2018-2019学年高中物理 第一章 静电场 1.4 电势能和电势课后提升作业 新人教版选修3-1.doc
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课后提升作业 四 电势能和电势(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.如图所示,P、Q是等量的正点电荷,O是它们连线的中点,A、B是中垂线上的两点,OAQB.直线c位于某一等势面内,MNC.若电子由M点运动到Q点,电场力做正功D.若电子由P点运动到Q点,电场力做负功【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析:(1)熟练掌握匀强电场的特点。(2)根据电场力做负功判断两点电势的高低。(3)根据电子两次做功相等分析N、P两点电势的高低。【解析】选B。根据电子移动过程中电场力做负功,可知MN,MP,由于电场力做功相等,可知N=P,直线d位于同一等势面内,根据匀强电场的特点,可判断直线c也位于同一等势面内,故选项B正确,A错误;由于M=Q,电子由M点到Q点,电场力做功为零,C错误;因为PBB.AEBD.EA=EB【解析】选B、C。负电荷速度在增加,说明电场力方向由A指向B,场强方向由B指向A,所以BA,B对。又知加速度在减小,所以EAEB,C对。【延伸探究】如果题干给出的条件是一正电荷在A点自由释放。其余条件不变,又该选什么()【解析】选A、C。正电荷速度在增加,说明电场力方向由A指向B,场强方向由A指向B,所以AB,A对。又知加速度在减小,所以EAEB,C对。6.如图所示,一半径为R的光滑圆环,竖直放在水平向右、场强为E的匀强电场中,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点时速度恰好为零,则()A.小球带正电B.小球所受重力大于带电小球所受的静电力C.小球在b点时的电势能最大D.小球在最低点c时圆环对小球的作用力为5mg【解析】选D。已知小球自a点由静止释放,沿abc运动到d点时速度恰好为零,重力做正功,根据动能定理可知,电场力做负功,故小球带负电,故A错误;根据动能定理,从a到d过程,有mgR-qER=0,解得:qE=mg,故B错误;根据功能关系,电场力做负功,电势能增加;电场力向左,故运动到d点时克服电场力做的功最多,电势能增加最多,故C错误;从a到c的过程由动能定理可得:mg2R=12mv2,在c点根据牛顿第二定律可得:FN-mg=mv2R,联立解得:FN=5mg,故D正确。二、非选择题(14分。需写出规范的解题步骤)7.(2018张家口高二检测)将带电荷量为110-8C的电荷,从无限远处移到电场中的A点,要克服电场力做功110-6J,问:(1)电荷的电势能是增加还是减少?电荷在A点具有多少电势能?A点的电势是多少?(2)若电场力可以把带电荷量为-210-8C的电荷从无限远处移到电场中的A点,电场力做了多少功?(取无限远处为电势零点)【解析】(1)电荷从无限远处移到电场中的A点,要克服静电力做功110-8J,电荷的电势能增加,无限远处电势能为零,则电荷在A点具有110-6J的电势能,A点的电势为A=EpAq=110-6110-8V=100V。(2)电荷量为-210-8C的电荷从无限远处移到电场中的A点时,无限远处与A点间的电势差不变,则静电力做功为W=qUA=-210-8(0-100)J=210-6J答案:(1)增加110-6J100V(2)210-6J【补偿训练】(2018日照高二检测)电荷量为q=110-4C的带正电物块置于粗糙的绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的匀强电场,场强E与时间t的关系及物块速度v与时间t的关系如图所示,若重力加速度g取10m/s2,求:(1)物块的质量m。(2)物块与水平面之间的动摩擦因数。(3)物块运动2s过程中,其电势能的改变量。【解析】(1)由图可知,第1s物块做匀加速直线运动,由牛顿第二定律有qE1-mg=ma,由图线知a=2m/s2,1s后物块做匀速运动,由平衡条件有qE2=mg,联立解得q(E1-E2)=ma,由图可得E1=3104N/C,E2=2104N/C,代入数据解得:m=0.5kg。(2)由qE2=mg,可得=qE2mg=0.4。(3)物块在第1s的位移为x1=v2t1=1m,物块在第2s的位移为x2=vt2=2m,电场力做正功W=qE1x1+qE2x2=7J。答案:(1)0.5kg(2)0.4(3)7J- 配套讲稿:
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