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增分强化练
[基础增分题组]
1.(2019·高考江苏卷)一匀强电场的方向竖直向上.t=0时刻,一带电粒子以一定初速度水平射入该电场,电场力对粒子做功的功率为P,不计粒子重力,则Pt关系图象是( )[来源:学科网]
解析:带电粒子所受电场力沿竖直方向,则粒子在电场中做类平抛运动,即沿初速度方向做匀速直线运动,沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动,假设电场力大小为F,则P=Fv,其中v为沿电场力方向的速度,则v=at、a=t,由关系式可知Pt图象应为一条过原点的倾斜直线,A正确,B、C、D错误.
,整理得P=
答案:A
2.(2019·陕西宝鸡模拟)真空中有一带负电的电荷q绕固定的点电荷+Q运动,其运动轨迹为椭圆,如图所示.已知a、b、c、d为椭圆的四个顶点,+Q处在椭圆的一个焦点上,则下列说法正确的是( )
A.+Q产生的电场中a、c两点的电场强度相同
B.负电荷q在b点的速度大于在d点的速度
C.负电荷q在b点的电势能大于在d点的电势能
D.负电荷q在运动过程中电场力始终不做功
解析:a、c为椭圆的两个顶点,则a、c两点到Q的距离相等,由点电荷的场强公式E=可知,两点的电场强度大小相等,但方向不同,故A错误;负电荷由b运动到d的过程中,电场力做负功,电势能增加,动能减小,所以负电荷q在b点的速度大于在d点的速度,在b点的电势能小于在d点的电势能,故B正确,C、D错误.
答案:B
3.(2019·山西太原模拟)如图所示,匀强电场中的六个点A、B、C、D、E、F为正八面体的六个顶点,已知BE中点O的电势为零,A、B、C三点的电势分别为7 V、-1 V、3 V,则E、F两点的电势分别为( )
A.2 V、-2 V
B.1 V、-3 V
C.1 V、-5 V
D.2 V、-4 V
解析:如图所示,设AB的中点为M,MO平行于AE,且AE=2MO,根据U=Ed可知沿着AE方向电势变化量是沿MO方向的2倍,而M点电势为3 V,即UMO=3 V,故有UAE=6 V,由此可知E点电势为1 V;根据正八面体的特点可知,AE平行于CF,故沿CF方向电势降低为UCF=6 V,由此可得F点电势为-3 V,故B正确,A、C、D错误.
答案:B
4.(多选)(2019·高考江苏卷)如图所示,ABC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷固定在A点.先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,电场力做功为-W.再将Q1从C点沿CB移到B点并固定.最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点.下列说法正确的有( )
A.Q1移入之前,C点的电势为
B.Q1从C点移到B点的过程中,所受电场力做的功为0
C.Q2从无穷远处移到C点的过程中,所受电场力做的功为2W
D.Q2在移到C点后的电势能为-4W
解析:将Q1从无穷远处移到C点,W=q(φC-0),则φC=,A正确.在A点的电荷量为+q的点电荷产生的电场中,B点与C点是等势点,Q1从C移到B的过程中,电场力做功为零,故B正确.在A点的点电荷形成的电场中,Q1从无穷远处移到C的过程中电场力做功为-W,那么在A点的点电荷形成的电场中,将Q2从无穷远处移到C点,电场力做功为2W,同理在B点的点电荷形成的电场中,将Q2从无穷远处移到C点,电场力做功也为2W,所以将Q2从无穷远处移到C点,电场力做的功为2W+2W=4W,电势能减小4W,无穷远处电势为零,则Q2移到C点后的电势能为-4W,所以C错误,D正确.
答案:ABD
5.(2019·河南示范性高中联考)某静电场的方向平行于x轴,其电势φ随x的分布如图所示.一质量m=4×10-10 kg、电荷量q=2×10-9 C的带负电粒子(不计重力)从点(-1 m,0)由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上做往返运动.则该粒子运动的周期为( )[来源:学,科,网]
A. s
B.0.6 s
C.0.1 s
D. s
解析:粒子先沿x轴正方向做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,然后反向运动.E1=t2=0.5 m,即粒子恰好到达x=0.5 m处,然后反向运动;由对称性可知反向运动的时间为t1+t2=0.3 s,则粒子运动的周期为T=2(t1+t2)=0.6 s,故选B.
s=0.2 s,此时粒子的速度为v=a1t1=10 m/s;同理可得粒子沿x轴正方向做匀减速直线运动的加速度a2=100 m/s2,则粒子做匀减速直线运动减速到零的时间为t2=0.1 s,位移为x2==,解得粒子沿x轴正方向做匀加速直线运动的时间为t1=a1t=50 m/s2,由x1= V/m=10 V/m,a1==
答案:B
6.(多选)(2019·百师联盟七调)如图所示的实线为电场线,电场线分布及a、e两点关于直线OO′对称,带电粒子以一定