题目列表(包括答案和解析)
8.(2009·全国卷Ⅱ)图6中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒
子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同
速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条
实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点
电势高于c点.若不计重力,则 ( )
A.M带负电荷,N带正电荷
B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C.N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D.M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的
功等于零
解析:由O点电势高于c点电势知,场强方向垂直虚线向下,由两粒子运动轨迹的
弯曲方向可知N粒子所受电场力方向向上,M粒子所受电场力方向向下,故M粒子
带正电、N粒子带负电,A错误.在匀强电场中相邻等势线间的电势差相等,故电
场力对M、N做的功相等,B正确.因O点电势低于a点电势,且N粒子带负电,
故N粒子运动中电势能减少,电场力做正功,C错误.O、b两点位于同一等势线上,
D正确.
答案:BD
7.如图5所示的匀强电场E的区域内,由A、B、C、
D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空
间,电场方向与面ABCD垂直.下列说法正确的是
( )
A.A、D两点间电势差UAD与A、A′两点间电势差
UAA′相等
B.带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′
点,电场力做正功
C.带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,电势能减小
D.带电粒子从A点移到C′点,沿对角线A→C′与沿路径A→B→B′→C′电场
力做功相同
解析:在匀强电场中,因AD垂直于电场线方向,则φA=φD,UAD=0,而UAA′≠0,
故A错;因φD>φD′,则从A→D→D′移动正电荷电场力做正功,B对;从A→D→D′
移动负电荷,电场力做负功,电势能增加,C错;电场力做功与路径无关,只与两
点间电势差有关,故D正确.
答案:BD
6.如图4所示,在电场中,一个负电荷从C点分别沿直线
移到A点和B点,在这两个过程中,均需克服电场力做功,
且做功的值相同,有可能满足这种做功情况的电场是( )
A.沿y轴正方向的匀强电场
B.沿x轴正方向的匀强电场
C.在第Ⅰ象限内有负点电荷
D.在第Ⅳ象限内有负点电荷
解析:由于负电荷从C点分别到A点和B点,电场力分别做了相同数量的负功,表
明A、B两点必在电场中的同一等势面上,如果电场是沿y轴正方向的匀强电场,则
A、B为同一等势面上的点,故A项正确.如果在AB的中垂线上的上、下某处放一
负电荷,则点A、B也是同一等势面上的点,在第Ⅰ象限满足负电荷从C点分别移
到A、B点时克服电场力做的功相同,在第Ⅳ象限有可能满足负电荷从C点分别移到A、B点时克服电场力做的功相同,故选项A、C、D正确.
答案:ACD
5.(2009·广东理基)如图3所示,一带负电粒子以某速度进入水
平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动
轨迹.M和N是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右点.不
计重力,下列表述正确的是 ( )
A.粒子在M点的速率最大
B.粒子所受电场力沿电场方向
C.粒子在电场中的加速度不变
D.粒子在电场中的电势能始终在增加
解析:根据做曲线运动的物体所受合力指向轨迹的凹侧的特点,再结合电场力的特
点可知粒子带负电,即受到的电场力方向与电场线方向相反,B错;从N点到M点
电场力做负功,粒子做减速运动,电势能增加,当达到M点后电场力做正功,粒子
做加速运动,电势能减小,则粒子在M点的速度最小,A、D错;在整个过程中粒
子只受电场力,根据牛顿第二定律可知加速度不变,C正确.
答案:C
4.如图2所示,虚线表示等势面,相邻两等势面间的电势差相等,
有一带正电的小球在电场中运动,实线表示该小球的运动轨
迹.小球在a点的动能等于20 eV,运动到b点时的动能等于2 eV.
若取c点为电势零点,则当这个带电小球的电势能等于-6 eV时
(不计重力和空气阻力),它的动能等于 ( )
A.16 eV B.14 eV
C.6 eV D.4 eV
解析:从a到b由动能定理可知,电场力做功Wab=-18 eV,则从a到b电势能增
加量ΔEp=18 eV,由等势面特点及c点为电势零点可知:a点电势能Epa=-12 eV,
又由动能和电势能之和不变可判断B正确.
答案:B
3.将一正电荷从无限远处移入电场中M点,静电力做功W1=6×10-9 J,若将一个等
量的负电荷从电场中N点移向无限远处,静电力做功W2=7×10-9 J,则M、N两点
的电势φM、φN,有如下关系 ( )
A.φM<φN<0 B.φN>φM>0
C.φN<φM<0 D.φM>φN>0
解析:对正电荷φ∞-φM=;对负电荷φN-φ∞=.即φ∞-φN=.而W2>W1,φ∞[来源:]
=0,且和均大于0,则φN<φM<0,正确答案选C.
答案:C
2.在静电场中 ( )
A.电场强度处处为零的区域内,电势一定也处处为零
B.电场强度处处相同的区域内,电势一定也处处相同
C.电场强度的方向总是跟等势面垂直
D.电势降低的方向就是电场强度的方向
解析:电场强度的大小和电势的高低没有直接关系,不能根据电场强度的大小判断
电势的高低,也不能根据电势的高低判断电场强度的大小,A、B均错.电场强度的
方向一定跟等势面垂直,C对.沿电场强度的方向电势降低,但电势降低的方向不
一定是电场强度的方向,电势降低最快的方向才是电场强度的方向,D错.
答案:C
得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)
1.(2008·广东高考)如图1所示,实线表示电场线,虚线
表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子
先经过M点,再经过N点,可以判定 ( )
A.M点的电势大于N点的电势
B.M点的电势小于N点的电势
C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电
场力
D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力
解析:沿电场线方向电势降落,所以A对B错;电场线越密的地方电场强度越大,
同一带电粒子所受电场力越大,故C错D对.
答案:AD
12.(14分)(2010·莱芜模拟)一质量为m、带电荷量为+q的小球以水平初速度v0进入竖
直向上的匀强电场中,如图12甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高
度y与水平方向的位移x之间的关系如图12乙所示.根据图乙给出的信息,(重力加
速度为g)求:
图12
(1)匀强电场场强的大小;
(2)小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中,电场力做的功;
(3)小球在h高度处的动能.
解析:(1)小球进入电场后,水平方向做匀速直线运动,设经过时间t,水平方向:
v0t=L
竖直方向:=h
所以E=-
(2)电场力做功为
W=-qEh=
(3)根据动能定理mgh-qEh=Ek-
得Ek=+
答案:(1)- (2)
(3)+
4.0×104 N/C的匀强电场.现对木板施加一平行于
斜面向上的拉力F=10.8 N. 取g=10 m/s2,斜面足够长.求:
(1)物块经多长时间离开木板?
(2)物块离开木板时木板获得的动能.
(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能.
解析:(1)物块向下做加速运动,设其加速度为a1,木板的加速度为a2,则由牛顿第
二定律
对物块:mgsin37°-μ(mgcos37°+qE)=ma1
对木板:Mgsin37°+μ(mgcos37°+qE)-F=Ma2
又a1t2-a2t2=L
得物块滑过木板所用时间t= s.
(2)物块离开木板时木板的速度v2=a2t=3 m/s.
其动能为Ek2=Mv22=27 J
(3)由于摩擦而产生的内能为
Q=F摩x相=μ(mgcos37°+qE)·L=2.16 J.
答案:(1) s (2)27 J (3)2.16 J
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