2022学年高二物理人教版必修三讲练高分突破强化一 静电场中的能量问题.doc

2022学年高二物理人教版必修三讲练高分突破专题静电场中的能量专题一：静电场中的能量问题一、单选题1．一带电微粒沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面，且四个等势面的电势关系满足，则该带电微粒（　　）A．一定带负电B．从A点到B点运动的过程中电势能增大C．从A点到B点运动的过程中机械能增加D．动能和电势能之和增加2．如图所示，有三个质量相等的分别带正电、负电和不带电的小球，从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度v0先后射入电场中，最后在正极板上打出A，B，C三个点，则（　　）A．三小球在电场中运动时间相同B．三小球到达正极板时速度相同C．落到A处小球带负电，落到C处小球带正电D．三小球到达正极板时落在A、C处的小球机械能增大，落在B处的小球机械能不变3．两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器将两金属板分别与电源两极相连，如图所示，闭合开关S达到稳定后，在两板间有一带电液滴P恰好处于静止状态，下列判断正确的是（　　）A．断开开关S，减小两板间的距离，液滴向上运动B．断开开关S，减小两板间的距离，液滴向下运动C．保持开关S闭合，减小两极间的距离，液滴的重力势能增加D．保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴的电势能增加4．一质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中水平拋出，被抛出后小球的加速度大小为g（g为重力加速度大小），则在小球上升高度h的过程中（　　）A．小球所受电场力做的功为mgh B．小球的电势能增大了mghC．小球所受重力做的功为mgh D．小球的机械能增大了2mgh5．如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的粒子仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点，下列说法正确的是（　　）A．三个等势面中，等势面a的电势最高B．带电粒子通过P点时的电势能比通过Q点时大C．带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时大D．带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时小6．如图所示，实线表示电场线，一个负电荷q由a点飞入图示的电场后，沿abc运动，并从c点飞出电场。

已知q由a运动到b动能减少了3×10-5 J，由b运动到c动能增加了4.5×10-5 J，忽略重力则从a到c，电荷的电势能的变化及电场线的方向为（　　）A．增加1.5×10-5 J，方向斜向下 B．增加1.5×10-5 J，方向斜向上C．减少1.5×10-5 J，方向斜向上 D．减少4.5×10-5 J，方向斜向下7．如图有两个完全相同的金属球a、b，b固定在绝缘地板上，a在离b高H的正上方，由静止释放与b发生碰撞后竖直回跳高度为h设碰撞中无动能损失，空气阻力不计，则（　　）A．若a、b带等量同种电荷，则H>hB．若a、b带等量同种电荷，则H

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反方向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12．如图所示，实线是一带负电粒子在某一匀强电场中运动轨迹的一部分，粒子经过点的速度大小为，经过点的速度大小为，粒子由运动到点的过程中其速度方向恰好改变了，已知、两点间的距离为，带电粒子的质量为，电量大小为，不考虑带电粒子的重力则（　　）A．带电粒子运动过程中，电势能先增加后减少 B．点的电势高于点的电势C．、两点间的电势差为 D．匀强电场的电场强度为13．如图甲所示，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示t=0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出微粒运动过程中未与金属板接触重力加速度的大小为g关于微粒在0~T时间内运动的描述，正确的是（　　）A．末速度沿水平方向，大小为v0B．重力势能减少了mgdC．电场力做功为D．金属板长度为3v014．如图所示，绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一电荷量为﹣q、质量为m的滑块（可看做点电荷）从a点以初速度v0沿水平面向Q运动，到达b点时速度为零。

已知a、b间距离为x，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g以下判断正确的是（　　）A．滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能大于滑动摩擦力B．滑块在运动过程的中间时刻速率小于C．此过程中产生的内能为D．Q产生的电场中a、b两点间的电势差Uab=15．如图所示，倾角为的光滑绝缘直角斜面ABC，D是斜边AB的中点，AC高为d，在C点固定一个带电荷量为的点电荷一质量为m，电荷量为的小球从A点由静止释放，小球经过D点时的速度为v，到达B点时的速度为0，则A．小球从A到D的过程中静电力做功为0B．小球从A到B的过程中电势能逐渐减小C．小球从A到B的过程中电势能一直增加D．AB两点间的电势差16．如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104N/C的匀强电场在匀强电场中有一根长L=2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为0.08kg的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角，若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°＝0.8，g取10m/s2下列说法正确（　　）A．小球的带电荷量q=4×10－5CB．小球动能的最小值为1JC．小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值D．小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变，且为5J17．一个半径为R的绝缘光滑的圆环竖直放置在方向水平向右的、场强为E的匀强电场中，如图所示，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可以沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时的速度恰好为零，由此可知（　　）A．小球在a点的加速度与在d点的加速度大小相等B．小球在b点的机械能最大，在d点的机械能最小C．小球在b点的机械能最小，在d点的机械能最大D．小球在b点与在c点的速度大小相等18．如图所示，带电平行金属板、B，板间的电势差为，板带正电，B板中央有一小孔。

一带正电的微粒，带电荷量为，质量为，自孔的正上方距板高处自由落下，若微粒恰能落至、B板的正中央点，则（　　）A．微粒在下落过程中动能逐渐增大，重力势能逐渐减小B．微粒下落过程中重力做功为，静电力做功为C．微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增量为D．若微粒从距板高处自由下落，则恰好能到达板19．如图所示，一绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端，上端连接一带正电的光滑滑块P，滑块所处的空间存在着沿斜面向上的匀强电场，滑块平衡时，弹簧恰好处于原长状态现给滑块一沿斜面向下的初速度，滑块最低能运动到M点，在滑块从开始运动至到达最低点M的过程中，以下说法正确的是（　　）A．滑块机械能的减少量等于滑块克服电场力所做的功B．滑块电势能的增加量等于滑块重力势能的减少量C．弹簧弹性势能的增加量等于滑块动能的减少量D．滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和20．竖直平面内有一匀强电场，如图所示，其电场线（方向未知）与水平方向成30°角，图中与电场线垂直，、在同一水平线上，且现从电场中的点沿水平方向抛出一质量为、电荷量为的可视为质点的物体，经时间物体恰好经过点已知物体在、两点的速率相等，重力加速度为则下列说法正确的是（　　）A．电场线的方向垂直斜向下B．该匀强电场的场强C．物体由运动到的过程中电场力做功的值为D．、两点在竖直方向的高度差为三、解答题21．如图所示，光滑的绝缘竖直细杆与以正电荷Q为圆心的圆周交于B、C两点，设AB=BC=h。

一质量为m、电荷量为-q的空心小球从杆上A点从静止开始下落，滑到B点时的速度vB=试求：(1)小球滑到C点的速度vc；(2)A、C两点的电势差UAC22．如图所示，空间存在一匀强电场，其电场强度大小，该电场中有A、B两点，相距，且A、B连线与电场线的夹角1)求A、B两点间的电势差；(2)若将一电荷量的带正电粒子从A点移到B点，只考虑带电粒子所受的电场力，求该过程中带电粒子动能的变化23．如图所示，一带电量为q=2×C，质量为m=0.1kg的小物块放在一倾角为=37°的足够长的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一竖直向上的匀强电场中时，小物块恰好处于静止状态（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）电场强度为多大？（2）若从某时刻开始，电场方向突然变成水平向右，电场强度大小不变，求物块沿斜面运动距离L=1m时的速度大小3）在（2）的前提下物体的机械能变化了多少？24．如图所示，在光滑绝缘的水平面上的A点有一电荷量为q（q>0）的小物块，处在方向水平向左、电场强度为E的匀强电场中某时刻给小物块一水平向右的恒定拉力F，使小物块由静止开始向右运动，当小滑块运动到B点时，它的机械能与电势能共增加了18J；此时将水平拉力反向，但大小不变，直到物块再次返回到A点。

已知物块从A到B运动的时间为从B到A运动的时间的一半求(1)物块返回到A点时获得的机械能；(2)水平拉力F的大小；（q、E表示）(3)以A点为零电势点，当物块的动能为6J时，它的电势能是多大25．如图所示，一根长的光滑绝缘细直杆，竖直固定在电场强度、与水平方向成角的倾斜向下的匀强电场中杆的下端M固定个一带负电小球A，电荷量大小；另一带负电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量大小，质量现将小球B从杆的上端N由静止释放，小球B开始运动静电力常量，取）问：(1)小球B开始运动时的加速度为多大？(2)小球B的速度最大时，距N端的高度为多大？(3)小球B从N端运动到距M端的高度时，速度，求此过程中小球B的电势能改变了多少？26．竖直平面内的一个光滑绝缘轨道由相切于B点的两段组成，直段与水平面夹角为60°，弯段为一个圆弧，半径为r，在同一高度在圆心处固定一个负点电荷将一带正电。