逍遥右脑 2018-11-08 15:35
电势能和电场中的功能关系 (4)
1． 质量为m的物体以初动能E恰好能从绝缘斜面顶端匀速下滑到斜面底端。现使该物体带正电，同时在斜面所处空间加一个竖直方向的匀强电场，然后让该物体仍以初动能E从斜面顶端开始下滑，它仍能沿斜面运动。则它到达斜面底端时的动能将（ ） A．大于E B.等于E C.小于E D.以上三种都有可能
2． a、b为电场中两点，且a点电势高于b点，则（ ） A．把负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加 B．把正电荷从a点移到b点电场力做正功，电势能增加 C．无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少 D．无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要增加
3． 在电场中，A点的电势高于B点的电势，则（ ） A．把负电荷从A点移到B点，电场力作负功 B．把负电荷从A点移到B点，电场力作正功 C．把正电荷从A点移到B点，电场力作负功 D．把正电荷从A点移到B点，电场力作正功
4． 质量为m的带电小球射入匀强电场后，以方向竖直向上、大小为2g的加速度向下运动，在小球下落h的过程中( ) A．小球的重力势能减少了2mgh B．小球的动能减少了2mgh C．电场力做负功2mgh D．小球的电势能增加了3mgh
5． 下列关于电荷的电势能的说法正确的是( ) A．只在静电力的作用下，电荷的电势能一定减少 B．电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零 C．电荷在电场强度小的地方，电势能一定小 D．只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增加，也可能减少
6． 已知空气的击穿电场强度为2×106V/m，测得某次闪电火花长为600m，则发生这次闪电时放电路径两端的电势差U=_________V。若这次闪电通过的电量为20C，则释放的电能为_________J（设闪电的火花路径为直线）。
7． 空气是不导电的,但是如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破裂，于是空气中出现了可以移动的电荷，空气变成了导体.这个现象叫做空气的“击穿”.已知空气的击穿场强为3×106 V/m，如果观察到某次闪电的火花长约100 m，发生此次闪电的电势差约为_________.
8． 一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能εA、εB之间的关系为( ) A．EA＝EB B．EA<EB C．εA＝εB D．εA>εB
9． 电场中有A、B两点，把某点电荷q从A点移到B点的过程中，电场力对该电荷做了负功，则下列说法正确的是（ ） A．该电荷是正电荷，则电势能减少 B．该电荷是正电荷，则电势能增加 C．该电荷是负电荷，则电势能增加 D．电荷的电势能增加，但不能判定是正电荷还是负电荷
10． 匀强电场中场强为40 N/C，在同一条电场线上有A、B两点，把质量为2×10－9 kg，带电荷量为－2×10－9 C的微粒从A点移到B点，电场力做了1.5×10－7 J的正功．求：
(1)A、B两点间的电势差UAB是多少？
(2)A、B两点间距离是多少？
(3)若微粒在A点具有与电场线同向的速度为10 m/s，在只有电场力作用的情况下，求经过B点的速度．
参考答案：
1． 答案：
B
解析：
2． 答案： A
解析：
3． 答案： AD
解析：
4． 答案： BD
解析： 带电小球受到向上的静电力和向下的重力，据牛顿第二定律F合＝F电－mg＝2mg，得F电＝3mg。在下落过程中静电力做功W电＝－3mgh，重力做功WG＝mgh，总功W＝W电＋WG＝－2mgh，根据做功与势能变化关系可判断：小球重力势能减少了mgh，电势能增加了3mgh；根据动能定理，小球的动能减小了2mgh。
5． 答案： D
解析： 电场强度与电势能无关，电势能有相对性可以人为规定零势能面，故A、B均错。只在静电力作用下，若电荷从静止开始运动，电场力做正功电势能减少，若电荷在静电力作用下在电场中做减速运动，则电场力做负功电势能增大，故D正确。
6． 答案： U=1.2×109 V,2.4×1010J。
解析： 由U=Ed=2×106V/m×600m=1.2×109 V,由公式W=qU可求得释放的电能
7． 答案： 3×108 V
解析： 闪电的电势差U=Ed=3×106×100 V=3×108 V.
8． 答案： AD
解析： 负电荷在电场中只受电场力作用而做匀加速直线运动，可知电场是匀强电场，故A对．由于电场力对负电荷做正功，动能增加，则电势能减少，故D对
9． 答案： D
10． 答案： (1)－75 V (2)1.875 m (3)510 m/s，方向与电场线同向