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1、
答案：B解析:选项A中,a、b两点场强的方向不同,选项A错误;选项B中a、b两点电势和场强均相同,选项B正确;选项C中a点电势高于b点电势,选项C错误;选项D中,a、b两点场强的方向不同,选项D错误. 2、如图所示,在某电场中画出了三条电场线,C点是A、B连线的中点.已知A点的电势为  A=30 V,B点的电势为B=-10 V,则C点的电势( )
A. 答案：C解析:由于AC之间的电场线比CB之间的电场线密,相等距离之间的电势差较大,即 A-C> C-B,所以C<10 V,选项C正确.3、如图(甲)所示,MN是某一电场中的一条电场线,a、b是该电场线上的两个点,如果在a、b两点分别引入检验电荷,测得检验电荷所受的电场力F跟它的电荷量q之间的关系如图(乙)所示,选从N到M的方向为电场力的正方向,那么,关于a、b两点的场强和电势的大小关系,下列说法中正确的是( )
A.电场强度Ea>Eb;电势 B.电场强度Ea>Eb;电势 C.电场强度Ea<Eb;电势 D.电场强度Ea<Eb;电势 答案：B解析:对(乙)图分析可知,F q图线的斜率恰好是电场强度,由此可知Ea>Eb,因电荷带正电所以电场方向为由N到M,所以a<b,由此可知选项B正确.4、如图所示,MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带负电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论正确的是( )
A.点电荷一定位于M点的左侧 B.带电粒子从a到b的过程中动能逐渐减小 C.带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度 D.带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能 答案：AD解析:MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线,由题图轨迹可知,负粒子受到的电场力向右边,所以场强的方向由N指向M,则点电荷一定位于M点的左侧,选项A正确;带电粒子从a到b的过程中电场力做正功,电势能减小,动能增大,故选项B错误,选项D正确;a点的电场强度大于b点的电场强度,所以带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度,故选项C错误. 5、空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点.则( ) A.P、Q两点处的电荷等量同种 B.a点和b点的电场强度相同 C.c点的电势低于d点的电势 D.负电荷从a到c,电势能减少 答案：D解析:由题中所给的等势面分布图是对称的及电场线与等势面垂直可得,P、Q两点应为等量的异种电荷,选项A错误;a、b两点的电场强度大小相等,但方向不同,故选项B错;因P处为正电荷,因此c点的电势高于d点的电势,选项C错误;因P处为正电荷,故Q处为负电荷,负电荷从靠负电荷Q较近的a点移到靠正电荷P较近的c点时,电场力做正功,电势能减小,选项D正确. 点评 先由等势面分布图找出电场线方向,再判断c、d电势高低,比较电荷移动时电势能变化. 6、如图是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧,对矿粉分离的过程,下列表述正确的有( )
A.带正电的矿粉落在右侧 B.电场力对矿粉做正功 C.带负电的矿粉电势能变大 D.带正电的矿粉电势能变小 答案：BD解析:由题图知有水平向左的匀强电场,带正电的矿粉受到向左的电场力,落在左侧,选项A错误;无论带正电的矿粉还是带负电的矿粉,均向所受电场力方向偏转,电场力均做正功,选项B正确;WAB=EpA-EpB,又WAB为正功,电势能一定减小,选项C错误,选项D正确. 7、如图所示,真空中M、N处放置两等量异种点电荷,a、b、c表示电场中的三条等势线,d点和e点位于等势线a上,f点位于等势线c上,df平行于MN.已知一带正电的检验电荷从d点移动到f点时,检验电荷的电势能增加,则以下判断正确的是( ) A.M点处放置的是正电荷 B.若将带正电的检验电荷沿图中虚线de由d点移动到e点,则电场力先做正功、后做负功 C.d点的电势高于f点的电势 D.d点的场强与f点的场强完全相同 答案：B解析:因为带正电的检验电荷从d点移动到f点时电势能增加,所以电场力做负功,M点处放置的是负电荷,f点的电势高于d点的电势,选项A、C错误.因为d点和e点位于等势线a上,将带正电的检验电荷沿图中虚线de由d点移动到e点,电势先减小后增大,则电场力先做正功、后做负功,选项B正确.d点的场强与f点的场强大小相等,方向不同,选项D错误. 8、一带电粒子射入一固定的点电荷的电场中,沿如图所示的虚线由a点运动到b点.a、b两点到点电荷的距离分别为ra和rb,且ra>rb.若不计重力,则( )
A.带电粒子一定带正电 B.库仑力先做正功后做负功 C.带电粒子在b点的动能大于在a点的动能 D.带电粒子在b点的电势能大于在a点的电势能 答案：D解析:由带电粒子的运动轨迹可知,带电粒子与场源电荷电性相同,但场源电荷的电性未知,故选项A错误;带电粒子运动过程中,先是力与速度的夹角为钝角,然后是力与速度的夹角为锐角,故电场力先做负功后做正功,选项B错误;带电粒子由a到b的整个过程是克服电场力做功,动能减少,故带电粒子在b点的动能小于在a点的动能,选项C错误;由动能和电势能之和不变可知,带电粒子在b点的电势能大于在a点的电势能,选项D正确. 9、如图所示,AB为均匀带有电荷量为+Q的细棒,C为AB棒附近的一点,CB垂直于AB.AB棒上电荷形成的电场中, 0可以等效成AB棒上电荷集中于AB上某点P处、带电荷量为+Q的点电荷所形成的电场在C点的电势.若PC的距离为r,由点电荷电势的知识可知0=k.若某点处在多个点电荷形成的电场中,则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和.根据题中提供的知识与方法,我们可将AB棒均分成两段,并看成两个点电荷,就可以求得AC连线中点C′处的电势为( )
A. 答案：C解析:由题意可知设P在图中AB的中点D点处,令CD=r,可知 0=k.将AB分两段,即AD段与DB段,每段所带电荷量为.C′是AC的中点,E、F分别为AD、DB中点,可知C′E=C′F=,AD段与DB段在C′处产生电场的电势为φ=k=k=φ0,则点C′处的电势为2φ0,故选项C正确.
10、如图所示,空间有与水平方向成θ角的匀强电场.一个质量为m的带电小球,用长L的绝缘细线悬挂于O点.当小球静止时,细线恰好处于水平位置.现用一个外力将小球沿圆弧缓慢地拉到最低点,此过程小球的电荷量不变.则该外力做的功为( ) A.mgL B.mgLtan θ C.mgL/tan θ D.mgL/cos θ 答案：C解析:小球静止时受力如图所示,则电场力F= .细线在电场方向的距离如图所示.由动能定理W外-F(Lcos θ+Lsin θ)+mgL=0,将F=代入可解得W外=mgL/tanθ,故选项C正确.
11、在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-5.0×10-8 C、质量m=1.0×10-2 kg的绝缘物块,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图所示.求物块最终停止时的位置.(g取10 m/s2) 解析:物块先在电场中向右减速,设运动的位移为x1,由动能定理得:-(qE+μmg)x1=0- 所以x1= 代入数据得x1=0.4 m 可知,当物块向右运动0.4 m时速度减为零,因物块所受的电场力F=qE=0.03 N>f=μmg=0.02 N,所以物块将沿x轴负方向加速,跨过O点之后在摩擦力作用下减速,最终停止在O点左侧某处,设该点距O点距离为x2,则对全过程由动能定理得-μmg(2x1+x2)=0- 答案:在O点左侧距O点0.2 m处 点评 因电场力做功与路径无关,全过程运用动能定理时,不用计算电场力做的功.但是滑动摩擦力做功与运动路径有关,要用物体运动的路程与滑动摩擦力的乘积计算. 12、 “电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成.偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心金属半球面A和B构成,A、B为电势值不等的等势面,其过球心的截面如图所示.一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M板正中间小孔垂直入射,进入偏转电场区域,最后到达偏转器右端的探测板N,其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间.忽略电场的边缘效应.
(1)判断半球面A、B的电势高低,并说明理由; (2)求等势面C所在处电场强度E的大小; (3)若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC,则到达N板左、右边缘处的电子,经过偏转电场前、后的动能改变量ΔEk左和ΔEk右分别为多少? (4)比较|ΔEk左|和|ΔEk右|的大小,并说明理由. 解析:(1)电子(带负电)做圆周运动,电场力方向指向球心,电场方向从B指向A,半球面B的电势高于A. (2)据题意,电子在电场力作用下做圆周运动,考虑到圆轨道上的电场强度E大小相同,有: eE=m 联立解得E= (3)电子运动时只有电场力做功,根据动能定理,有ΔEk=qU 对到达N板左边缘的电子,电场力做正功,动能增加,有ΔEk左=e( 对到达N板右边缘的电子,电场力做负功,动能减小,有ΔEk右=e( (4)根据电场线特点,等势面B与C之间的电场强度大于C与A之间的电场强度,考虑到等势面间距相等,有| |ΔEk左|>|ΔEk右|. 答案:(1)见解析 (2) (3)e( (4)见解析 |
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