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高二物理練習題及答案

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1.對於電場中A、B兩點,下列說法中正確的是()

高二物理練習題及答案

A.電勢差的定義式UAB=WABq,說明兩點間的電勢差UAB與電場力做功WAB成正比,與移動電荷的電荷量q成反比

B.把正電荷從A點移到B點電場力做正功,則有UAB0

C.電勢差的定義式中,UAB與移動電荷的電荷量q無關

D.電場中A、B兩點間的電勢差UAB等於把正電荷q從A點移動到B點時電場力做的功

解析:選BC.根據電勢差的定義,電場中兩點間的電勢差等於將單位正電荷從一點移到另一點時靜電力所做的功,僅由電場及兩點的位置決定,與移動的電荷量及做功的多少無關,即U=Wq也是比值定義式,故應選B、C.

2.(2011年安徽省兩地三校高二聯考)一個帶正電的質點,電荷量q=2.0 10-9C,在靜電場中由a點移到b點,在這過程中,除靜電力外,其他力做的功為6.010-5 J,質點的動能增加了8.010-5 J,則a、b兩點間的電勢差為()

A.3.0104 V B.1.0104 V

C.4.0104 V D.7.0104 V

解析:選B.由動能定理,外力對物體做功的代數和等於物體動能的增量,得電場力對物體做的功W=8.010-5 J-6.010-5 J=2.010-5 J.由W=q(b)得b=W/q=1104 V,所以只有B對.

3.(2011年海淀區高二質量檢測)如圖1-5-5所示,實線為電場線,虛線為等勢面,相鄰兩等勢面間的電勢差相等.一個正電荷在等勢面L3處的動能為20 J,運動到等勢面L1處時動能為零;現取L2為零電勢參考平面,則當此電荷的電勢能為4 J時,它的動能為(不計重力及空氣阻力)()

圖1-5-5

A.16 J B.10 J

C.6 J D.4 J

解析:選C.正電荷在電場中只受電場力的作用,在L3時,動能為20 J,運動到L2等勢面時其動能一定是10 J,此時電勢能為零,則此正電荷動能和電勢能總和為10 J.當它的電勢能為4 J時,動能為6 J.所以C正確.

4.如圖1-5-6所示,三個等勢面上有a、b、c、d四點,若將一正電荷由c經a移到d,電場力做正功W1,若由c經b移到d,電場力做正功W2,則()

圖1-5-6

A.W1W2 2

B.W1

C.W1=W2 2

D.W1=W2 2

解析:選D.由W=Uq可知,W1=W2.

由Wc d=Uc dq,Wc d0,q0,可知Uc b0,

故3,正確.

5. (2011年北京東城區模擬)如圖1-5-7所示,勻強電場的`場強E=1.2102 N/C,方向水平向右,一點電荷q=410-8 C沿半徑R=20 cm的圓周,從A點移動到B點,已知AOB=90,求:

圖1-5-7

(1)這一過程電場力做的功是正功還是負功?做功多少?

(2)A、B兩點的電勢差UAB.

解析:(1)∵A,故將正電荷從A點移到B點電場力做負功.W=-qER=-9.610-7 J.

(2)UAB=Wq=-ER=-24 V.

答案:(1)負功 9.610-7 J (2)-24 V

一、選擇題

1.在電場中,A、B兩點間的電勢差為UAB=75 V,B、C兩點間的電勢差為UBC=-200 V,則A、B、C三點電勢高低關係為()

A. B.B

C. D.A

解析:選=75 V表示A比B高75 V,UBC=-200 V,表示C比B高200 V,所以三點電勢高低為B,選C.

2.在靜電場中,將一電子從a點移至b點,靜電力做功5 eV,則下列結論錯誤的是()

A.電場強度的方向一定由b到a

B.a、b兩點的電勢差是5 V

C.電子的電勢能減少了5 eVw

D.因電勢零點未確定,故不能確定a、b間的電勢差

解析:選ABD.電子在移動過程中靜電力做正功,說明電勢升高,電子的電勢能減少,因此B錯誤;C正確;由於電場線方向不一定沿ab連線方向,故A錯誤;電場中兩點間電勢差為確定的數值.與電勢零點的選擇無關,故D錯誤.

3.一電子飛經電場中A、B兩點,電子在A點電勢能為4.810-17 J,動能為3.210-17 J,電子經過B點時電勢能為3.210-17 J,如果電子只受電場力作用,則()

A.電子在B點時動能為4.810-17 J

B.由A到B電場力做功為100 e V

C.電子在B點時動能為1.610-17 J

D.A、B兩點間電勢差為-100 V

解析:選ABD. 因只有電場力做功,電子的電勢能與動能之和不變,故有EkA+EpA=EkB+EpB,可得出EkB=4.810-17 J,A正確C錯誤;電勢能減少了4.810-17J-3.210-17 J=1.610-17 J,故由A到B電場力做正功1.610-17 J=100 eV,B正確;由100 eV=UAB(-e)得:UAB=-100 V,故D正確.

4.如圖1-5-8所示,在豎直紙面內有一勻強電場,一質量為m、帶電荷量為-q的小球在一恆力F的作用下沿圖中虛線由A勻速運動至B.已知力F和AB間夾角=60,AB間距離為d,且F=mg.則()

圖1-5-8

A.勻強電場的電場強度大小為E=Fq

B.A、B兩點的電勢差大小為 Fd2q

C.帶電小球由A運動到B的過程中電勢能增加了32mgd

D.電場方向與F方向關於AB對稱

解析:選AB.恆力F的大小和重力的大小相等並且夾角為120,根據小球做勻速運動的特點可判斷電場力方向與豎直方向夾角為60向左,大小等於F,即mg=qE=F.從A到B過程中,電場力做功WAB=Eqdcos 60=Fd2,A、B兩點間的電勢差為UAB=WABq=Fd2q.

5. (2011年興義市高二上學期月考)如圖1-5-9所示,平行線代表電場線,但未標明方向,一個帶正電、電荷量為10-6 C的微粒在電場中僅受電場力作用,當它從A點運動到B點時動能減少了10-5 J,已知A點的電勢為-10 V,則以下判斷正確的是()

圖1-5-9

A.微粒的運動軌跡如圖中的虛線1所示

B.微粒的運動軌跡如圖中的虛線2所示

C.B點電勢為零

D.B點電勢為-20 V

解析:選AC.因微粒僅受電場力作用,且由A點到B點時動能減少,故電場力做負功,電場力的方向水平向左,軌跡應為虛線1所示,A正確,B錯誤;由WAB=UABq=-10-5 J,可得:UAB=-10 V,由UAB=B,可得A-UAB=0 V,故C正確,D錯誤.

6.如圖1-5-10所示,水平固定的小圓盤A,其帶電荷量為Q,電勢為零,從圓盤中心O處由靜止釋放一個質量為m、帶電荷量為+q的小球,由於電場的作用,小球豎直上升的高度可達圓盤中心豎直線上的c點,O到 c之間距離為h而到圓盤中心豎直線上的b點時,小球速度最大,因此可知在Q所形成的電場中,可以確定的物理量是()

圖1-5-10

A.b點場強 B.c點場強

C.b點電勢 D.c點電勢

解析:選AD.速度最大時加速度為零,由b點速度最大可知qEb=mg,所以Eb=mgq,由c點速度為零可知:mgh=-qc,所以c=-mghq.

7.如圖1-5-11所示,帶正電的點電荷固定於Q點,電子在庫侖力作用下,做以Q為焦點的橢圓運動.M、P、N為橢圓上的三點,P點是軌道上離Q最近的點.電子在從M點經P到達N點的過程中()

圖1-5-11

A.速率先增大後減小

B.速率先減小後增大

C.電勢能先減小後增大

D.電勢能先增大後減小

解析:選AC.電子所受庫侖力為引力,從M到P再到N,電子和正點電荷之間的距離先減小再增大,庫侖力先做正功再做負功,電勢能先減小再增加,動能先增加再減小,速率先增加再減小,A、C選項正確,B、D選項錯誤.