《2022-2023學年高中物理 第一章 靜電場 習題課 電場能的性質課時作業(yè) 新人教版選修3-1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2022-2023學年高中物理 第一章 靜電場 習題課 電場能的性質課時作業(yè) 新人教版選修3-1(2頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022-2023學年高中物理 第一章 靜電場 習題課 電場能的性質課時作業(yè) 新人教版選修3-1
1.如圖甲所示,A、B是某電場中一條電場線上的兩點.一個帶負電的點電荷僅受電場力作用,從A點沿電場線運動到B點.在此過程中,該點電荷的速度隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示.下列說法中正確的是( )
A.A點的電場強度比B點的大
B.A、B兩點的電場強度相等
C.A點的電勢比B點的電勢高
D.A點的電勢比B點的電勢低
解析:選C.由點電荷的速度v隨時間t變化的規(guī)律可知,帶負電的點電荷做加速度逐漸增大的減速運動,故A點的電場強度比B點的小,負電荷的動能減小,電勢能增加,對應位置的電勢減小
2、,因此C對.
2.(2018·衡水測試)靜電場方向平行于x軸,其電勢隨x的分布可簡化為如圖所示的折線,圖中φ0和d為已知量.一個帶負電的粒子在電場中以x=0為中心、沿x軸方向做周期性運動.已知該粒子質量為m、電量為-q,忽略重力.規(guī)定x軸正方向為電場強度E、加速度a、速度v的正方向,如圖分別表示x軸上各點的電場強度E,小球的加速度a、速度v和動能Ek隨x的變化圖象,其中正確的是( )
解析:選D.φ-x圖象的斜率表示電場強度,沿電場方向電勢降低,因而在x=0的左側,電場向左,且為勻強電場,故A錯誤;由于粒子帶負電,粒子的加速度在x=0左側加速度為正值,在x=0右側加速度為負值,且
3、大小不變,故B錯誤;在x=0左側粒子向右勻加速,在x=0的右側向右做勻減速運動,速度與位移不成正比,故C錯誤;在x=0左側粒子根據(jù)動能定理qEx=Ek-Ek0,在x=0的右側,根據(jù)動能定理可得-qEx=Ek′-Ek0,故D正確.
3.
(多選)一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動,其電勢能Ep隨位移x變化的關系如圖所示,其中O~x2段是對稱的曲線,x2~x3是直線段,則下列判斷正確的是( )
A.x1處電場強度最大
B.x2~x3段是勻強電場
C.x1、x2、x3處電勢φ1、φ2、φ3的關系為φ1>φ2>φ3
D.粒子在O~x2段做勻變速運動,x2~x3段做勻速直線運
4、動
解析:選BC.根據(jù)電勢能與電勢的關系:Ep=qφ,場強與電勢的關系:E=,得:E=·.由數(shù)學知識可知Ep-x圖象切線的斜率等于,x1處切線斜率為零,則x1處電場強度為零,故A錯誤.由圖看出在O~x1段圖象切線的斜率不斷減小,由上式知場強減小,粒子所受的電場力減小,加速度減小,做非勻變速運動.x1~x2段圖象切線的斜率不斷增大,場強增大,粒子所受的電場力增大,做非勻變速運動.x2~x3段斜率不變,場強不變,即電場強度大小和方向均不變,是勻強電場,粒子所受的電場力不變,做勻變速直線運動,故B正確,D錯誤;根據(jù)電勢能與電勢的關系:Ep=qφ,因粒子帶負電,q<0,則知電勢能越大,粒子所在處的電
5、勢越低,所以有:φ1>φ2>φ3,故C正確.
4.(多選)如圖所示,A、B、C、D是圓周上的四個點,四個點上放著兩對等量的異種點電荷,AC⊥BD且相交于圓心O,BD上的M、N兩點關于圓心O對稱.下列說法正確的是( )
A.M、N兩點的電場強度不相同
B.M、N兩點的電勢不相同
C.一個電子沿直線從M點移動到N點,電場力做的總功為零
D.一個電子沿直線從M點移動到N點,電勢能一直減少
解析:選AC.根據(jù)點電荷的場強公式E=和電場的疊加原理可知,M、N兩點的電場強度大小相等、方向相反,則電場強度不同,故A正確.等量異號電荷連線的中垂線是等勢面,M、N兩點對AB兩個電荷的電場來說電勢不等,是M點的電勢低;對CD兩個電荷的電場來說M點的電勢高,由對稱性可知,M、N兩點的電勢相同,故B錯誤.M、N兩點間的電勢差為零,根據(jù)W=qU,知電子沿直線從M點移動到N點,電場力做的總功為零,故C正確.電子沿直線從M點移動到N點,電場力先做正功后做負功,電勢能先減小后增大,故D錯誤.