高考物理二轮复习100考点千题精练第七章静电场专题73电场线与等势面Word下载.docx
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B.电子在a点具有的电势能比b点小
C.a点处的电势比c点处的电势低
D.b处的电场强度比c处小
【参考答案】C
【命题意图】本题考查电场线、等势面、电场力做功、电势能和电势、电场强度及其相关的物理知识,意在考查运用相关知识分析解决实际问题的能力。
3.(2017云南模拟)如图所示,虚线a、b、c、d、e是电场中的一组平行等差等势面,实线是一带负电粒子
仅在电场力作用下的运动轨迹,M、N、P、Q分别为运动轨迹与等势面的交点,下列判断正确的是
A.粒子在电场中做匀变速运动
B.图中等势面a的电势最高
C.粒子经过Q点的动能大于P点的动能
D.粒子在M点的电势能比Q点的大
【参考答案】AB
【名师解析】根据题述,虚线a、b、c、d、e是电场中的一组平行等差等势面,电场是匀强电场。
带电粒子在电场中运动所受电场力是恒力,由牛顿第二定律可知,粒子在电场中运动的加速度恒定,所以带电粒子做匀变速运动,选项A正确。
根据图中粒子运动轨迹的弯曲方向可知,粒子在电场中受力方向为向左,电场线方向向右,根据沿电场线方向电势逐渐降低可知,图中等势面a的电势最高,选项B正确。
在M、N、P、Q四点中,粒子经过Q点的电势能最大,粒子经过M点的电势能最小,根据仅在电场力作用下的带电粒子的电势能和动能之和保持不变,可知粒子经过Q点的动能小于P点的动能,粒子经过Q点的动能大于P点的动能,粒子在M点的电势能比Q点的大,选项CD错误。
4.(2017上海虹口期末)三个点电荷附近的电场线分布如图所示,c是电量相等的两个负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则()
(A)c点的电场强度为零
(B)b、d两点的电场强度不同
(C)a点的电势比b点的电势高
(D)c点的电势与d点的电势相等
【参考答案】B
5.(2017·
成都模拟)如图所示,空间中固定的四个点电荷分别位于正四面体的四个顶点处,A点为对应棱的中点,B点为右侧面的中心,C点为底面的中心,D点为正四面体的中心(到四个顶点的距离均相等)。
关于A、B、C、D四点的电势高低,下列判断正确的是( )
A.φA=φBB.φA=φD
C.φB>
φCD.φC>
φD
【参考答案】BC
【名师解析】点A、B、C、D位于右侧面底边一对正、负点电荷连线的中垂面上,即位于这一对正、负点电荷形成的电场的等势面上,故A、B、C、D四点的电势由左侧棱上的一对正、负点电荷决定,根据一对正、负点电荷的等势面的分布特点可知φB>
φD=φA>
φC,故B、C对,A、D错。
6.(2018赣中南五校联考).如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点,当电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中,动能增加,则可以判断
A.场强大小EA>
EBB.电势φA>
φB
C.电场线方向由B指向AD.若Q为负电荷,则Q在B点右侧
7.【2017·
天津卷】如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。
设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB。
下列说法正确的是
A.电子一定从A向B运动
B.若aA>
aB,则Q靠近M端且为正电荷
C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<
EpB
D.B点电势可能高于A点电势
【名师解析】电子在电场中做曲线运动,虚线AB是电子只在静电力作用下的运动轨迹,电场力沿电场线直线曲线的凹侧,电场的方向与电场力的方向相反,如图所示,
由所知条件无法判断电子的运动方向,故A错误;
若aA>
aB,说明电子在M点受到的电场力较大,M点的电场强度较大,根据点电荷的电场分布可知,靠近M端为场源电荷的位置,应带正电,故B正确;
无论Q为正电荷还是负电荷,一定有电势
,电子电势能
,电势能是标量,所以一定有EpA<
EpB,故C正确,D错误。
8.(2016·
辽宁协作校高三期末)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
【参考答案】D
9.(2016·
山东枣庄高三模拟)如图所示,水平向右的匀强电场中,一带电粒子从A点以竖直向上的初速度开始运动,经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点,粒子从A到B过程中克服重力做功2.0J,电场力做功3.0J,则( )
A.粒子在A点的电势能比在C点多6.0J
B.粒子在A点的动能比在B点多1.0J
C.粒子在A点的机械能比在C点多12.0J
D.粒子在C点的动能为14.0J
10.(2016·
江苏连云港高三统考)两点电荷形成电场的电场线分布如图所示。
若图中A、B两点处的场强大小分别为EA、EB,电势分别为φA、φB,则( )
A.EA<
EBB.EA>
EB
C.φA>
φBD.φA<
【名师解析】由电场线的分布情况可知,A处电场线比B处电场线密,则A点的场强大于B点的场强,即EA>
EB,A项错误,B项正确;
画出过B点的等势线与A所在的电场线交于C点,则有A点的电势高于C点的电势,所以A点的电势高于B点的电势,即φA>
φB。
C项正确,D项错误。
11.(2016·
山东潍坊高三月考)如图所示,一重力不计的带电粒子以某一速度进入负点电荷形成的电场中,且只在电场力作用下依次通过M、N、P三点,其中N点是轨迹上距离负点电荷最近的点。
若粒子在M点和P点的速率相等,则( )
A.粒子一定带正电且做匀速圆周运动
B.UMN=-UNP
C.粒子在N点时的加速度最大、电势能最小
D.粒子在M、P两点时的加速度相同
12.(2016·
河南洛阳高三月考)如图所示,实线是一簇未标明方向的电场线,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。
若带电粒子在运动中只受电场力的作用,对于a,b两点下列判断正确的是( )
A.电场中a点的电势较高
B.带电粒子在a点的动能较大
C.带电粒子在a点的加速度较大
D.带电粒子在a点的电势能较大
13.(2016·
河北邯郸高三入学考试)如图所示,匀强电场方向平行于xOy平面,在xOy平面内有一个半径为R=5cm的圆,圆上有一动点P,半径OP与x轴方向的夹角为θ,P点沿圆周移动时,O、P两点的电势差满足UOP=25sinθ(V),则该匀强电场的大小和方向分别为( )
A.5V/m,沿x轴正方向
B.500V/m,沿y轴负方向
C.500V/m,沿y轴正方向
D.250
V/m,沿x轴负方向
【名师解析】由题意可知,P点的电势在θ和180°
-θ的时候,电势相等,从数学角度可以看出关于y轴对称,垂直于y轴方向的平面是等势面,那么y轴正方向就是场强方向。
当θ=90°
时,P的电势最低,UOP=25V,当θ=180°
或0°
时,P的电势最高,UOP=0V,根据U=Ed得,E=
=500V/m,C项正确。
14.(黑龙江省大庆市第一中学2016届高三第三次模拟考试理科综合试题)阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成,实线为电场线,虚线为等势线,Z轴为该电场的中心轴线,P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点,则()
A.电极A1的电势低于电极A2的电势
B.电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度
C.电子在P点处的动能大于在Q点处的动能
D.电子从P至R的运动过程中,电场力对它一直做正功
【参考答案】AD
考点:
电场强度;
电场线;
电势及电势能
【名师点睛】要能正确根据电场线、等势线的分布情况,判断电势、电势能、电场强度、电场力做功等物理量变化情况;
沿电场线电势降低,电场强度的大小与电场线的疏密有关;
电场力做正功电势能减小,动能增加.
15.(2016·
浙江金华二模)在空间O点固定带正电的点电荷Q,其电场的电场线如图所示,在其电场中的A点有一个带电粒子q(重力不计)。
若给带电粒子一个垂直于OA方向的初速度v0,在只受电场力的作用下,以下说法中正确的是( )
A.若q为负电荷,则q一定做圆周运动
B.若q为负电荷,则q可能做匀变速曲线运动
C.若q为正电荷,则q的电势能可能增大
D.若q为正电荷,则q一定做远离O点的变加速曲线运动
【参考答案】D
16.(2016·
湖北华师一附中等八校联考)英国科学家法拉第最先尝试用“线”描述磁场和电场,有利于形象理解不可直接观察的电场和磁场的强弱分布。
如图所示为一对等量异种点电荷,电荷量分别为+Q、-Q。
实线为电场线,虚线圆的圆心O在两电荷连线的中点,a、b、c、d为圆上的点,下列说法正确的是( )
A.a、b两点的电场强度相同
B.b、c两点的电场强度相同
C.c点的电势高于d点的电势
D.d点的电势等于a点的电势
【名师解析】a、b、c、d在同一个圆上,电场线的疏密表示场强的强弱,故四点的场强大小相等,但是方向不同,选项A、B错误;
沿电场线方向电势降低,故c点电势低于d点电势,选项C错误;
a、d两点关于两电荷连线对称,故电势相等,选项D正确。
17.(2015·
江苏物理)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则()
(A).a点的电场强度比b点的大
(B).a点的电势比b点的高
(C).c点的电场强度比d点的大
(D).c点的电势比d点的低
【参考答案】ACD
18.(2016·
山东潍坊一中月考)如图所示的电场,等势面是一簇相互平行的竖直平面,间隔均为d,各面电势已在图中标出,现有一质量为m的带电小球(可视为点电荷)以速度v0,方向与水平方向成45°
角斜向上射入电场,要使小球做直线运动,则小球所带电的电性及电荷量为( )
A.负电
B.正电
C.负电
D.正电
【名师解析】要使带电小球做直线运动,则其所受合力与v0应在一条直线上,而电场力与等势面垂直,必在水平方向,则需考虑小球的重力作用。
电场线由等势面高处指向等势面低处,得电场线方向水平向左,且E=
=
。
对小球受力分析:
为使合力与v0在一条直线上,则得小球带正电,且有mg=Eq,得q=
故选项B正确。
19.(多选)如图所示,真空中M、N点处固定有两等量异种点电荷,a、b、c表示两点电荷形成的电场中的3条等势线,b是M、N连线的中垂线,交M、N于O点,a、c关于b对称。
点d、e、f、g是以O为圆心的圆与a、c的交点。
已知一带正电的试探电荷从d点移动到e点时,试探电荷的电势能增加,则以下判断正确的是( )
A.M点处固定的是正电荷
B.d点的电势低于f点的电势
C.d点的场强与f点的场强相同
D.将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到f点,电势能先增大后减小
20.如图所示,虚线为一静电场中的等势面1、2、3、4,相邻等势面间的电势差相等,其中等势面3的电势
为0。
一带正电的点电荷仅在静电力的作用下沿图中实线从a点运动到b点,经过a、b两点时粒子的动能
分别为5eV和26eV。
当这一点电荷运动到某一位置c时,其电势能变为-5eV。
A.粒子从a点运动到b点的过程中电场力做负功
B.粒子在a点的电势能小于其在b点的电势能
C.粒子在c点时的动能为24eV
D.a、b点的电势关系为
【参考答案】CD
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- 高考 物理 二轮 复习 100 考点 精练 第七 静电场 专题 73 电场 等势面