2019-2020學(xué)年新教材高中物理課時(shí)分層作業(yè)5靜電力做功與電勢(shì)能含解析魯科版必修第三冊(cè)

PAGEPAGE2課時(shí)分層作業(yè)(五)靜電力做功與電勢(shì)能(時(shí)間：15分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分)1．如圖所示，電場(chǎng)中a、b、c三點(diǎn)，ab＝bc，則把點(diǎn)電荷＋q從a點(diǎn)經(jīng)b點(diǎn)移到c點(diǎn)的過(guò)程中，靜電力做功的大小關(guān)系有()A．Wab＞W(wǎng)bc B．Wab＝WbcC．Wab＜Wbc D．無(wú)法比較C[由電場(chǎng)線的疏密可以判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系，a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最小，c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大．位移相同時(shí)，點(diǎn)電荷在bc段受到的平均靜電力較大，所以Wab＜Wbc，選項(xiàng)C正確．]2．(多選)如圖所示，a、b為某電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，那么以下結(jié)論正確的是()A．把正電荷從a移到b，靜電力做正功，電荷的電勢(shì)能減小B．把負(fù)電荷從a移到b，靜電力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加C．把負(fù)電荷從a移到b，靜電力做正功，電荷的電勢(shì)能增加D．不論正電荷還是負(fù)電荷，從a到b電勢(shì)能都逐漸降低AB[若正電荷從a移到b，由于靜電力方向和位移方向同向，靜電力做正功，電荷的電勢(shì)能減小，A對(duì)；若把負(fù)電荷從a移到b，靜電力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加，B對(duì)，C、D錯(cuò)．]3．(多選)如圖所示，帶正電的點(diǎn)電荷固定于Q點(diǎn)，電子在庫(kù)侖力作用下，沿以Q為一焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動(dòng)．M、P、N為橢圓上的三點(diǎn)，P點(diǎn)是軌道上離Q最近的點(diǎn)．電子在從M點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)的過(guò)程中()A．速率先增大后減小 B．速率先減小后增大C．電勢(shì)能先減小后增大 D．電勢(shì)能先增大后減小AC[根據(jù)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)線分布情況可知，電子由M到N的運(yùn)動(dòng)軌跡為先向Q靠近，此過(guò)程中，靜電力做正功，電勢(shì)能減小，速率增大；后遠(yuǎn)離Q，此過(guò)程中，靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，速率減?。蔬x項(xiàng)A、C正確．]4．(多選)一個(gè)電荷只在靜電力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做了5×10－6J的功，那么()A．電荷在B點(diǎn)將具有5×10－6J的電勢(shì)能B．電荷在B點(diǎn)將具有5×10－6J的動(dòng)能C．電荷的電勢(shì)能減少了5×10－6JD．電荷的動(dòng)能增加了5×10－6JCD[電荷只在靜電力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做正功，電勢(shì)能減少，靜電力做了多少正功，電荷的電勢(shì)能就減少多少，由動(dòng)能定理可知，動(dòng)能就增加多少．因電荷在A點(diǎn)的動(dòng)能和電勢(shì)能不知道，所以不能確定電荷在B點(diǎn)的動(dòng)能和電勢(shì)能．故選項(xiàng)C、D正確．]5.(多選)如圖所示，在真空中有兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷Q1和Q2，分別置于a、b兩點(diǎn)，cd為ab連線的中垂線，d為無(wú)窮遠(yuǎn)處．現(xiàn)將另一正電荷q由c點(diǎn)沿cd移向d點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()A．q的電勢(shì)能逐漸增大B．q的電勢(shì)能逐漸減小C．q受到的靜電力一直在減小D．q受到的靜電力先增大后減小BD[沿電場(chǎng)線的方向移動(dòng)正電荷，靜電力做正功，電勢(shì)能逐漸減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由c點(diǎn)沿中垂線cd到d點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)由零開始逐漸增大，達(dá)到某一值時(shí)又逐漸減小，到d點(diǎn)時(shí)場(chǎng)強(qiáng)減為零，所以電荷受到的靜電力先增大后減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．]二、非選擇題(共2小題，共20分)6．(8分)將帶電荷量q1＝＋1.0×10－8C的點(diǎn)電荷，從無(wú)限遠(yuǎn)處移到勻強(qiáng)電場(chǎng)中的P點(diǎn)，需克服靜電力做功2.0×10－6J，q1在P點(diǎn)受到的靜電力是2.0×10－5N，方向向右．試求：(1)P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；(2)電荷的電勢(shì)能在移動(dòng)過(guò)程中如何變化？電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能是多少？[解析](1)E＝eq\f(F,q1)＝eq\f(2.0×10－5,1.0×10－8)N/C＝2000N/C，方向向右．(2)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零，電荷在由無(wú)窮遠(yuǎn)處移到該點(diǎn)過(guò)程中靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，在P點(diǎn)的電勢(shì)能等于該過(guò)程中克服靜電力做的功Ep＝WP∞＝2.0×10－6J.[答案](1)2000N/C向右(2)增加2．0×10－6J7．(12分)一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向是水平的(如圖所示)．一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的小球，從O點(diǎn)出發(fā)，初速度的大小為v0，在靜電力與重力的作用下，恰能沿與場(chǎng)強(qiáng)的反方向成θ角做直線運(yùn)動(dòng)．求小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)其電勢(shì)能與在O點(diǎn)的電勢(shì)能之差．[解析]該題考查電勢(shì)能的計(jì)算，解題的關(guān)鍵是理解并應(yīng)用好直線運(yùn)動(dòng)的條件．因?yàn)樾∏蜃鲋本€運(yùn)動(dòng)，則它受到的靜電力qE和重力mg的合力必沿此直線，如圖所示，則有qE＝eq\f(mg,tanθ).由此可知，小球做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a＝eq\f(g,sinθ)，設(shè)從O到最高點(diǎn)的路程為s，則veq\o\al(2,0)＝2as.運(yùn)動(dòng)的水平距離為L(zhǎng)＝