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高二物理提高:电场能的性质基本概念和公式
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1. 电荷量分别为+q、+q、-q的三个带电小球,分别固定在边长均为L的绝缘三角形框架的三个顶点上,并置于场强为E的匀强电场中,如图所示.若三角形绕穿过其中心O垂直于三角形所在平面的轴顺时针转过120°,则此过程中系统电势能变化情况为( )
A.减少EqL B.增加EqL C.减少2EqL D.增加2EqL
【答案】D
【解析】
选.旋转后的图形如图所示,在这个过程中,电场力对正电荷做的功W1=-2×Eq×=-EqL,对负电荷做的功W2=-EqL,这样电场力做的功W=W1+W2=-2EqL,因此电势能增加2EqL.
2. 将一正电荷从无穷远处移入电场中M点,电势能减少了8.0×10-9 J.若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N点,电势能增加了9.0×10-9 J.下列判断正确的是( )
A.φM<φN<0 B.φN>φM>0 C.φN<φM<0 D.φM>φN>0 [来源:Z+xx+k.Com]
【答案】 C [来源:Z§xx§k.Com]
【解析】 取无穷远处电势为0,则正电荷在M点的电势能为-8.0×10-9 J,负电荷在N点的电势能为9.0×10-9 J.由φ=,M、N点的电势φM<0,φN<0,且|φN|>|φM|,即φN<φM<0,故C正确.
3. 如图所示,a、b和c表示电场中的三个等势面,a、b间的电势差等于b、c间的电势差.一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后,仅受电场力作用而运动,经过等势面c时的速率为
,则它经过等势面b时的速率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由动能定理知,粒子从a到c,有,设在等势面b时粒子的速率为,则,又Uac=2Uab,联立可得v‘=
,
A.
与计算结果不符,故A错误;
B.
与计算结果不符,故B错误;
C.
与计算结果不符,故C错误;
D.
与计算结果相符,故D正确;
4. 如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,相邻两等势面间的电势差相等.一个正电荷在等势面L3处的动能为20 J,运动到等