精练十电场中的动力学和能量问题【考点提示】⑴电荷守恒和库仑定律⑵电场强度及叠加、电势及电势能、电场线和等势面⑶电容器、示波器⑷带电粒子的运动【命题预测】命题频率高，多集中在电场力作功和电势能的变化、带电粒子的运动及力电综合等方面高考认证一、选择题1．图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。以下哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧？A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1＜Q2 B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|C.Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|＜Q2 D.Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|2.水平放置的平行板电容器与一电池相连。在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态。现将电容器两板间的距离增大，那么，A．电容变大，质点向上运动 B．电容变大，质点向下运动C．电容变小，质点保持静止 D．电容变小，质点向下运动3.根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式构造模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹。在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，以下说法中正确的选项是（A）动能先增大，后减小（B）电势能先减小，后增大（C）电场力先做负功，后做正功，总功等于零（D）加速度先变小，后变大4.一带正电的小球，系于长为l的不可伸长的轻线一端，线的另一端固定在O点，它们处在匀强电场中，电场的方向水平向右，场强的大小为E。已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力。现先把小球拉到图中的P1处，使轻线拉直，并与场强方向平行，然后由静止释放小球。已知小球在经过最低点的瞬间，因受线的拉力作用，共速度的竖直分量突变为零，水平分量没有变化，那么小球到达与P1点等高的P2点时速度的大小为（ ）A. B. C.2 D.05.在场强为E的匀强电场中固定放置两个带电小球1和2,它们的质量相等,电荷分别为q1和－q2（q1≠q2）.球1和球2的连线平行于电场线,如图,现同时放开1球和2球,于是它们开场在电场力的作用下运动.如果球1和2之间的距离可以取任意有限值,那么两球刚被放开时,它们的加速度可能是（ ）4/4\nA.大小不等,方向相同 B.大小不等,方向相反C.大小相等,方向相同 D.大小相等,方向相反6.图5为示波管中偏转电极的示意图，相距为d长度为l的平行板A、B加上电压后，可在A、B之间的空间中（设为真空）产生电场（设为匀强电场）。在AB左端距A、B等距离处的O点，有一电荷量为+q、质量为m的粒子以初速v0沿水平方向（与A、B板平行）射入（如图）。不计重力，要使此粒子能从C处射出，那么A、B间的电压应为（ ）A. B. C. D.qm7.光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行.一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为( )(A)0 (B)mv02＋qEl(C)mv02 (D)mv02＋qEl8.如图，在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷，电量的大小都是q1,在b、d两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电量的大小 都是q2，q1>q2。已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条？（ ）A.E1 B.E2 C.E3 D.E49.图5中，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。在a点固定放置一个点电荷，带电量为+Q，已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U。将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中（ ）A.电场力做功qU B.抑制电场力做功qUC.电场力做功大于qU D.电场力做功小于qU10.如以以下图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，那么从M点运动到N点的过程中（ ）（A）小物块所受电场力逐渐减小.（B）小物块具有的电势能逐渐减小.（C）M点的电势一定高于N点的电势.（D）小物块电势能变化量的大小一定等于抑制摩擦力做的功.11.如图，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为Ua、Ub和Uc，Ua>Ub>Uc.一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知（ ）4/4\nA.粒子从K到L的过程中，电场力做负功B.粒子从L到M的过程中，电场力做负功C.粒子从K到L的过程中，静电势能增加D.粒子从L到M的过程中，动能减少12.如以下图，P、Q是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，＜，用EA、EB、UA、UB分别表示A、B两点的场强和电势，那么（ ）A.EA一定大于EB，UA一定大于UBB.EA不一定大于EB，UA一定大于UBC.EA一定大于EB，UA不一定大于UBD.EA不一定大于EB，UA不一定大于UB13.右图中a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零．以下说法中正确的选项是(A)带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的(B)a点的电势比b点的电势高(C)带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小(D)a点的电场强度比b点的电场强度大14.右图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．假设带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是(A)带电粒子所带电荷的符号(B)带电粒子在a、b两点的受力方向(C)带电粒子在a、b两点的速度何处较大(D)带电粒子在a、b两点的电势能何处较大二、非选择题15.有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多用锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进展定量研究。如以下图，电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d，与电动势为ε、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球可视为质点。已知：假设小球与极板发生碰撞，那么碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的α倍（α＜＜1）。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g。（1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势ε至少应大于多少？（2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔T内小球做了很屡次往返运动。求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。答案（1）（2）4/4\n16．在同时存在匀强电场和匀强磁场空间中取正交坐标系Oxyz(z轴正方向竖直向上),如以下图。已知电场方向沿z轴正方向,场强大小为E;磁场方向沿y轴正方向,磁感应强度的大小为B;重力加速度为g.问:一质量为m、带电量为+q的从原点出发的质点能否在坐标轴（x、y、z）上以速度v做匀速运动？假设能，m、q、E、B、v及g应满足怎样的关系？假设不能，说明理由。答案①质点在x轴方向上做匀速运动qvB+qE=mg或qE=mg+qvB②质点在y轴方向上做匀速运动：qE=mg③质点不可能在z轴方向上做匀速运动17．真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，假设将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)。现将该小球从电场中某点以初速度υ0竖直向上抛出。求运动过程中（1） 小球受到的电场力的大小及方向；（2） 小球从抛出点至最高点的电势能变化量；（3） 小球的最小动量的大小及方向。答案（1）mg，方向水平向右（2）电势能减少了mv02（3）mv0，斜向上37°〖1ACD2D3C4B5ABC6A7ABC8B9D10ABD11AC12B13ABD14BCD〗www.ks5u.com4/4
