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《全效作业本》 物理 必修 第三册 [RJ]
滚动过关小练(二)
静电场中的能量
第十章
《全效作业本》 物理 必修 第三册 [RJ]
《全效作业本》 物理 必修 第三册 [RJ]
一、选择题
1.下列关于UAB=1 V的说法正确的是( )
A.从A到B不论移动+1 C或是-1 C的电荷,静电力均做功1 J
B.从A到B移动1 C的正电荷,电势能增加1 J
C.从A到B移动1 C的负电荷,克服静电力做功1 J
D.从A到B移动1 C的负电荷,合力做功一定为1 J
C
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【解析】 已知UAB=1 V,从A到B移动1 C的电荷,当移动正电荷时,静电力做功为WAB=qUAB=1×1 J=1 J,电势能减小1 J,A、B错误;当移动负电荷时,静电力做功为WAB=qUAB=-1×1 J=-1 J,即克服静电力做功1 J,电势能增加1 J,C正确;从A到B移动1 C的负电荷,合力做功不一定为1 J,D错误。
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2.正常情况下空气是不导电的,如果空气中的电场强度达到3×106 V/m,
空气也可以被击穿,空气被击穿时会看到电火花或闪电。若观察到某次
闪电的火花长约90 m,那么发生此次闪电的电势差约为( )
A.3×10-3 V B.2.7×104 V
C.2.7×106 V D.2.7×108 V
【解析】 根据U=Ed可得,发生此次闪电的电势差约为U=Ed=3×106×90 V=2.7×108 V,D正确。
D
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3.反天刀鱼是生活在尼罗河的一种鱼类,沿着它身体的长度方向分布着电器官,这些器官能在鱼周围产生电场,如图为反天刀鱼周围的电场
线分布图,A、B、C为电场中的点,下列说法正确的是( )
A.头部带负电
B.A点电场强度大小大于B点电场强度大小
C.C点电势高于B点电势
D.正离子从A点运动到C点,其电势能减小
B
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【解析】 电场线从正电荷或无穷远处出发,终止于负电荷或无穷远处,故根据电场线由头部出发可知,头部带正电,A错误;电场线疏密程度代表电场强度,由图可知A处电场线比B处电场线密,故A处电场强度大于B处电场强度,B正确;沿着电场线方向电势逐渐降低,等势线与电场线垂直,故B点电势比C点电势高,A点电势比C点电势低,正离子从A点运动到C点静电力做负功,故电势能增大,C、D错误。
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4.(多选)如图所示,O点处放置一个带正电的点电荷。某时,在过O点的竖直平面内的A点,静止释放一个质量为m、电荷量为q(q>0)的小球(可看作质点),它下落的轨迹(图中虚线表示)与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点。已知O、C两点位于同一水平线,∠BOC=30°,A点距离OC的竖直高度为h。若小球通过B点的速度为v,下列说法错误的是( )
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B.小球在B、C两点的电势能不相等
C.小球由A点到C点的过程中电势能逐渐减少
【答案】ABC
A.小球通过C点的速度大小是
D.小球由A点到C点的过程中机械能的损失是mg-mv2
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【解析】 小球从B点到C点的过程中,静电力总体上不做功,重力做正功,由动能定理得mgRsin 30°=mv-mv2,则电荷在C点的速度大小是vc=,A错误;到O点距离相等的B、C两点位于同一个等势面上,所以小球在B、C两点的电势能相等,B错误;小球由B点到C点的过程中电势能先增大后减小,C错误;小球由A点到C点的过程中机械能的损失就是除了重力以外的其他力做的功,即静电力做的功。由动能定理得mgh+W电=mv,则W电=mv-mgh=mv2+mg-mgh,即电势能增加了mg-mv2,机械能减少了mg-mv2,D正确。故选ABC。
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5.(多选)点电荷M、N、P、Q的带电量相等,M、N带正电,P、Q带负电,它们分别处在一个矩形的四个顶点上,O为矩形的中心,它们产生的静电场的等势面如图所示,电场中a、b、c、d四个点与MNPQ共面,
下列说法正确的是( )
A.若取无穷远处电势为零,则O点电势为零,电场强度不为零
B.O、b两点电势φO<φb,O、b两点电场强度EO>Eb
C.将一个带正电的试探电荷从b点沿直线移动到c点,静电力一直