aA、aB，电势能分别为EPA、EPB.下列说法正确的是( )
A．电子一定从A向B运动
B．若aA>aB，则Q靠近M端且为正电荷 C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有EPA 由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故A错误；若aA＞aB，则A点离点电荷Q更近即Q靠近M端；又由运动轨迹可知，电场力方向指向凹的一侧即左侧，所以，在MN上电场方向向右，那么Q靠近M端且为正电荷，故B正确；由B可知，电子所受电场力方向指向左侧，那么，若电子从A向B运动，则电场力做负功，电势能增加；若电子从B向A运动，则电场力做正功，电势能减小，所以，一定有EpA＜EpB求解过程与Q所带电荷无关，只与电场线方向相关，故C正确；由B可知，电场线方向由M指向N，那么A点电势高于B点，故D错误；故选BC． 8．图中虚线为匀强电场中与由场强度方向垂直的等间距平行直线．两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的0点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点．己知0点电势高于c点电势．若不计粒子的重力及两粒子间的相互作用，则 A．电场强度的方向竖直向上 B．N粒子在a点的加速度与M粒子在c点的加速度大小相等 C．N粒子在从O点运动至a点的过程中静电力做正功 D．M粒子在从O点运动至C点的过程中，其电势能增加 【答案】BC 【解析】 【详解】 A．等势线在水平方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可知电场方向竖直向下，故A错误． B．由图示可知：该电场为匀强电场，又因为两粒子质量相同，电荷量的绝对值也相同，所 以加速度也相同，故B正确； C．N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角，电场力做正功．故C正确． D．M粒子在从O点运动至C点的过程中，电场力做正功，其电势能减少，所以D错误． 故选择BC. 【点睛】 根据粒子的轨迹可判断粒子的电场力方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可判断出电场方向，从而确定出粒子的电性．由动能定理可知，N在a点的速度与M在c点的速度大小相等，但方向不同．N从O点运动至a点的过程中电场力做正功．O、b间电势差为零，由动能定理可知电场力做功为零． 9．如图，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止．现撤去F，使小球沿竖直方向运动，在小球由静止到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时的速度为v，不计空气阻力，则上述过程中 A．小球的重力势能增加－W1 B．弹簧对小球做的功为 12 mv-W2-W1 212mv 2C．小球的机械能增加W1＋ D．小球与弹簧组成的系统机械能守恒 【答案】AB 【解析】 A、重力对小球做功为W1，重力势能增加-W1；故A正确．B、电场力做了W2的正功，则电势能减小W2；故B正确．C、根据动能定理得，W1?W2?W弹=12mv，因为除重力以212mv?W1；故C错2外其它力做功等于小球机械能的增量，则机械能的增量为W2?W弹=误．D、对小球和弹簧组成的系统，由于有电场力做功，则系统机械能不守恒．故D错误．故选AB． 【点睛】解决本题的关键掌握功能关系，知道重力做功等于重力势能的减小量，电场力做功等于电势能的减小量，除重力以外其它力做功等于机械能的增量． 10．如图所示，光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场，半圆形轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点。一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动，恰能通过最高点，则（ ） A．其他条件不变，R越大，x越大 B．其他条件不变，m越大，x越大 C．m与R同时增大，电场力做功增大 D．R越大，小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大 【答案】ABC 【解析】 【详解】 AB.小球在BCD部分做圆周运动，在D点，有： 2vDmg=m ① R从A到D过程，由动能定理有： qEx-2mgR= 由①②得：R?1mvD2，② 22qEx，③ 5mg可知，R越大，x越大。m越大，x越大，故AB符合题意； C.从A到D过程，由动能定理有： W-2mgR= 由①⑥解得：电场力做功 W=题意； D.小球由B到D的过程中，由动能定理有： -2mgR= 在B点有： 2vBFN-mg=m ⑤ R1mvD2，⑥ 25mgR，可知m与R同时增大，电场力做功越多，故C符合211mvD2-mvB2，vB=5gR，④ 22解得：FN=6mg，则知小球经过B点瞬间轨道对小球的支持力与R无关，则小球经过B点后瞬间对轨道的压力也与R无关，故D不符合题意。 11．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。若在A、B间不同位置放置一个电量为+q的带电滑块C（可视为质点），滑块的电势能随x变化关系如图乙所示，图中x =L点为图线的最低点。现让滑块从x=2L处由静止释放，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．x=0和x=2L处场强大小相等 D．固定在AB处的电荷的电量之比为QA：QB＝4：1 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 A．滑块C受重力、支持力和电场力，其重力和支持力在竖直方向相抵消，滑块C受的合外力为电场力，再由电荷在电场中电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，由图可知在x?L处电势能最小，则滑块在x?L处的动能最大，A正确； B．由图可知，x??2L处的电势能大于x=2L处的电势能，又因滑块由静止释放，滑块不能到达x??2L处，B错误； C．电荷在x?L处电势能最小，即正电荷QA、QB在x?L处的电场强度等大反向，即 x?L的电场强度为零，有 kQA?4L?解得 2?kQB?2L?2 QA:QB?4:1 所以x=0和x=2L处场强大小分别为 E0?C错误，D正确； 故选AD． kQA?3L?2?kQB?3L?2?kQBkQAkQB21kQBE???? ,2L 223L225L2?5L?L 12．如图，在竖直平面内有一匀强电场，一带电荷量为＋q、质量为m的小球在力F(大小可以变化)的作用下沿图中虚线由A至B做竖直向上的匀速运动．已知力F和AB间夹角为θ，A、B间距离为d，重力加速度为g.则( ) A．力F大小的取值范围只能在0～B．电场强度E的最小值为 mg cos?mgsin? qC．小球从A运动到B电场力可能不做功 D．若电场强度E=【答案】BCD 【解析】 分析小球受力情况：小球受到重力mg、拉力F与电场力qE，因为小球做匀速直线运动，合力为零，则F与qE的合力与mg大小相等、方向相反，作出F与qE的合力，如图，可知F无最大值，选项A错误；当电场力qE与F垂直时，电场力最小，此时场强也最小． mgtan?时，小球从A运动到B电势能变化量大小可能为2mgdsin2θ q 则得：qE=mgsinθ，所以电场强度的最小值为E?确．若电场强度E?mgsin? ，选项B正qmgtan? ，即qE=mgtanθ时，电场力qE可能与AB方向垂直，如图1位置q，电场力不做功，选项C正确；也可能电场力位于位置2方向，则电场力做功为 W=qEsin2θ?d=q? mgsin?sin2θ?d=2mgdsin2θ．选项D正确；故选BCD. q点睛：解决本题的关键是对小球进行正确的受力分析，灵活运用图解法分析极值情况，并根据力图要知道电场力大小一定时，方向可能有两种情况，不能漏解．
高中物理必修第3册第十章 静电场中的能量试卷测试卷(解析版)
