静电场2
题型一、带电粒子在电场中的运动以及相应的功能关系1题型二、带电粒子在复合场中的运动的综合类问题5题型三、带点粒子在电场中运动的综合类问题8
题型一、带电粒子在电场中的运动以及相应的功能关系
1(2019江苏)一匀强电场的方向竖直向上,t0时刻,一带电粒子以一定初速度水平射入该电场,电场力
对粒子做功的功率为P,不计粒子重力,则Pt关系图象是(
)
【答案】A
qE【解析】由于带电粒子在电场中类平抛运动,在电场力方向上做匀加速直线运动,加速度为m,经过时
qEt
PFvqEqEt
间t,电场力方向速度为m,功率为
m,所以P与t成正比,故A正确。
2(2017江苏卷)在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示.下列说法正确有()
1
fAq1和q2带有异种电荷
Bx1处的电场强度为零
C负电荷从x1移到x2,电势能减小
D负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大
【答案】AC
【解析】:图像的斜率代表场强的大小,x1处的电势为0,可见只能带异种电荷,故A正确,从图像可知
从x1到x2电势增加,可见场强的方向沿x轴负方向,所以电场力对负电荷做正功,电势能减小;从x1到
x2斜率逐渐减小,场强减小,电场力减小;
3(2011全国卷1).通常一次闪电过程历时约02~O3s,它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持
续时间仅40~80μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为
10×109v,云地间距离约为lkm;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C,闪击持续时间约为60μs。
假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据,下列判断正确的是()
A闪电电流的瞬时值可达到1×105A
B.整个闪电过程的平均功率约为l×1014W
C.闪电前云地间的电场强度约为l×106Vm
D整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J
【答案】:C【解析】选AC由I=qt=6×160-5A=1×105A知,A对.由E=Ud=110××110039Vm=1×106Vm知,C对;由W=qU=6×10×109J=6×109J知,D错;P1=Wt=6×01209W=3×1010W,B错.
4(2014全国卷)地球表面附近某区域存在大小为150NC、方向竖直向下的电场.一质量为100×10-4kg、
带电荷量为-100×10-7C的小球从静止释放,在电场区域内下落100m.对此过程,该小球的r