根据库仑定律尸=“,电荷间的库仑力与距离的平方成反比,故Fa=4Fb,故A错误,B正 确;将点电荷+ g从』移动到3电场力做正功,故电势能减小,故幼>瓦〃,故C错误,D正确.] 4. (多选)如图2-1-9所示,带正电的点电荷固定于。点,电子在库仑力作用下,沿以0为一焦 点的椭圆运动.M、P、0为椭圆上的三点,尸点是轨道上离0最近的点.电子在从山点到达0点 的过程中() M 图 2-1-9 A. 速率先增大后减小 C.电势能先减小后增大 B. 速率先减小后增大 D.电势能先增大后减小 AC [根据点电荷0的电场线分布情况可知,电子由〃到0的运动轨迹为先向。靠近,此过程中, 电场力做正功,电势能减小,速率增大;后远离Q,此过程中,电场力做负功,电势能增大,速 率减小.故选项A、C正确.] 5. (多选)一个带电小球从空中的a点运动到人点的过程中,重力做功3 J,电场力做功1J,克 服空气阻力做功0.5 J,则小球() 【导学号:46242057] A. 在a点的重力势能比在人点的大3 J B. 在a点的电势能比们点的小1 J C. 在a点的动能比在方点的大3.5 J D. 在a点的机械能比在力点的机械能少0. 5 J AD [重力做功3 J,重力势能减小3 J,则小球在a点的重力势能比在0点的大3 J,选项A正 确;电场力做功1J,电势能减小1 J,在a点的电势能比在力点的大1 J,选项B错误;根据动 能定理有3 J+l J-0. 5」=屁一尾,得屁一尾=3. 5 J,即在a点的动能比在力点的小3. 5 J, 选项C错误;根据功能原理有1 J—0. 5 3=Eb—Ea,得与一R=0. 5 J,即在a点的机械能比在力 点的少0.5 J,选项D正确.] 6. (多选)如图2-1-10所示,在真空中有两个等量正点电荷Q和分别置于a、力两点,cd为 a》连线的中垂线,d为无穷远处.现将另一正电荷g由c点沿cd移向d点的过程中,下列说法 中正确的是() ab Q\ c q2 A. g的电势能逐渐增大 B. a的电势能逐渐减小 C. g受到的电场力一直在减小 D. a受到的电场力先增大后减小 BD [沿电场线的方向移动正电荷,电场力做正功,电势能逐渐减小,选项A错误,B正确;由c 点沿中垂线cd到d点,场强由零开始逐渐增大,达到某一值时又逐渐减小,到d点时场强减为 零,所以电荷受到的电场力先增大后减小,选项C错误,D正确.] 7. (多选)如图2-1-11所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负的试探电荷在这个电场 中仅在电场力作用下运动的轨迹.若电荷是从a处运动到人处,以下判断正确的是() 图 2-1-11 A. 电荷从a到人速度减小 B. 电荷从a到力加速度增大 C. 电荷从a到人电势能减小 D. 电荷从a到人电势能增加 AD [根据电场线的疏密程度可以判断在a处的场强大于人处的,也就是说试探电荷在a处受到 的电场力大于在入处的,由牛顿第二定律可知粒子在a处运动的加速度大于力处的,所以选项B 错误;根据带电粒子做曲线运动的条件,由曲线向力的方向弯曲可判定,电荷在a、人两点所受 到的电场力的方向都应在电场线上并大致向左.由此判断电场线方向发散向外,粒子在电场中从 a向力点运动,电场力对电荷做负功,其动能减小,电势能增大,故选项C错误,选项A、D正确.] 二、非选择题(本题共2小题,共22分) 8. (10分)将带电荷量0 = + l. OXI。— C的点电荷,从无限远处移到匀强电场中的夕点,需克服 电场力做功2.0Xl(r J, 0在P点受到的电场力是2.0X10“5 N,方向向右.试求: (1) 尸点场强的大小和方向; (2) 电荷的电势能在移动过程中如何变化?电荷在夕点的电势能是多少? 【导学号:46242060] ,、 F 2.0X10,, [解析](1)£=一「n—z N/C = 2 000 N/C,方向向右. (7i1. 0X 10 (2)无穷远处电势能为零,电荷在由无穷远处移到该点过程中电场力做负功,电势能增加,在P 点的电势能等于该过程中克服电场力做的功用=险=2. 0X 10-6 J. [答案](1)2 000 N/C 向右(2)增加 2.0X10「“ J 9. (12分)一匀强电场,场强方向是水平的,如图2-1-12所示.一个质量为0的带正电的小球, 从。点出发,初速度的大小为知 在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成。角的 直线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在。点的电势能之差. Vo 图 2-1-12 [解析]设电场强度为E,小球带电荷量为q,因小球做直线运动,它受的电场力QE和重力mg 的合力必沿此直线’如图,则有好书, 由图可知,小球做匀减速运动的加速度大小为 设从。到最高点的路程为s,两=2as, 运动的水平距离为L= scos。,两点的电势能之差△ %= qEL, 由以上各式得A^=-/z7Pbcos2。 [答案]3诸cos? 0 情感语录 1. 爱情合适就好,不要委屈将就,只要随意,彼此之间不要太大压力 2. 时间会把最正确的人带到你身边,在此之前,你要做的,是好好的 照顾自己 3. 女人的眼泪是最无用的液体,但你让女人流泪说明你很无用 4. 总有一天,你会遇上那个人,陪你看日出,直到你的人生落幕 5. 最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在 6. 我莫名其妙的地笑了,原来只因为