2.1静电力做功与电势能（Word版含答案）

鲁科版 （2019）必修第三册 2.1 静电力做功与电势能
一、单选题
1．如图甲所示，带电小球B静止在光滑绝缘水平面上，质量mA = 20g的带电小球A以水平向右的速度vA = 4m/s正对B的球心运动。在0~t0时间内，A、B两球的v -t图象如图乙所示，若A、B不相碰，且半径相同，则下列说法正确的是（ ）
A．小球A、B带异种电荷
B．小球B的质量mB = 20g
C．系统的最大电势能
D．小球A、B最终以速度v=1m/s运动
2．两带电小球，电荷量分别为＋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点垂直于杆的轴线顺时针转过90°，则在此转动过程中，电场力做的功为（　　）
A．0 B．qEl C．2qEl D．πqEl
3．静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带负电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（　　）
A．在和处电势能相等
B．由运动到的过程中电势能增大
C．由运动到的过程中电场力先增大后减小
D．由运动到的过程中电场力先减小后增大
4．如图，医用口罩由多层织物材料构成，其中有一层熔喷布经过特殊工艺处理后成为驻极体材料，这层材料表面长期带有正电荷，能有效吸附细小的粉尘，而这些粉尘通常是细菌和病毒传播的载体。则其中即将被吸附的带电粉尘，一定是（ ）
A．带正电
B．沿电场线加速靠近熔喷布
C．在靠近熔喷布的过程中电场力做正功
D．在靠近熔喷布的过程中电势能增加
5．如图所示，一透明绝缘半球壳，O为球心，将带有等量异种电荷的小球分别固定在直径ab的两端，c、d、e、f为平行底面的小圆上的点，且c、d位于过直径ab的大圆周上，e、f位于垂直直径ab面的大圆周上。下列说法正确的是（　　）
A．e点与f点的场强相同
B．c点与d点的场强相同
C．O点电势高于e点电势
D．将一电荷从无穷远移到c点与从f点移到d点电势能的变化相同
6．如图所示，在真空中有两个带电荷量相等的正电荷和，它们分别固定在A、B两点，为A、B连线的中垂线。现将正电荷由C点沿CD移至无限远处，在此过程中（　　）
A．的电势能逐渐增加
B．的电势能先逐渐增加，后逐渐减少
C．受到的静电力逐渐减小
D．受到的静电力先逐渐增大，后逐渐减小
7．产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成损害，高大的建筑物都装有避雷针，避雷针的顶端带正电。图中虚线为避雷针周围的等势线，、两点的场强大小分别为、，电势大小分别为、，设雨滴下落过程中阻力大小不变，下列正确的是（　　）
A．
B．
C．一带负电的雨滴从下落至的过程中，加速度变大
D．一带负电的雨滴从下落至的过程中，电势能增加
8．一避雷针某时刻离带正电云层很近，其周围电场的等势面分布情况如图所示，在同一竖直平面内有A、B、C三点，其中A、B两点关于避雷针对称，以避雷针表面为零势能面，则下列说法正确的是（　　）
A．A、B两点的电场强度相同
B．正电荷在C点的电势能大于在A点的
C．负电荷只在电场力作用下从B点移动到C点，动能减小
D．C点的电场强度大于A点的
9．如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹，带电粒子只受电场力作用，运动过程中电势能增加，它运动到b处时的运动方向与受力方向可能的是（　　）
A． B．
C． . D．
10．如图所示，一蜘蛛将网织成两个正方形ABCD、abcd，其边长分别为2L、L，现在a、b、c、B四个位置分别放置一个点电荷，发现b处的点电荷所受电场力恰好为零，若仅将b处的点电荷Q沿bd方向移至d处，则（　　）
A．a、c两处点电荷对点电荷Q的合力可能先增大后减小
B．a、c两处点电荷对点电荷Q的合力可能先减小后增大
C．a、c两处点电荷对点电荷Q的合力一定先做正功，后做负功
D．a、c两处点电荷对点电荷Q的合力一定先做负功，后做正功
11．如图所示，A、B两点位于真空中同一条竖直的电场线上，一带负电的小球从A点由静止释放，小球沿电场线下落，到达B点时速度恰好为零，下列判断正确的是（　　）
A．这条电场线的方向向上
B．小球的加速度大小先增大后减小
C．这条电场线上电场强度处处相等
D．小球在B点的电势能比在A点的电势能大
12．空间某区城的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．该电场可能是孤立正点电荷形成的电场
B．A点的电场强度大于B点的电场强度
C．A点的电势高于B点的电势
D．在A点附近沿电场线的方向移动检验电荷时，电场力对其不作功
二、多选题
13．如图所示，静电喷涂时，喷枪喷出的涂料微粒带负电，被喷工件带正电，微粒在静电力作用下向工件运动，最后吸附在工件表面。微粒在向工件靠近的过程中，假设只受静电力作用，那么（　　）
A．动能越来越小 B．动能越来越大
C．克服静电力做功 D．电势能逐渐减小
14．如图是某种静电矿料分选器原理图，带正、负电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，下列关于带负电矿粉分离的过程表述正确的是（　　）
A．落在左侧 B．动能变小 C．电势能变小 D．电场力对矿粉做正功
15．如图所示，在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动。已知金属块在移动的过程中，力F做功32J，金属块克服电场力做功8J，金属块克服摩擦力做功16J，重力势能增加18J，则在此过程中金属块的（　　）
A．动能减少10J
B．电势能减小8J
C．机械能增加8J
D．内能增加10J
16．带正电的粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10-6 J的功。以下说法正确的是（　　）
A．粒子M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能
B．粒子M在P点的加速度一定小于它在Q点的加速度
C．P点的电势一定高于Q点的电势
D．粒子M在P点的速率一定大于它在Q点的速率
17．沿电场中某条电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示，坐标轴上的点0、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从O点由静止释放，运动到A点的动能为Ek，仅考虑电场力作用，则下列说法正确的是（　　）
A．从O点到C点，电势先升高后降低 B．粒子先做匀加速运动，后做变加速运动
C．粒子运动到C点时动能大于3Ek D．粒子在AB段电势能减少量大于BC段电势能减少量
三、解答题
18．如图所示，一点电荷固定于O点，在其下方距离为h处固定一足够长光滑绝缘细杆，细杆上A点与O点的连线与竖直方向夹角，一带电小球穿在杆上，且可以在杆上自由滑动。今在A点给小球一向右的初速度，小球运动途经B、C两点，且经过A、B、C三点的速度之比为。已知点电荷在周围空间距离为r处的电势为（取无穷远为零电势点），，求段的长度。
19．如图所示，在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点固定着一带电荷量为Q的正点电荷，斜面上有A、B两点，A和C相距为L，B为A、C两点的中点。现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好为零，已知带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k，求：
(1)小球速度最大时下降的距离x；
(2)B点和A点两点间的电势差UBA（用k、Q和L表示）。
20．雷雨云层可以形成几百万伏以上的电压，足以击穿空气产生几十万安培的瞬间电流，电流生热使空气发光，形成闪电；空气受热突然膨胀发出巨响，发出雷声。如图所示，雷雨云底部的电势较地面低，闪电时，一个电子从雷雨云底部抵达地面，求它的电势能变化量。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
2．B
3．C
4．C
5．A
6．D
7．C
8．B
9．B
10．B
11．D
12．B
13．BD
14．CD
15．AC
16．AD
17．CD
18．
19．(1)；(2)
20．
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