通用版高中物理必修二静电场中的能量解题方法技巧.pdf

1 (每日一练每日一练)通用版高中物理必修二静电场中的能量解题方法技巧通用版高中物理必修二静电场中的能量解题方法技巧 单选题 1、高压电线落地可能导致行人跨步触电，如图所示，设人的两脚、间最大跨步距离为d，电线触地点O流入大地的电流为I，大地的电阻率为，、间的距离为R，电流在以O点为圆心、半径为r的半球面上均匀分布，其电流密度为22，若电流密度乘以电阻率等于电场强度，该电场强度可以等效成把点电荷Q放在真空中O点处产生的电场强度，下列说法正确的是（）A越靠近O点，电势越低 B当两脚间的距离处于最大跨步时，跨步电压不可能为零 C等效点电荷Q的电荷量为2（k为静电力常量）D若、三点在一条直线上，图中两脚、间的跨步电压等于22 答案：C 解析：A高压电线落地在地面形成的电流场可以等效为正点电荷Q放在O点产生的静电场，所以越靠近O点，电势越高，A 错误；2 B当两脚位于同一等势线上时，即两脚到O点的距离相等时，跨步电压为零，B 错误；C根据题意有 22=2 解得 =2 C 正确；DN点处电流密度为22，由于、间的电场是非匀强电场，电场强度越靠近O点越大，则知、间的场强大于22，两脚、间的跨步电压大于22，D 错误。故选 C。2、如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为q的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为q的点电荷Q1从无穷远处（电势为 0）移到C点，此过程中，电场力做功为-W。再将Q1从C点沿CB移到B点并固定。最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点。下列说法不正确的有（）AQ1移入之前，C点的电势为 BQ1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为 0 CQ2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为 2W DQ2在移到C点后的电势能为-4W 3 答案：C 解析：AQ1从无穷远处（电势为 0）移到C点，电场力做功-W=q（0-C1）解得 C1=则Q1移入之前，C点的电势为，选项 A 正确，不符合题意；BB、C两点到A点的距离相等，这两点电势相等（在A点+q电荷同一等势面上），Q1从C点移到B点的过程中，电场力做功为 0，选项 B 正确，不符合题意；D根据对称和电势叠加可知，A、B两点固定电荷量均为q的电荷后，C点电势为 C=2C1=2 则带电荷量为-2q的点电荷Q2在C点的电势能为 EpC=（-2q）C=-4W 选项 D 正确，不符合题意；CQ2从无穷远处移到C点的过程中，电场力做的功为 0-EpC=4W 选项 C 错误，符合题意。故选 C。3、图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点，再经过N点可以判定（）4 AM点的电势小于N点的电势 B粒子在M点的电势能小于N点的电势能 C粒子在M点的加速度大于在N点的加速度 D粒子在M点的速度小于在N点的速度 答案：D 解析：A根据顺着电场线方向，电势降低，可知，M点的电势大于N点的电势，故 A 错误；BD粒子从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，粒子在M点的速度小于在N点的速度，故 B 错误，D 正确；C根据电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密场强越大，则知M点场强小于N点的场强，由 F=qE 可知，粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，则粒子在M点的加速度小于在N点的加速度，故 C错误。故选 D。4、一带正电粒子仅在电场力作用下沿直线运动，其速度随时间变化的图象如图所示，tA、tB时刻粒子分别经过A点和B点，A、B两点的场强大小分别为EA、EB，电势分别为 A、B，则可以判断（）5 AEAEBBEAEBCABDAB 答案：A 解析：根据v-t图象的斜率表示加速度，所以从图象中可以看出从A点到B点，带电粒子的加速度逐渐增大，即aAaB，所以电场力增大，电场强度EAEB；从A点到B点正电荷速度增大，电场力做正功，电势能减小，根据电势=可知电势降低，即 AB，故 A 正确，BCD 错误。故选 A。5、在某电场中，沿x轴上的电势分布如图所示，由图可以判断（）Ax2 m 处电场强度一定为零 B沿x轴正方向，电场强度先增大后减小 Cx2 m 处电场方向一定沿x轴正方向 D某负电荷沿x轴正方向移动，电势能始终增大 答案：D 解析：6 Ax图象的斜率等于电场强度，则知x=2m 处的电场强度不为零，A 错误；B由斜率看出，从 0 到 3m，图象的斜率先减小后增大，则电场强度先减小后增大，B 错误；C从 0 到x=3m 处电势不断降低，但x=2m 点的电场方向不一定沿x轴正方向，C 错误；D沿x轴正方向电势降低，某负电荷沿x轴正方向移动，受力的方向始终指向x轴的负方向，电场力做负功，电势能始终增大，D 正确。故选 D。