高二物理电场中的动力学和能量问题练习题
考试是检测学生学习效果的重要手段和方法,考前需要做好各方面的知识储备。下面是小编为大家整理的高二物理电场中的动力学和能量问题练习题,请认真复习!
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) 小球从抛出点至最高点的电势能变化量;
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)