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2020-2021学年高二上学期期中考试物理试题分项汇编
静电场能的性质(一)
1、(2020-2021学年·四川省阆中中学高二上学期期中)如图所示,真空中等量异种点电荷放置在M、N两点,在MN的连线上有对称点a、c,MN连线的中垂线上有对称点b、d,则下列说法正确的是( )
A. O点场强一定大于与b点场强
B. a点电势一定低于c点电势
C. 负电荷在b点电势能一定大于在a点电势能
D. 正电荷从d点移到b点电场力做功
【答案】A
【解析】
A.在等量异种点电荷的电场线分布图中,在两电荷连线的中垂线上,中点O处的电场线最密集,可知O点场强一定大于与b点场强,选项A正确;
B.沿着电场线的方向电势降低,由于不知道两电荷电性,所以不能判断a、c两点电势高低,选项B错误;
C.电势能与试探电荷和电势都有关系,由于不知道a、c两点电势的高低,所以无法判断两点的电势能大小,选项C错误;
D.因b点与d点是在同一等势面上,电场力不做功,选项D错误。
故选A。
2、(2020-2021学年·宁夏银川一中高二上学期期中)把一个导体放入匀强电场中,静电平衡时( )
A. 把一个负电荷从A移动到B,电场力做正功
B. 三点的场强相比,
C. 导体内感应电荷的电场方向向左
D. 三点的电势相比,
【答案】C
【解析】
A.达到静电平衡后,整个的导体是等势体,所以将负电荷在AB间移动时,电场力不做功,故A错误;
B.达到静电平衡后,整个的导体是等势体,所以A与B点的电场强度都是0,而C点的电场强度不是0,故B错误;
C.由于原电场向右,则感应电场的方向与原电场方向相反,即感应电荷的电场方向向左,故C正确;
D.AB处在同一等电势点上,电势相等,且AB的电势高于C点的电势,故D错误。
故选C。
3、(2020-2021学年·四川省阆中中学高二上学期期中)如图,实线为方向未知的三条电场线,a、b两带电粒子仅在电场力作用下从电场中的O点以相同的初速度飞出.两粒子的运动轨迹如图中虚线所示,则( )
A. a 一定带正电,b 一定带负电
B. 在虚线所示的过程中,a加速度增大,b加速度减小
C. 在虚线所示的过程中,a和b的动能都增大
D. 在虚线所示的过程中,a电势能减小,b电势能增大
【答案】C
【解析】
A、由运动轨迹如图可知,a、b做曲线运动,由于电场线方向未知,故a、b电性不能确定,故A错误;
B、根据a、b两粒子做曲线运动轨迹弯曲程度即电场线的疏密可知,b所处的电场线变密,电场强度变强,所受的电场力在增大,加速度在增大;a所处的电场线变疏,电场强度变弱,所受的电场力在减小,加速度在减小,故B错误;
C、根据图知a、b两粒子电场力、速度的夹角为锐角,电场力对电荷做正功,电势能减小,动能增加,故C正确,D错误.
【点睛】物体做曲线运动时,所受合力指向轨迹弯曲的内侧,根据轨迹的弯曲方向要能判断出力、速度和运动轨迹三者的位置关系体,电场力做功与电势能、动能的关系,电场线与电场强度的关系.
4、(2020-2021学年·四川省阆中中学高二上学期期中)如图所示,两块长均为L的平行金属板M、N与水平面成角放置在同一竖直平面,充电后板间有匀强电场。一个质量为m、带电量为q的液滴沿垂直于电场线方向射入电场,并沿虚线通过电场。下列判断中正确的是( )
A. 液滴电场中做匀速直线运动
B. 液滴在电场中的电势能逐渐增大
C. 电场强度的大小E=
D. 液滴离开电场时的动能增量为mgLsin
【答案】C
【解析】
微粒在电场中受到重力和电场力,而做直线运动,电场力与重力的合力必定沿运动方向,否则就做曲线运动,所以电场力的方向是垂直于金属板斜向上,如图示
根据电场力做功的正负判断电势能变化,由几个关系求出电场力与重力的关系,根据动能定理分析动能的变化。
A.粒子所受力的合力与速度方向共线反向,物体做减速运动,故A错误;
B.电场力方向和速度方向垂直电场力不做功,电势能不变化,故B错误;
C.由几何关系得
qE=mgcosα
E=
故C正确;
D.由动能定理可得,液滴离开电场时的动能增量为-mgLsinα,D错误。
故选C。
5、(2020-2021学年·宁夏银川一中高二上学期期中)如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点.不计重力.下列说法正确的是
A. M可能为电子,N可能为质子
B. N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功
C. N在d点的电势能等于它在c点的电势能
D. M在b点的动能大于它在a点的动能
【答案】AB
【解析】
A.据做曲线运动物体所受合外力指向轨迹内侧知,带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力,则带电粒子M带负电;带电粒子N受