专题16 电场中的能量问题-2021-2022学年高二物理专题小卷特训（人教版2019必修第三册）

2021-2022年高二物理必修3专题特训（人教版2019） 专题16 电场中的能量问题 一、单选题 1．如图所示，匀强电场方向平行于斜面向下，在足够长的绝缘斜面上，带正电的物体从底端沿斜面向上做匀变速运动，在斜面底端时，动能为100 J，第一次到A点时动能减少了80J，电势能增加了48J，重力势能增加了12J，物体再次回到斜面底端时的动能为（　　） A．50 J B．40J C．20J D．60J 2．空间有一沿x轴分布的电场，x轴上有P、Q两点，其位置坐标分别为x0、2x0一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从坐标原点O以初速度v0沿x轴正方向做直线运动，其速度v随位置x的变化规律如图所示，粒子仅受电场力作用，设O点电势为零。则下列说法正确的是（　　） A．该电场为匀强电场 B．粒子在P点的电势能为 C．Q点的电势为 D．粒子在OP间的平均加速度比PQ间的大 3．一水平放置的平行板电容器的两极板间距为，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）。小孔正上方处的点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回。若将下极板向下平移，则从点开始下落的相同粒子将（　　） A．打到下极板上 B．在下极板处返回 C．在距下极板处返回 D．在距上极板处返回 4．一个质量为m的带电小球在竖直方向的匀强电场中水平抛出，不计空气阻力，测得小球的加速度大小为， 方向竖直向下，其中g为重力加速度。在小球下落h高度的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球的动能增加 B．小球的电势能增加 C．小球的重力势能减少 D．小球的机械能减少 5．一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，圆心为O点，质量为m的带正电小球（可视为质点）从O点正上方距离为H的A点由静止下落，并穿过圆环。小球在从A点运动到与A点关于O点对称的A′点的过程中，其动能Ek、重力势能Ep重、机械能E、电势能Ep电，随位置变化的图像如图所示（规定O点重力势能为0，无限远处电势为0，竖直坐标轴h的坐标原点为O，以竖直向上为h正方向），下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为-q （q>0）的小环，在杆的左侧固定一个电荷量为+Q （Q>0）的点电荷，杆上a、b两点与+Q正好构成等边三角形，c是ab的中点。使小环从O点无初速度释放，小环通过a点的速率为v。若已知ab=Oa=l，静电常量为k，重力加速度为g。则（　　） A．在a点，小环所受弹力大小为 B．在c点，小环的动能最大 C．在c点，小环的电势能最大 D．在b点，小环的速率为 7．如图所示，空间存在竖直向下大小为E的匀强电场，一个质量为m、带电荷量为q的带正电绝缘小环套在粗糙程度相同的绝缘木杆上，若小环以初速度从M点沿杆上滑，到达N点时速度恰好为零，随后小环下滑回到M点，此时速度为，已知小环电荷量保持不变，重力加速度为g，空气阻力不计，则（　　） A．小环所能达到的最大高度为 B．从M到N的过程中，克服摩擦力做的功为 C．从M到N的过程中，小环的电势能增加了 D．N、M间的电势差为 8．如图所示，高为h的固定光滑绝缘斜面，倾角，将其置于水平向右的匀强电场中，现将一带正电的带电量为q的物块（可视为质点）从斜面顶端由静止释放，电场强度，重力加速度为g，，，则物块落地的速度大小为（　　） A． B． C． D． 9．如图所示，一个初动能为的带电粒子（不计重力），水平射入两块带等量异种电荷的平行金属板间，飞出时动能为。如果该粒子飞出时的动能变为，则该粒子射入时的速度大小应变为原来的（　　） A．1.5倍 B．2倍 C．3倍 D．4倍 二、多选题 10．在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷QA、QB，两电荷的位置坐标如图甲所示。图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像，图中x＝L点为图线的最低点，若在x＝2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是（　　） A．小球在x＝L处的速度最大 B．小球一定可以到达x＝﹣2L点处 C．小球将以x＝L点为中心做往复运动 D．固定在AB处的电荷的电量之比为QA：QB＝4：1 11．粗糙绝缘的水平面上方存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势φ与坐标x的关系用如图所示的曲线表示，图中斜线为该曲线过点（0.15 m，3×105 V）的切线。现有一质量m＝0.20 kg，电荷量q＝2.0×10－8 C的滑块P（可视作质点），从x＝0.10 m处由静止释放，其与水平面间的动摩擦因数μ＝0.02。取重力加速度g＝10 m/s2。则下列说法正确的是（　　） A．x＝0.15