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人教版物理必修3同步练习: 10.1 电势能和电势(优生加练)
作者UID:7319097
日期: 2024-07-06
同步测试
选择题
静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷( )
A、 在x
2
和x
4
处电势能相等
B、 由x
1
运动到x
3
的过程中电势能增大
C、 由x
1
运动到x
4
的过程中电势能先减小后增大
D、 由x
1
运动到x
4
的过程中电场力先减小后增大
如图甲为一平行板电容器,A极板上有一小孔C,在小孔处由静止释放一个带负电的粒子,已知该带电粒子只受电场力的作用,在电容器两极板间加如图乙所示的电压,电压的变化周期为T,若粒子从
时刻释放,则下列说法正确的是( )
A、 粒子一定能运动到B极板上
B、 粒子一直向B极板运动
C、 粒子的速度时间图像可能为图丙
D、 粒子的速度时间图像可能为图丁
不等量异种电荷的电场线如图所示,a、b为同一电场线上的两点,以下说法正确的是( )
A、 a点场强小于b点场强
B、 两电荷连线上场强为零的点在-q电荷的右边,此处电势必为零
C、 一负电荷从a点移到b点,电势能增大
D、 将一正电荷从a点静止释放,仅在电场力作用下能沿电场线从a点运动到b点
如图(甲),粗糙、绝缘的水平地面上,一质量m=2kg的带负电小滑块(可视为质点)在x=1m处以初速度v
0
=1.5m/s沿x轴正方向运动,滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.05。整个区域存在沿水平方向的电场,滑块在不同位置所具有的电势能E
p
如图(乙)所示,P点是图线最低点,虚线AB是经过x=1m处的切线,g=10m/s
2
, 则( )
A、 x=3m处的电势最低
B、 滑块向右运动过程中,速度始终减小
C、 滑块运动至x=3m处时,速度最大
D、 滑块向右一定可以经过x=4m处的位置
如图所示电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb,a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb,则 ( )
A、 W
a
=W
b
, E
a
>E
b
B、 W
a
≠W
b
, E
a
>E
b
C、 W
a
=W
b
, E
a
<E
b
D、 W
a
≠Wb,E
a
<E
b
如图所示,平面内存在一匀强电场, 电场方向与该平面平行,A、B、C、D、E是平面内的5个点,其中AC平行于ED,B为AC的中点,AC=7 cm,ED=3cm。A点的电势φ
A
=16 V,C点的电势φc=2 V,E点的电势φ
E
=20 V,元电荷为e。下列说法正确的是( )
A、 B点的电势φ
B
=8 V
B、 D点的电势φ
D
=13 V
C、 电子在A点的电势能E
pA
=16 eV
D、 将电子从B点移到D点的过程中电场力做的功为5 eV
如图所示,a、b、c为等量导种电荷连线上的三点,c为连线的中点。a、b两点关于c点对称,取无穷远处电势为0。则下列说法正确的是( )
A、 a、b、c三点电势相等
B、 将一点电荷从c点移至无穷远处电场力做功为0
C、 把一负点电荷从a点沿直线移到b点的过程中,电势能先增大后减小
D、 把一正点电荷从a点沿直线移到b点的过程中,电场力做负功
如图所示,真空中同一平面内固定两点电荷+2Q和-Q,以点电荷+2Q为圆心的圆上有a、b、c、d四点,其中b点为两点电荷连线与圆的交点,a、c两点关于连线对称,ad 为圆的直径。关于a、b、c三点,下列说法正确的是( )
A、 a、c两处电场强度相同
B、 b处电势最高
C、 电子从a点沿着圆弧顺时针运动到c点过程中电势能保持不变
D、 电子从a点沿着圆弧顺时针运动到c点过程中电势能先增大后减小
如图所示,A、B、C、D为水平圆周上的四个点,C、D、E、F为竖直圆周上的四个点,其中AB与CD交于圆心O且相互垂直,CD与EF交于圆心O且相互垂直,两个圆的半径均为R。在A点放置一个电荷量为+Q的点电荷,在B点放置一个电荷量为
Q的点电荷。在两点电荷产生的电场中( )
A、 D点电势小于E点电势
B、 一个正电荷q在E点受到的电场力方向沿直径EF指向O点
C、 将一个正电荷q从B点附近沿半径移动到O点后再沿半径移动到E点,该电荷电势能先增大后不变
D、 将一个正电荷q沿CD连线由C移到D,该电荷受到的电场力先减小后增大
电场中的一条电场线与x轴重合,该电场线上各点电场强度大小E随x的变化规律如图所示,坐标轴上的点0、x
1
、x
2
和x
3
分别与x轴上O、A、B、C四点相对应,相邻两点间距相等,一电子由O点静止释放,仅受电场力的作用,运动到A点的动能为E
k
。下列说法正确的是( )
A、 从O点到C点,电势逐渐降低
B、 电子先做匀速运动,后做减速运动
C、 电子运动到C点时动能小于3E
k
D、 电子在A点的电势能小于电子在B点的电势能
雷雨天一避需针周围电场的等势面分布情况如图所示。在等势面中有a、b、c三点,其中a,b两点位置关于避雷针对称。下列说法正确的是( )
A、 c点的电场强度大于b点的电场强度
B、 a点的电场强度与b点的电场强度相同
C、 将正电荷从a点移动到b点过程中电场力做正功
D、 将负电荷从b点移动到c点,负电荷的电势能增加
两大小不同的带电小球产生的电场的电场线分布情况如图所示,某一带电粒子仅受电场力作用沿虚线由a点移动到b点,则下列说法中正确的是( )
A、 a点的电势比b点低
B、 粒子在a点受到的电场力比b点小
C、 粒子从a点到b点,电场力做负功
D、 从a点到b点动能的减少量大于电势能的增加量
多项选择题
如图所示,匀强电场中有一绝缘直角杆PQM,PQ=L,QM=2L,杆上固定三个带电小球A,B、C,初始时杆PQ段与电场线垂直,现将杆绕Q点顺时针转过
至虚线位置,发现A,B、C三个球的电势能之和保持不变。不计小球间的相互作用,下列说法正确的是( )
如图所示,质量相同、可视为点电荷的带电小球A和B穿在光滑的竖直放置的“V”型绝缘支架上,支架顶角为90°、位置固定且足够长。开始时小球均静止,施加外力将小球A缓慢移动至支架下端,下列说法正确的有( )
如图,两对等量异号点电荷
、
固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点,O为内切圆的圆心,M为切点。则( )
中医药文化是我国优秀传统文化的重要组成部分,中药的保存常常需要做干燥处理。如图所示是利用高压电场干燥中药的基本原理,在大导体板MN上铺一薄层中药材,针状电极O和平板电极MN接高压直流电源,其间产生非匀强电场E;水分子是极性分子,可以看成棒状带电体,一端带正电荷,另一端带等量负电荷;水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去,在鼓风机的作用下飞离电场区域从而达到快速干燥的目的。已知虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹,则下列说法正确的是( )
将电势零点选定在无穷远处,在真空中距静止的点电荷q的距离为r处的电势为
如,其中k为静电力常量。如图所示,两个电荷量大小为Q的等量异种点电荷固定在相距为L的两点,现将电荷量为q的正点电荷从两固定点电荷连线上的A点,沿以电荷+Q为圆心、半径为R的半圆ABC移到C点。将+q从A移到C的过程中,下列说法正确的是( )
如图,四个电荷量均为
的点电荷分别放置于菱形的四个顶点,其坐标分别为
、
、
和
,其中x轴上的两个点电荷位置固定,y轴上的两个点电荷可沿y轴对称移动(
),下列说法正确的是( )
已知:①单个点电荷
周围空间的电势
,
为到点电荷的距离;②系统的电势能等于每个电荷电势能总和的一半。现在光滑绝缘水平面上,有三个带电量均为
、质量均为
的相同金属小球,用三根长为
的轻质绝缘细绳连接,处于静止状态。
、
、
分别为其中点,
为三角形中心,下列说法正确的是( )
如图所示,M、N为两个固定的等量同种正电荷,在其连线的中垂线上的P点释放一个带负电的粒子,仅在电场力作用下由静止开始运动,粒子在从P到O的运动过程中,下列说法中正确的是( )
如图甲所示,光滑绝缘水平面上有一沿水平方向的电场,MN是其中的一条直线,线上有A、B、C三点.一带电量为+2×10
-3
C、质量为1×10
-3
kg的小物块从A点静止释放,沿MN作直线运动,其运动的v-t图象如图乙所示,其中B点处的切线斜率最大(图中标出了该切线),C点处的切线平行于t轴,运动过程中小物块电量保持不变,则下列说法中正确的是( )
如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为a
A
、a
B
, 电势能分别为E
pA
、E
pB
. 下列说法正确的是( )
如图所示,若x轴表示时间,y轴表示速度,则该图线下的面积表示位移,直线AB的斜率表示物体在该时刻的加速度大小。若令x轴和y轴分别表示其它物理量,则可以反映在某种情况下相应物理量之间的关系。下列说法正确的是( )
如图所示,水平地面上有沿x轴正方向的电场,其沿x轴的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过点(0.15,3)的切线。现有一质量为0.20kg、电荷量为+2.0×10
-8
C的滑块P(可视作质点),从x=0.10m处由静止释放,其与水平地面间的动摩擦因数为0.02,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取g=10m/s
2
。则下列说法正确的是
如图所示,两个固定的等量正点电荷相距为2L,其连线中点为O,以O为圆心、0.5L为半径的圆与两正点电荷间的连线及连线的中垂线分别交于a、b和c、d,以O为坐标原点、垂直ab向上为正方向建立Oy轴。取无穷远处电势为零,则下列判断正确的是( )
非选择题
如图所示,同一平面内的A、B、C、D四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,P为A、C连线的中点,Q为B、D连线的中点。把电荷量为
C的负点电荷从A点移动到B点,静电力做的功为
J;再把这个电荷从B点移动到C点,电势能增加
J,求:
如图所示一带电荷量为q=1.0×10
-6
C、质量为m=4.0×10
-3
kg的带电小球,用绝缘轻细线悬挂起来,整个装置被置于一足够大的水平向右的匀强电场的空间中。带电小球在电场中静止时细线偏离竖直方向的夹角θ=37°。若不计空气阻力的作用,重力加速度大小g=10m/s
2
, sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
做功与路径无关的力场叫做势场,在这类场中可以引入“势”和“势能”的概念,场力做功可以量度势能的变化。例如静电场和引力场。
图为梯形AB=AD=L,AD平行于BC。角BCD等于30度。在空间内有平行于纸面的匀强电场,第一次将质量为m,电荷量为q>0的某带电粒子由A点射出。恰经过B点,电场力做功为W且W>0。第二次将该粒子仍从A点以相同的初动能射出,恰经过C点电场力做功为2W,不计粒子重力。求:
一光滑绝缘细直长杆处于静电场中,沿细杆建立坐标轴x,以
处的O点为电势零点,如图
所示。细杆各处电场方向沿x轴正方向,其电场强度E随x的分布如图
所示。细杆上套有可视为质点的带电环,质量为
,电荷量为
C.带电环受沿x轴正向的恒力
的作用,从O点静止开始运动,求:
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