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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(二)
1、(2020-2021学年·吉林省长春市五中高二上学期期中)一正电荷在电场中仅在电场力作用下,从A点运动到B点,速度大小随时间变化的图象如图所示,tA、tB分别是电荷在A、B两点对应的时刻,则下列说法中正确的有( )
A. A处的场强一定小于B处的场强
B. A处的电势一定高于B处的电势
C. 电荷在A处的电势能一定小于B处的电势能
D. A至B过程中,电场力一定对电荷做正功
【答案】ABD
【解析】
A.由速度图象可知,正电荷的加速度逐渐增大,所受电场力逐渐增大,B处电场强度大于A处电场强度,选项A正确;
D.正电荷从A点运动到B点,在电场力作用下,正电荷速度增大,电场力做正功,所以D正确;
BC.电势能减小,电荷在A处电势能一定大于B处的电势能,A处的电势一定大于B处的电势,选项B正确,C错误。
故选ABD。
2、(2020-2021学年·吉林省长春市五中高二上学期期中)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. 小球的机械能减少了2mgh D. 小球的电势能增加了3mgh
【答案】BD
【解析】
A.小球下落h的过程中,重力做功mgh,根据功能关系,小球的重力势能减少了mgh,A错误;
B.小球下落h的过程中,合外力做功-2mgh,根据功能关系,小球的动能减少了2mgh,B错误;
CD.由题可知,电场力大小为3mg,小球下落h的过程中,电场力做功-3mgh,根据功能关系,小球的机械能减少了3mgh,电势能增加了3mgh, C错误,D正确。
故选BD。
3、(2020-2021学年·湖北省广水市一中高二上学期期中)如图所示为一有界匀强电场,场强方向水平向右,带电微粒以某一角度θ从电场的A点斜向上方射入,沿直线运动到B点,则该微粒在A、B两点的动能EK和电势能EP的关系是( )。
A. EKA=EKB,EPA=EPB B. EKA>EKB,EPA>EPB
C. EKA<EKB, EPA=EPB D. EKA>EKB, EPA<EPB
【答案】D
【解析】
粒子沿直线从A点运动到B点,粒子一定计重力,否则不能沿直线运动,并且粒子带负电,所受的电场力一定与电场反向,合力一定沿BA方向,粒子一定做匀减速直线运动;合力与运动方向相反做负功,动能减少;电场力与运动方向成钝角做负功,电势能增加。
故选D。
4、(2020-2021学年·湖北省广水市一中高二上学期期中)在水平绝缘地面上放置着质量为m、带电量为+q的物块,在竖直方向上加一个向上的电场,场强E随时间t的变化规律如图所示,不考虑运动过程中受到的空气阻力,重力加速度为g。从开始释放带电物块,在时间内( )
A. 在t0时刻物块动能最大 B. 在2t0时刻物块的重力势能最大
C. 在3t0时刻物块的电势能最小 D. 在4t0时刻物块的机械能最大
【答案】AB
【解析】
A.根据分析可知,物块的运动情况:在时间内,向上做匀加速运动;在时间内,向上做匀减速运动;在时间内,向下做匀加速运动;在时间内,向下做匀减速运动;可见,时刻物块的速度最大,其动能最大,故A正确;
B.在时刻物块离地面高度最大,其重力势能最大,故B正确;
C.当物块向上运动时,电场力做正功,电势能减,则物块在0时刻和时刻电势能最大,故C错误;
D.根据能量守恒可知,物块的电势能与机械能的总量不变,在时刻物块的电势能最小,其机械能最大,故D错误。
故选AB。
5、(2020-2021学年·湖北省广水市一中高二上学期期中)两带电小球,电量分别为+q和-q,固定在一长度为l的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图所示。若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180°,则在此转动过程中电场力做的功为( )
A. 零 B. qEl C. 2qEl D. qEl
【答案】C
【解析】
+q绕过O点垂直于杆的轴线转过180°, 电场力水平向右,电场力做正功,电场力做的功为
-q绕过O点垂直于杆的轴线转过180°, 电场力水平向左,电场力做正功,电场力做的功为
在此转动过程中电场力做的功为
故选C。
6、(2020-2021学年·河南省重点高中高二上学期期中)一个质量为m、带电量为的小球沿着电场中一条直线运动,沿着这条直线建立x轴,电势变化规律如图所示,b点为图线与x轴的交点,a、c两点间的距离为d。下列判断正确的是( )
A. b点的电场强度为0
B. 从a点到c点,小球电势能减小
C. 从a点到c点,小球的动能一定增加
D. 该电场的电场强度大小为
【答案】BC
【解析】