第一章 習(xí)題課 電場(chǎng)能的性質(zhì).doc

習(xí)題課：電場(chǎng)能的性質(zhì)課時(shí)要求1.理解電勢(shì)能、電勢(shì)差、電勢(shì)、等勢(shì)面的概念.2.能求解電場(chǎng)力做的功和電場(chǎng)中的電勢(shì).3.掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系一、對(duì)電勢(shì)、電勢(shì)能的理解1電勢(shì)高低常用的兩種判斷方法(1)依據(jù)電場(chǎng)線的方向沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低(2)依據(jù)UABABUAB0，AB；UAB0，AEQ，則帶電粒子在R、Q兩點(diǎn)處的加速度的大小關(guān)系為aRaQ，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；由于帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中只受電場(chǎng)力作用，只有動(dòng)能與電勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化，則帶電粒子的動(dòng)能與電勢(shì)能之和不變，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡與速度、合外力的關(guān)系可知，帶電粒子在R處所受電場(chǎng)力的方向?yàn)檠仉妶?chǎng)線向右假設(shè)粒子從Q向P運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力做正功，所以電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，速度增大，假設(shè)粒子從P向Q運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力做負(fù)功，所以電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，速度減小，所以A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤1速度方向沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向，所受電場(chǎng)力的方向沿電場(chǎng)線的切線方向或反方向，所受合外力的方向指向曲線凹側(cè)2分析思路：(1)由軌跡的彎曲及電場(chǎng)線判斷電場(chǎng)力的方向；(2)由力的方向及電場(chǎng)線的疏密判斷加速度的大小及方向；(3)由電場(chǎng)力和速度方向的夾角判斷電場(chǎng)力做功的正負(fù)，從而確定動(dòng)能的變化及速度大小的變化針對(duì)訓(xùn)練1如圖3所示，O是一固定的點(diǎn)電荷，虛線是該點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的三條等勢(shì)線，正點(diǎn)電荷q僅在電場(chǎng)力的作用下沿實(shí)線所示的軌跡從a處運(yùn)動(dòng)到b處，然后又運(yùn)動(dòng)到c處由此可知()圖3AO為負(fù)電荷B在整個(gè)過程中q的電勢(shì)能先變小后變大 C在整個(gè)過程中q的速度先變大后變小D在整個(gè)過程中，電場(chǎng)力做功為零答案D解析由運(yùn)動(dòng)軌跡分析可知q受到庫(kù)侖斥力的作用，O點(diǎn)的電荷應(yīng)為正電荷，A錯(cuò)；從a到b的過程q受到逐漸變大的庫(kù)侖斥力，速度逐漸減小，加速度增大，電勢(shì)能逐漸增大；而從b到c的過程q受到逐漸變小的庫(kù)侖斥力，速度逐漸增大，加速度減小，電勢(shì)能逐漸減小，B、C錯(cuò)；由于a、c兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，整個(gè)過程中，電場(chǎng)力不做功，D對(duì)三、電場(chǎng)中的功能關(guān)系靜電場(chǎng)中常用的五種功能關(guān)系類型表達(dá)式電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減少量W電Ep重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量WGEp彈簧做的功等于彈性勢(shì)能的減少量W彈Ep合外力做的功等于物體動(dòng)能的變化量W合Ek(動(dòng)能定理)除重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力之外的其他力做的總功等于物體機(jī)械能的變化量W其他E例3如圖4所示，在粗糙的斜面上固定一點(diǎn)電荷Q，在M點(diǎn)無初速度地釋放帶有恒定電荷量的小物塊，小物塊在Q的電場(chǎng)中沿斜面運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止，則從M到N的過程中()圖4A小物塊所受的靜電力減小B小物塊的電勢(shì)能可能增加C小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功DM點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)答案A解析Q為點(diǎn)電荷，F(xiàn)k，因rMrN，所以FNFM，A正確；由小物塊的初、末狀態(tài)可知，小物塊從M到N的過程先加速再減速，這說明物塊在運(yùn)動(dòng)過程中沿斜面向下的力在減小，而重力和摩擦力均為恒力，所以電荷間的庫(kù)侖力為斥力，且?guī)靵隽ψ稣?，電?shì)能減小，B錯(cuò)誤；由功能關(guān)系可知，克服摩擦力做的功等于電勢(shì)能的減少量和重力勢(shì)能的減少量之和，故C錯(cuò)誤；因不知Q和物塊的電性，無法判斷電勢(shì)高低，D錯(cuò)誤針對(duì)訓(xùn)練2圖5中虛線1、2、3、4表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面一帶正電的粒子只在電場(chǎng)力的作用下從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，軌跡如圖中實(shí)線所示下列說法中正確的是()圖5A等勢(shì)面1電勢(shì)最低B粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，動(dòng)能減小C粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，電勢(shì)能減小D粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中電勢(shì)能與動(dòng)能之和減小答案C解析由圖可知電場(chǎng)力的方向，由于粒子帶正電，所以電場(chǎng)線方向從左向右，則等勢(shì)面1的電勢(shì)最高，故A錯(cuò)誤；粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小，故B錯(cuò)誤，C正確；粒子僅在電場(chǎng)力作用下做功，所以此過程中電勢(shì)能與動(dòng)能之和不變，故D錯(cuò)誤四、電勢(shì)、電勢(shì)能、電場(chǎng)力做功的綜合分析例4如圖6所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，它與以正電荷Q為圓心的某圓交于B、C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無初速度下滑，已知qQ，ABh，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為.求小球由A到C的過程中靜電力做的功及A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差圖6答案mgh解析因?yàn)镼是正點(diǎn)電荷，所以以Q為圓心的圓面是一個(gè)等勢(shì)面，這是一個(gè)重要的隱含條件，由A到B過程中靜電力是變力，所以不能直接用WFx來解，只能考慮應(yīng)用功能關(guān)系求解因?yàn)闂U是光滑的，所以小球從A到B過程中只有兩個(gè)力做功：靜電力做功W和重力做功mgh，由動(dòng)能定理得：Wmghmv代入已知條件vB得靜電力做功Wm3ghmghmgh由B到C電場(chǎng)力做功為0，所以由A到C電場(chǎng)力做功WACW0mgh.因?yàn)閁由于AC，所以UAC.計(jì)算電場(chǎng)力做功的方法，常見的有以下幾種：(1)利用電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系求解：WABEpAEpB.(2)利用WFd求解，此公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng).(3)利用公式WABqUAB求解.(4)利用動(dòng)能定理求解. 1. 某同學(xué)在研究電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，得到了電子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡(如圖7中實(shí)線所示)，圖中未標(biāo)明方向的一組虛線可能是電場(chǎng)線，也可能是等勢(shì)面，則下列說法不正確的是()圖7A如果圖中虛線是電場(chǎng)線，電子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大B如果圖中虛線是等勢(shì)面，電子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小C不論圖中虛線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)面，a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D不論圖中虛線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)面，a點(diǎn)的電勢(shì)都高于b點(diǎn)的電勢(shì)答案D解析電子做曲線運(yùn)動(dòng)，它受到的靜電力方向指向軌跡的凹側(cè)如果虛線是電場(chǎng)線，電子受到靜電力的方向沿電場(chǎng)線向左，由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，靜電力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，A正確；若虛線是等勢(shì)面，電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，即電子受到的靜電力方向也與等勢(shì)面垂直，方向指向斜下方，電子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，靜電力做正功，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，電勢(shì)升高，B正確，D錯(cuò)誤；因?yàn)榈葎?shì)面密集處電場(chǎng)線也密集，題圖中虛線無論是電場(chǎng)線還是等勢(shì)面，a處都較密集，所以a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，C正確2如圖8所示，虛線是某靜電場(chǎng)的一簇等勢(shì)線，邊上標(biāo)有電勢(shì)的數(shù)值一帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下恰能沿圖中的實(shí)線從A經(jīng)過B運(yùn)動(dòng)到C.下列判斷正確的是()圖8A粒子一定帶負(fù)電BA處場(chǎng)強(qiáng)大于C處場(chǎng)強(qiáng)C粒子在A處電勢(shì)能大于在C處電勢(shì)能D粒子從A到B電場(chǎng)力所做的功大于從B到C電場(chǎng)力所做的功答案B解析根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直且由高電勢(shì)指向低電勢(shì)，可知電場(chǎng)線方向大致向左，根據(jù)粒子軌跡的彎曲方向可知，粒子所受的電場(chǎng)力方向大致向左，則知粒子一定帶正電故A錯(cuò)誤；等差等勢(shì)面的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，A處場(chǎng)強(qiáng)大于C處場(chǎng)強(qiáng)，故B正確；從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力方向與速度的夾角為鈍角，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，故C錯(cuò)誤；根據(jù)WUq知電勢(shì)差相同，電場(chǎng)力做功相同，故D錯(cuò)誤3. 如圖9所示，一帶電粒子在兩個(gè)固定的等量正電荷的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，圖中的實(shí)線為等勢(shì)面，虛線ABC為粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中B點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，A、C位于同一等勢(shì)面上下列說法正確的是()圖9A該粒子可能帶正電B該粒子經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度最大C該粒子經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度不為零D該粒子在B點(diǎn)的電勢(shì)能小于在A點(diǎn)的電勢(shì)能答案D解析從該粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡看，固定電荷對(duì)它有吸引力，由固定電荷帶正電可知，該粒子一定帶負(fù)電，故A錯(cuò)；因?yàn)榱Ｗ訌腁到B的過程中，只受電場(chǎng)力且電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，由動(dòng)能定理知：動(dòng)能先增加后減小，故粒子經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不是最大，則經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度不是最大，故B錯(cuò)；B點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，合場(chǎng)強(qiáng)為零，故粒子此處受力為零，則加速度為零，C錯(cuò)誤，因?yàn)殡x正電荷越遠(yuǎn)，電勢(shì)越低，則AEpB，故D正確4. 如圖10所示，O是一固定的點(diǎn)電荷，另一點(diǎn)電荷P從很遠(yuǎn)處以初速度v0射入點(diǎn)電荷O的電場(chǎng)，在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線MN.a、b、c是以O(shè)為中心，Ra、Rb、Rc為半徑畫出的三個(gè)圓，RcRbRbRa.1、2、3、4為軌跡MN與三個(gè)圓的一些交點(diǎn)以|W12|表示點(diǎn)電荷P由1到2的過程中電場(chǎng)力做功的大小，|W34|表示由3到4的過程中電場(chǎng)力做功的大小，則()圖10A|W12|2|W34|B|W12|2|W34|CP、O兩電荷可能同號(hào)，也可能異號(hào)DP的初速度方向的延長(zhǎng)線與O之間的距離可能為零答案B解析因?yàn)镽bRaRcRb，且EcEb2|U34|，即|W12|2|W34|，故B項(xiàng)正確，A項(xiàng)錯(cuò)；從點(diǎn)電荷P的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，P、O兩電荷一定異號(hào)，故C項(xiàng)錯(cuò)；如果P的初速度方向的延長(zhǎng)線與O之間的距離為零，則P電荷的軌跡為一條直線，故D錯(cuò). 一、選擇題(每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中，只有一個(gè)是符合題目要求的)1. 如圖1所示，a、b、c為電場(chǎng)中同一條水平方向電場(chǎng)線上的三點(diǎn)，c為ab的中點(diǎn)，a、b電勢(shì)分別為a5 V、b3 V下列說法正確的是()圖1A該電場(chǎng)在c點(diǎn)處的電勢(shì)一定為4 VBa點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)Ea一定大于b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)EbC一正電荷從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)電勢(shì)能一定減少D一正電荷運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力方向由c指向a答案C解析由于無法確定該電場(chǎng)是否為勻強(qiáng)電場(chǎng)所以無法確定a、b、c處場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系及c點(diǎn)處的電勢(shì)，所以A、B錯(cuò)；正電荷運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)受力方向?yàn)橛蒫指向b，故D錯(cuò)2. 如圖2所示，虛線是等勢(shì)面，相鄰的兩等勢(shì)面的電勢(shì)差都相等，有一帶正電的小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，實(shí)線表示該帶正電的小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，小球在a點(diǎn)的動(dòng)能為20 eV，運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的動(dòng)能為2 eV.若取c點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，則當(dāng)這個(gè)小球的電勢(shì)能為6 eV時(shí)，它的動(dòng)能為(不計(jì)重力和空氣阻力)()圖2A16 eV B14 eVC6 eV D4 eV答案B解析設(shè)相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差為U，小球的電荷量為q，小球從a到b和從b到c分別根據(jù)動(dòng)能定理得：q3UEkbEka，qUEkcEkb，解得：Ekc(Eka2Ekb)(2022) eV8 eV.因?yàn)閏點(diǎn)電勢(shì)為0，所以小球在c點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為0，小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)只有電場(chǎng)力做功，所以小球的動(dòng)能和電勢(shì)能的總和保持不變，恒為8 eV，所以當(dāng)小球的電勢(shì)能為6 eV時(shí)，它的動(dòng)能為14 eV.3. 如圖3所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力的作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q為這條軌跡上先后經(jīng)過的兩個(gè)點(diǎn)，由此可知()圖3A三個(gè)等勢(shì)面中，a電勢(shì)最高B質(zhì)點(diǎn)在Q點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能較大C帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大D質(zhì)點(diǎn)通過Q時(shí)電勢(shì)能較小答案C解析根據(jù)等勢(shì)線與電場(chǎng)線的關(guān)系，可知電場(chǎng)線必處處與等勢(shì)線垂直；由帶正電質(zhì)點(diǎn)的軌跡的彎曲方向，可知電場(chǎng)線方向如圖所示由圖可知，電場(chǎng)強(qiáng)度EQEP，電勢(shì)cba，EpQEpP.因此A、D錯(cuò)誤；由能量守恒可知，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能較大，所以C正確，B錯(cuò)誤4. 一帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖4中虛線表示，電場(chǎng)方向豎直向下若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，下列說法正確的是()圖4A油滴帶正電B電勢(shì)能增加C動(dòng)能增加D重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和增加答案C解析由題圖的軌跡可知靜電力大于重力且方向向上，由電場(chǎng)方向知油滴帶負(fù)電，則從a到b靜電力做正功，電勢(shì)能減少，又靜電力做的功大于克服重力做的功，所以動(dòng)能增加，由能量守恒定律知重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和減少，所以選項(xiàng)C正確5(臺(tái)州市六校20152016學(xué)年度高二第二學(xué)期期中考試)在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱地放置一對(duì)等量的異種點(diǎn)電荷，a點(diǎn)位于O與Q之間，b點(diǎn)位于y軸上，如圖5所示下列說法正確的是()圖5Aa、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向不同Ba點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C將負(fù)的試探電荷從O點(diǎn)移到b點(diǎn)，電勢(shì)能逐漸增大D將正的試探電荷從O點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力逐漸減小答案D解析根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加可知a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向都是水平向右的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布規(guī)律可知a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，所以a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；O點(diǎn)電勢(shì)與b點(diǎn)電勢(shì)相等，同一負(fù)電荷在O、b兩點(diǎn)電勢(shì)能相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，正試探電荷由O點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力逐漸變小，選項(xiàng)D正確6. 圖6中A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知ACBC，ABC60，BC20 cm.把一個(gè)電荷量q105 C的正電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為零，從B移到C，電場(chǎng)力做功為1.73103 J則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向是()圖6A865 V/m，垂直AC向左B865 V/m，垂直AC向右C1 000 V/m，垂直AB斜向上D1 000 V/m，垂直AB斜向下答案D解析把電荷q從A移到B電場(chǎng)力不做功，說明A、B兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上因該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，等勢(shì)面應(yīng)為平面，故圖中直線AB即為等勢(shì)線，場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)垂直于等勢(shì)面，可見，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；UBC173 V，B點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)低173 V，因電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向，所以場(chǎng)強(qiáng)方向必垂直于AB斜向下，場(chǎng)強(qiáng)大小E1 000 V/m.選項(xiàng)D正確7. 如圖7，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為M、N、P、Q.一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等則()圖7A直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi)，MQB直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，MNC若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功答案B解析電子帶負(fù)電荷，電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等，有WMNWMP0，而WMNqUMN，WMPqUMP，q0，所以有UMNUMP0，即MNP，勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)線為平行的直線，所以NP和MQ分別是兩條等勢(shì)線，有MQ，故A錯(cuò)誤，B正確；電子由M點(diǎn)到Q點(diǎn)過程中，WMQq(MQ)0，電子由P點(diǎn)到Q點(diǎn)過程中，WPQq(PQ)0，故C、D錯(cuò)誤8. 一帶電粒子沿圖8中曲線穿過一勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面，且四個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)關(guān)系滿足abcd，若不計(jì)粒子所受重力，則()圖8A粒子一定帶正電B粒子的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)C粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中動(dòng)能先減小后增大D粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中電勢(shì)能增大答案B解析由于abcd，所以電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面由a指向d，根據(jù)電荷運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知其受力由d指向a，即該粒子帶負(fù)電，從A點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，粒子的動(dòng)能在增大，電勢(shì)能在減小9. 如圖9所示，虛線為某點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面，現(xiàn)有兩個(gè)重力可忽略不計(jì)的帶電粒子，其比荷相同，二者以相同的速率從同一等勢(shì)面的a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)后沿不同的軌跡1和2運(yùn)動(dòng)，圖中a、b、c、d、e是粒子軌跡與各等勢(shì)面的交點(diǎn)，則可以判斷()圖9A兩個(gè)粒子的電性相同B經(jīng)過b、d兩點(diǎn)時(shí)，兩粒子的速率相等C經(jīng)過b、d兩點(diǎn)時(shí)，兩粒子的加速度大小相等D經(jīng)過c、e兩點(diǎn)時(shí)，兩粒子的電勢(shì)能相等答案C解析由圖可知電荷1受到中心電荷的斥力，而電荷2受到中心電荷的引力，故兩粒子的電性一定不同，故A錯(cuò)誤電荷1受到中心電荷的斥力，a到b的過程電場(chǎng)力做負(fù)功；而電荷2受到中心電荷的引力，a到d的過程電場(chǎng)力做正功，所以兩粒子在b、d兩點(diǎn)的速率不相同，故B錯(cuò)誤兩粒子經(jīng)過b、d兩點(diǎn)時(shí)，受到庫(kù)侖力作用，由牛頓第二定律可知，兩粒子的加速度大小相同，故C正確兩個(gè)粒子的初速度僅僅是方向不同，但速率相等，而粒子1從a到c、粒子2從a到e電場(chǎng)力做功均為零，則經(jīng)過c、e兩點(diǎn)兩粒子的速率相等但電荷量大小不一定相等，故兩粒子的電勢(shì)能無法判斷，故D錯(cuò)誤10(20152016杭州地區(qū)重點(diǎn)中學(xué)高二第二學(xué)期期中考試)如圖10所示，半圓形的絕緣光滑軌道放置在豎直平面內(nèi)，最低點(diǎn)為P，圓心為O，兩個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷a和b分別位于水平直徑的兩端點(diǎn)N、M.現(xiàn)在把點(diǎn)電荷b固定，讓點(diǎn)電荷a從靜止釋放，點(diǎn)電荷a沿軌道滑過最低點(diǎn)P后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到某一點(diǎn)速度變?yōu)?，則對(duì)點(diǎn)電荷a，下列說法不正確的是()圖10A從釋放到速度減小到0，庫(kù)侖力逐漸增大B從釋放到速度減小到0，重力和庫(kù)侖力的合力一直在增大C從最低點(diǎn)到速度減小到0的過程，動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量D從釋放到最低點(diǎn)的過程，速率先增大后減小答案C解析從釋放到速度減小到0的過程中，兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離逐漸減小，由庫(kù)侖定律可知庫(kù)侖力逐漸增大，選項(xiàng)A正確；從釋放到速度減小為0的過程中，重力不變，庫(kù)侖力逐漸增大，且重力與庫(kù)侖力的夾角逐漸減小，可得重力和庫(kù)侖力的合力一直在增大，選項(xiàng)B正確；從最低點(diǎn)到速度減小到0的過程中，由能量守恒可知?jiǎng)幽艿臏p少量等于重力勢(shì)能與電勢(shì)能的增加量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因?yàn)閺腘點(diǎn)靜止釋放，所以速率必定先增大，到P點(diǎn)時(shí)，重力的方向豎直向下，支持力的方向豎直向上，庫(kù)侖力方向斜向右下方，有豎直向下和水平向右的分量，所以速率必定在減小，所以從釋放到最低點(diǎn)的過程中，速率必定是先增大后減小，選項(xiàng)D正確二、非選擇題11勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為40 N/C，在同一條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn)，把質(zhì)量為2109 kg、帶電荷量為2109 C的微粒從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做了1.5107 J的正功求：(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB；(2)A、B兩點(diǎn)間的距離；(3)若微粒在A點(diǎn)具有與電場(chǎng)線同向的速度為10 m/s，在只有電場(chǎng)力作用的情況下，求經(jīng)過B點(diǎn)的速度答案(1)75 V(2)1.875 m(3)5 m/s，方向與電場(chǎng)線同向解析(1)WABUABqUAB V75 V.(2)由題意知：場(chǎng)強(qiáng)方向由BA，故UBAEd，d m1.875 m.(3)由動(dòng)能定理有WABmvmv解得v