高二物理电场中的动力学和能量问题练习题
高二物理电场中的动力学和能量问题练习题
【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
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。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧?
A.Q1、Q2都是正电荷，且Q1
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|
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，则，
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，下列说法中正确的是
(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。已知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。已知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，则小球到达与P1点等高的P2点时速度的大小为( )
A. B. C.2 D.0
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,则两球刚被放开时,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，则A、B间的电压应为( )A. B.
C. D.q m
7.光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行.一质量为m、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。已知六边形中心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，已知在+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( )
A.电场力做功q U B.克服电场力做功q U
C.电场力做功大于q U D.电场力做功小于q U
10.如下图所示，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，则从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( )
A.粒子从K到L的过程中，电场力做负功
B.粒子从L到M的过程中，电场力做负功
C.粒子从K到L的过程中，静电势能增加
D.粒子从L到M的过程中，动能减少
12.如图所示，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，则( )
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.右图中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.下列说法中正确的是
(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.若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，若将一个质量为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) 小球从抛出点至点的电势能变化量;
16.有三根长度皆为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=1.00×10-2 kg的带电小球A和B，它们的电量分别为-q和+q，q=1.00×10-7C。A、B之间用第三根线连接起来。空间中存在大小为E=1.00×106N/C的匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时A、B球的位置如图所示。现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置。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)
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