2019春高中物理 第1章 静电场 5 电势差课堂达标 新人教版选修3-1.doc

第一章5 电势差1(2017北京师大附属实验中学高二上学期期中)如图所示，a、b、c表示某点电荷产生的电场中的三个等势面，它们的电势分别为aU，b，c。一带电粒子(所受重力不计)从等势面a上某点由静止释放后，经过等势面b时速率为v，则它经过等势面c时的速率为(C)AvBvC2vD4v解析：带电粒子在运动过程中，只有电场力对粒子做功，根据动能定理得：ab过程，有：qUabmv2；据题得：UababU联立得：q mv2ac过程，有：qUacmv；据题得：UacacU。联立得：qmv由可得：vc2v故选：C。2(多选)(2018安徽省定远重点中学高二上学期月考)如图甲所示，一绝缘的竖直圆环上均匀分布着正电荷。一光滑细杆从圆心垂直圆环平面穿过圆环，杆上套有带正电的小球，现使小球从a点由静止释放，并开始计时，后经过b、c两点，运动过程中的vt图如图乙所示。下列说法正确的是(ACD)A带电圆环在圆心处产生的场强为零Ba点场强大于b点场强C电势差UabUbcD小球由b到c的过程中平均速度大于0.55m/s解析：根据电场的叠加原理和对称性可知，带电圆环在圆心处产生的场强为零，A正确；由乙图知，小球在a处的加速度小于b处加速度，由qEma知，a点场强小于b点场强，B错误；根据动能定理得：qUabmv0.08m，qUbcmvmvm(0.720.42)0.165m，可得UabUbc，C正确；小球由b到c的过程中做非匀加速运动，位移大于匀加速运动的位移，所以平均速度大于m/s0.55m/s，D正确。3(2017江西省新余市高二上学期期末)如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道下滑，已知小球的质量为m、电荷量为q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为(小球的重力大于所受的电场力)(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；(2)若使小球通过圆轨道顶端的B点，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？(3)若小球从斜轨道h5R处由静止释放，假设其能够通过B点，求在此过程中小球机械能的改变量。答案：(1)(2)2.5R(3)3EqR解析：(1)根据牛顿第二定律：(mgqE)sinma，解得：a；(2)若小球刚好通过B点不下落，据牛顿第二定律有：mgqEm小球由A到B，据动能定理：(mgqE)(h2R)mv20式联立，得：h2.5R；(3)小球从静止开始沿轨道运动到B点的过程中，由功能关系知，机械能的变化量为：E机W电，W电3EqR，故E机3EqR