作业16 静电场中的能量-【精彩假期】高一物理暑假作业（人教版 浙江专版）

作业16　静电场中的能量 1．D　【解析】 这种元件是可变电容器，故选D。 2．D　【解析】 带电导体处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为0，导体表面为等势面，整个导体为一个等势体，A错误；沿电场线方向电势降低，所以A、C两点的电势大于B点的电势，B错误；电场线的疏密程度表示电场的弱强，所以B点的电场强度小于A点的电场强度，C错误；根据Ep＝qφ可知，正电荷从高电势A点沿虚线移动到低电势B点，电势能减小，电场力做正功，D正确。 3. D　【解析】 带电粒子q在运动过程中与Q的距离发生变化，受到的库仑力大小在变化，而做匀速圆周运动要求合外力大小不变，方向始终指向圆心，故带电粒子不会做匀速圆周运动，A错误；在A点，粒子的运动方向沿轨迹切线方向，受力方向要与等势面垂直又要指向运动轨迹内侧，故方向如图所示，F与v的夹角小于90°，故从A到C过程，电场力做正功，动能增大，电势能减小，同理可知，从C到B过程电场力做负功，动能减小，电势能增大，故在C点动能最大，电势能最小，B、C错误，D正确。 4．B　【解析】 电场线越密电场强度越大，所以a点电场强度大于b点电场强度，A错误；沿着电场线电势逐渐降低，φa>φP>φb，B正确；由Ep＝qφ可知，负检验电荷在a点的电势能比在b点的小，C错误；正检验电荷从a点经P移到b点的过程中，电势能减小，静电力做正功，D错误。 5．C　【解析】 针状电极上，电场线比较密，针尖附近的电场较强，A错误；针尖附近的空气被接电源正极电离后，正电粒子在电场力作用下向熔喷布运动，熔喷布捕获带电粒子带上正电，B错误；由题图可知，靠近熔喷布电场较弱，带电粒子受力较小，其加速度减小，C正确；针状电极与平板电极间电压恒定，根据W＝Uq，电场做功恒定，与两极间距离无关，D错误。 6．C　【解析】 保持开关闭合，电容器板间电压U不变，而电容器板间距离d增大，由E＝ eq \f(U,d) ，板间场强减小，油滴所受的电场力减小，所以带电油滴将向下做加速运动，故A错误；由U＝Ed可知，P到正极板的电势差减小，所以P到负极板的电势差增大，P点的电势升高，所以带负电的油滴在P点的电势能减小，故B错误，C正确；根据C＝ eq \f(εrS,4πkd) 可知电容器板间距离增大时，电容器的电容减小，由Q＝CU知，C减小，Q减小，即电容器的带电荷量减小，则电容器放电，电阻R中有从a到b的电流，电容器中负电荷从A直接运动到B，故D错误。 7. D　【解析】 AC中点D的电势为φD＝ eq \f(φA＋φC,2) ＝ eq \f(1＋5,2) V＝3 V，与B点电势相等，则BOD连线必为一条等势线，如图所示，则电场强度为E＝ eq \f(UCA,AC) ＝ eq \f(φC－φA,AC) ＝4 V/m，故选D。 8．D　【解析】 由d＝ eq \f(1,2) at2 和a＝ eq \f(qU,md) 得，t＝d eq \r(\f(2m,qU)) ，所以两板间距离越大，加速时间越长，A错误；由a＝ eq \f(qU,md) 得，两板间距离越小，电子的加速度就越大，B错误；由qU＝ eq \f(1,2) mv2 得，v＝ eq \r(\f(2qU,m)) ，电子到达Q板时的速率与两板间距离无关，仅与板间电压有关，C错误，D正确。 9．D　【解析】 v­t图像中图线的斜率表示加速度，B点的斜率为a＝k＝ eq \f(Δv,Δt) ＝ eq \f(4－0,7－5) m/s2＝2 m/s2，由牛顿第二定律可得Eq＝ma，B点处为整条图线切线斜率最大的位置，因此B点为中垂线上电场强度最大的点，场强大小为E＝ eq \f(ma,q) ＝ eq \f(0.01×2,0.02) V/m＝1 V/m，A错误；由题图乙可知，由C到A的过程中小物块的速度逐渐增大，则小物块的动能逐渐增大，由能量守恒定律可得，小物块的电势能逐渐减小，B错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，由等量同种电荷电场线分布规律可得，由C点到A点的过程中，电势逐渐降低，C错误；由B点到A点的过程中，由动能定理可得qUBA＝ eq \f(1,2) mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(A)) － eq \f(1,2) mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(B)) ，解得UBA＝eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(A)) eq \f(m（v－v eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(B)) ）,2q) ＝ eq \f(0.01×（62－42）,2×0.02) V＝5 V，因此UAB＝－UBA＝－5 V，D正确。 10．D　【解析】 相同的带电粒子甲、乙分别从a点和b点由静止释放，两粒子均从c点水平射入第二象限，且均从c、d连线