电场力和能的性质 练习题
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电场能的性质1.静电力做功的特点(1)在电场中移动电荷时电场力做功与无关,只与有关,可见静电力做功与做功相似.(2)在匀强电场中,电场力做的功W=其中d为沿的位移.2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能,等于静电力把它从该点移到位置时所做的功.(2)静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于,即W AB=.(3)电势能的相对性:电势能是相对的,通常把电荷在离场源电荷的电势能规定为零,或把电荷在表面的电势能规定为零.1.如图6-2-1所示,在绝缘的斜面上方,存在着匀强电场,电场方向平行于斜面向上,斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动.已知金属块在移动的过程中,力F做功32 J,金属块克服电场力做功8J,金属块克服摩擦力做功16 J,重力势能增加18 J,则在此过程中金属块的()A.动能减少10 J B.电势能增加24 JC.机械能减少24 J D.内能增加16 J3.电势(1)定义:试探电荷在电场中某点具有的与的比值.(2)定义式:(3)矢标性:电势是,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比高(低).(4)相对性:电势具有,同一点的电势因的选取的不同而不同4.等势面(1)定义:电场中的各点组成的面.(2)特点:①等势面一定与电场线,即跟场强的方向.②在上移动电荷时电场力不做功.③电场线总是的等势面指向的等势面.④等差等势面越密的地方电场强度;反之.2.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示,图中实线表示等势线,则()A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点,电场力做正功C.负电荷从a点移到c点,电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电势能先减小后增大5,电势差1.定义:2.定义式:UAB=. 3.静电力做功与电势差的关系:4.单位:,符号.5.影响因素:电势差U AB由决定,与移动的电荷q及电场力做功,与零势点的选取.3.将一正电荷从无限远处移入电场中M点,静电力做功W1=6×10-9 J,若将一个等量的负电荷从电场中N 点移向无限远处,静电力做功W2=7×10-9 J ,则M 、N 两点的电势φM 、φN ,有如下关系( )A .φM <φN <0B .φN >φM >0C .φN <φM <0D .φM >φN >0 题型方法一、电势、电势能变化与电场力做功的关系1, 如图6-2-3所示,某区域电场线左右对称分布,M 、N 为对称线上的两点.下列说法正确的是( )A .M 点电势一定高于N 点电势B .M 点场强一定大于N 点场强C .正电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能D .将电子从M 点移动到N 点,电场力做正功二、与带电粒子轨道有关的问题2, 如图44-4甲所示,实线是一族未标明方向的由点电荷产生的电场线,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.若带电粒子在运动过程中只受电场力作用,根据此图可以判断的是( )A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a 、b 两点的受力方向C.带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大D.带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大三、求匀强电场中的电场强度的大小和方向3,如图44-5所示,A 、B 、C 三点都在匀强电场中,已知AC ⊥BC ,∠ABC =60°,BC =20 cm.把一个电荷量q =1×10-5 C 的正电荷从A 移到B ,静电力做功为零;从B移到C ,静电力做功为-1.73×10-3 J .则该匀强电场的场强大小和方向是( )A.865 V/m ,垂直AC 向左B.865 V/m ,垂直AC 向右C.1000 V/m ,垂直AB 斜向上D.1000 V/m ,垂直AB 斜向下四、运用功能关系解决电场中的有关问题4,如图所示,匀强电场场强的大小为E ,方向与水平面的夹角为θ(θ≠45°),场中有一质量为m 、电荷量为q 的带电小球,用长为L 的绝缘细线悬挂于O 点,当小球静止时,细线恰好水平.现用一外力将小球缓慢拉至竖直方向最低点,小球电荷量保持不变,在此过程中( )A .该外力所做的功为mgL cot θB .带电小球的电势能增加qEL (sin θ+cos θ)C .带电小球的电势能增加2mgL cot θD .该外力所做的功为mgL tan θ5,如图所示,绝缘水平面上固定一正点电荷Q ,另一电荷量为-q 、质量为m 的滑块(可看作点电荷)从a 点以初速度v 0沿水平面向Q 运动,到达b 点时速度为零.已知a 、b 间距离为s ,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g .以下判断正确的是( )A .滑块在运动过程中所受Q 的库仑力有可能大于滑动摩擦力B .滑块在运动过程的中间时刻速率大于v 02C .此过程中产生的内能为mv 202D .Q 产生的电场中a 、b 两点间的电势差U ab =m (v 20-2μgs )2q。
电场力的性质周练卷一、选择题(不定项)1. 如图所示, 是电场中的一条电场线, 一电子只在电场力作用下从a点运动到b点速度在不断地增大, 则下列结论正确的是()A. 该电场是匀强电场B. 该电场线的方向由N指向MC. 电子在a处的加速度小于在b处的加速度D.因为电子从a到b的轨迹跟重合, 所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹2.已知介子、介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克u或u d反夸克d)组成的, 它们的带电荷量如表中所示, 表中e为元电荷。
带电荷量-eB. 由d和组成A. 由u和组成D. 由d和组成C. 由u和组成3.如图所示, 竖直墙面与水平地面均光滑绝缘, 两个带有同种电荷的小球A.B分别处于竖直墙面和水平地面, 且共处于同一竖直平面内, 若用图示方向的水平推力F作用于小球B, 则两球静止于图示位置, 如果将小球B稍向左推过一些, 两球重新平衡时的受力情况与原来相比 ( )A. 推力F将增大B. 墙面对小球A的弹力减小C. 地面对小球B的弹力减小D. 两小球之间的距离增大4.如图所示, 原来不带电的金属导体, 在其两端下面都悬挂着金属验电箔;若使带负电的金属球A靠近导体的M端, 可能看到的现象是.. )A.只有M端验电箱张开, 且M端带正电B.只有N端验电箔张开, 且N端带负电C.两端的验电箔都张开, 且左端带负电, 右端带正电D.两端的验电箔都张开,且两端都带正电或负电5.如图所示, 有一带电物体处在一个斜向上的匀强电场E中, 由静止开始沿天花板向左做匀加速直线运动, 下列说法正确的是( )A. 物体一定带正电B. 物体一定带负电C. 物体不一定受弹力的作用D. 物体一定受弹力的作用6.已知如图, 带电小球A.B的电荷分别为、, , 都用长L的丝线悬挂在O点。
静止时A.B 相距为d。
为使平衡时间距离减为2, 可采用以下哪些方法()A. 将小球A.B的质量都增加到原来的2倍B. 将小球B的质量增加到原来的8倍C. 将小球A.B的电荷量都减半D.将小球A、B的电荷量都减半, 同时将小球B的质量增加到原来的2倍7.如图所示, 把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上, 在桌面的另一处放置带电小球B。
电场力与能的性质练习题1、把一正点电荷在电场中由静止释放,则运动过程中:( ) A.它的运动轨迹与电场线重合B.它的速度方向必定和所在电场线的切线方向一致C.它的加速度方向与所在点电场线的切线方向相反D.点电荷受力方向与所在点电场线的切线方向一致 2、电荷在电场中移动时的下列判断中,正确的是:( ) A .正电荷顺着电场线移动,电场力做功,电势能增加. B .正电荷逆着电场线移动,克服电场力做功,电势能减少. C .负电荷顺着电场线移动,克服电场力做功,电势能减少. D .负电荷逆着电场线移动,电场力做功,电势能减少.3、大小相同的两个金属小球A 、B 带有等量电荷,相隔一定距离时,两球间的库仑力大小为F ,现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球,先后与A 、B 两个小球接触后再移开,这时A 、B 两球间的库仑力大小:( ) A.一定是F /8 B.一定是F /4 C.可能是3F /8 D.可能是3F /44、如图所示,两个带电小球A 、B 的质量分别为m 1、m 2,电荷量分别为q 1、q 2.静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2,且恰好处于同一水平面上.下列说法正确的是:( ) A .若q 1=q 2,则θ1=θ2 B .若q 1<q 2,则θ1>θ2 C .若m 1=m 2,则θ1=θ2 D .若m 1<m 2,则θ1>θ25、如图所示,P 、Q 是两个电荷量相等的正点电荷,它们连线的中点是O ,A 、B 是中垂线上的两点,OA<OB ,用A E 、B E 、A ϕ、B ϕ分别表示A 、B 两点的场强和电势,则:( ) A .A E 一定大于B E ,A ϕ一定大于B ϕ B .A E 不一定大于B E ,A ϕ一定大于B ϕ C .A E 一定大于B E ,A ϕ不一定大于B ϕ D .A E 不一定大于B E ,A ϕ不一定大于B ϕ6、如图2,A 、B 为两等量异号点电荷,A 带正电,B 带负电,在A 、B 连线上有a 、b 、c 三点,其中b 为连线的中点,ab =bc ,则:( )A .a 点与c 点的电场强度相同B .a 点与c 点的电势相同C .a 、b 间电势差与b 、c 间电势差相等D .点电荷q 沿A 、B 连线的中垂线移动,电场力不作功7、如图甲是某电场中的一条电场线,A 、B 是这条电场线上的两点。
压轴题06电场力的性质和电场能的性质考向一/选择题:电场中的一线一面一轨迹问题考向二/选择题:电场中的三类图像考向三/选择题:电场中带电体的各类运动考向一:电场中的一线一面一轨迹问题1.两种等量点电荷的电场强度及电场线的比较比较等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图电荷连线上的电场强度沿连线先变小后变大O 点最小,但不为零O 点为零中垂线上的电场强度O 点最大,向外逐渐减小O 点最小,向外先变大后变小关于O 点对称位置的电场强度A 与A'、B 与B'、C 与C'等大同向等大反向2.“电场线+运动轨迹”组合模型模型特点:当带电粒子在电场中的运动轨迹是一条与电场线不重合的曲线时,这种现象简称为“拐弯现象”,其实质为“运动与力”的关系。
运用牛顿运动定律的知识分析:(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在某一位置的切线)与“力线”(在同一位置电场线的切线方向且指向轨迹的凹侧),从二者的夹角情况来分析带电粒子做曲线运动的情况。
(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、电场的方向、电荷运动的方向,是题目中相互制约的三个方面。
若已知其中一个,可分析判定各待求量;若三个都不知(三不知),则要用“假设法”进行分析。
3.几种典型电场的等势面电场等势面重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂线上电势处处为零等量同种(正)点电荷的电场两点电荷连线上,中点的电势最低;中垂线上,中点的电势最高4.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲),从而分析电场方向或电荷的正负。
(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向,确定静电力做功的正负,从而确定电势能、电势和电势差的变化等。
(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况。
考向二:电场中的三类图像(一)φ-x 图像1.电场强度的大小等于φ-x 图线的斜率的绝对值,电场强度为零处,φ-x 图线存在极值,其切线的斜率为零。
电场能的性质练习题1 一负电荷仅受电场力的作用,从电场中的A点运动到B点,在此过程中该电荷作初速度为零的匀加速直线运动,则A、B两点电场强度E A、E B及该电荷的A、B两点的电势能ε、εB之间的关系为AA.E A=E B.B.E A<E B.C.εA=εB.D.εA>ε B2.关于电场强度与电势的关系,下面各种说法中正确的是:A.电场强度大的地方,电势一定高B.电场强度不变,电势也不变C.电场强度为零处,电势一定为零D.电场强度的方向是电势降低最快的方向3.若带正电荷的小球只受到电场力作用,则它在任意一段时间内:[] A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动4 (.2007年上海高考物理试卷)一点电荷仅受电场力作用,由A点无初速释放,先后经过电场中的B点和C点。
点电荷在A、B、C三点的电势能分别用E A、E B、E C表示,则E A、E B和E C间的关系可能是A.E A>E B>E C B.E A<E B<E CC.E A<E C<E B D.E A>E C>E B5 .A、B两点各放有电量为十Q和十2Q的点电荷,A、 B、C、D四点在同一直线上,且AC=CD=DB.将一正电荷从C点沿直线移到D点,则A.电场力一直做正功 B.电场力先做正功再做负功B.电场力一直做负功 D.电场力先做负功再做正功6.如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止,则从M点运动到N点的过程中A .小物块所受电场力逐渐减小B .小物块具有的电势能逐渐减小C .M 点的电势一定高于N 点的电势D .小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功7.如图所示,P 、Q 是两个电量相等的正的点电行,它们连线的中点是O ,A 、B 是中垂线上的两点,OB OA ,用A E 、B E 、A U 、BU 分别表示A 、B 两点的场强和电势,则A .A E 一定大于B E ,A U 一定大于B UB .A E 不一定大于B E ,A U 一定大于B UC .A E 一定大于B E ,A U 不一定大于B U8、如右图,带正电的点电荷固定于Q 点,电子在库仑力作用下,做以Q 为焦点的椭圆运动。
专题53 电场能的性质1.电势能、电势、电势差、电场力的功及电荷量是标量,但都有正负.涉及它们的计算要注意正负号问题.2.电势能、电势都具有相对性,与零电势点的选取有关;电势差与零电势点的选取无关.3.电场力做功与路径无关,由移动的电荷和初、末位置的电势差决定.4.掌握点电荷、等量同种点电荷、等量异种点电荷、匀强电场等电场的等势面的分布特点.1.(2020·上海市静安区检测)关于静电场的等势面,下列说法正确的是( )A.电场线与等势面处处相互垂直B.两个电势不同的等势面可能相交C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功答案 A解析电场线与等势面处处相互垂直,选项A正确;两个电势不同的等势面不可能相交,否则该点就有两个电势值,选项B错误;同一等势面上各点电场强度不一定相等,即同一等势面上的电场线的疏密程度不一定相同,选项C错误;将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电势能增加,电场力做负功,选项D错误.2.(2020·山东淄博十中期末)如图1所示,a、b两点位于以负点电荷-Q(Q>0)为球心的球面上,c点在球面外,则( )图1A.a点场强的大小比b点大B.b点场强的大小比c点小C.a点电势比b点高D.b点电势比c点低答案 D解析由点电荷场强公式E=k Qr2确定各点的场强大小,由点电荷的等势面是以点电荷为球心的球面和沿电场线方向电势逐渐降低确定各点的电势的高低.由点电荷的场强公式E=k Qr2可知,a、b两点到场源电荷的距离相等,所以a、b两点的电场强度大小相等,故A错误;由于c点到场源电荷的距离比b点的大,所以b点的场强大小比c点的大,故B错误;由于点电荷的等势面是以点电荷为球心的球面,所以a 点与b 点电势相等,故C 错误;负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷,根据沿电场线方向电势逐渐降低,所以b 点电势比c 点低,故D 正确.3.(多选)(2020·安徽安庆市三模)在某一点电荷形成的电场中有A 、B 两点,已知:A 点电场强度大小为E 0,方向垂直于A 、B 连线,B 点场强方向与A 、B 连线成θ角,如图2所示,则下列B 点电场强度大小E 及A 、B 两点电势φΑ、φB 的表达式正确的有( )图2A .E =E 0sin 2θB .E =E 0tan 2θC .φA <φBD .φA =φB 答案 AC解析 两条电场线的延长线交于一点,即为点电荷Q 的位置,如图所示,根据电场线方向可知Q 带负电,设A 、B 两点到Q 的距离分别为r A 和r B ,由几何知识得到:r A r B =sin θ,A 点电场强度大小为E 0,根据公式E =k Q r 2可得到B 点的电场强度为:E =E 0sin 2θ,因为B 点距离负电荷Q 远,所以φB >φA ,故A 、C 正确,B 、D 错误.4.(2020·山东济南市历城二中一模)如图3所示,空间中存在着由一固定的负点电荷Q (图中未画出)产生的电场.另一正点电荷q 仅在电场力作用下沿曲线MN 运动,在M 点的速度大小为v 0,方向沿MP 方向,到达N 点时速度大小为v ,且v <v 0,则( )图3A .Q 一定在虚线MP 下方B .M 点的电势比N 点的电势高C .q 在M 点的电势能比在N 点的电势能小D .q 在M 点的加速度比在N 点的加速度小答案 C解析 场源电荷带负电,运动电荷带正电,它们之间是吸引力,而曲线运动的合力指向曲线的内侧,故负点电荷Q应该在轨迹的内侧,故A错误;只有电场力做功,动能和电势能之和守恒,电荷q在N点的动能小,故其在N点的电势能大,故C正确;电荷q为正电荷,故N 点电势高于M点电势,故M点离场源电荷较近,则M点场强较大,所以q在M点的加速度比在N点的加速度大,故B、D错误.5.(2020·上海市青浦区期末)如图4所示,带正电的点电荷Q固定,电子仅在库仑力作用下,做以Q点为焦点的椭圆运动,M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点.φM、φN和E M、E N分别表示电子在M、N两点的电势和电场强度,电子从M点逆时针运动到N点,则( )图4A.φM>φN,E M<E N B.φM<φN,E M>E NC.电子的动能减小D.电场力对电子做了正功答案 D解析在正电荷的电场中,N离Q近,故E M<E N,φM<φN,故A、B错误;电子从M→N电场力先做正功后做负功,总体做正功,动能增大,故C错误,D正确.6.(多选)(2020·天津市河西区3月调研)如图5所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相同.实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,由此可知( )图5A.三个等势面中,c等势面电势最高B.带电质点通过P点时电势能较大C.带电质点通过Q点时动能较大D.带电质点通过P点时加速度较大答案BCD解析由带正电的质点的运动轨迹图可看出,质点受力方向斜向下,故电场方向由a等势面指向c等势面,故三个等势面中a等势面电势最高,选项A错误;带正电的粒子在电势高的位置电势能较大,故带电质点通过P点时电势能较大,选项B正确;由Q到P电场力做负功,故动能减小,所以带电质点通过Q点时动能较大,选项C正确;因为P点处的等差等势面密集,故电场线也密集,质点所受的电场力在P点较大,故带电质点通过P点时加速度较大,选项D正确.7.(多选)(2020·辽宁丹东市检测)如图6是某初中地理教科书中的等高线图(图中数字的单位是米).小山坡的右侧比左侧更陡些,如果把一个球分别从山坡左右两侧滚下(把山坡的两侧看成两个斜面,不考虑摩擦等阻碍),会发现右侧小球加速度更大些.现在把该图看成一个描述电势高低的等势线图,左右两侧各有a、b两点,图中数字的单位是伏特,下列说法正确的是( )图6A.b点电场强度比a点大B.左侧电势降低得更快C.同一电荷在电势高处电势能也一定大D.同一电荷在电场强度大处所受电场力也一定大答案AD解析根据U=Ed可知,相同电势差右侧b点的距离更小,所以b点电场强度比a点大,故A正确;等差等势线越密集的地方电势降落得越快,b点等差等势线更密集,所以右侧电势降低得更快,故B错误;电势能还与电荷的正负有关,所以同一电荷在电势高处电势能不一定大,故C错误;由F=Eq可知,同一电荷在电场强度大处所受电场力一定大,故D正确.8.如图7所示,虚线半圆弧为点电荷电场中的等势线,实线为某带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,实线与虚线的交点分别为A、B,图中实线上与圆弧上相距最远的两点C、D间的距离大于圆弧的半径,由此可以判断( )图7A.A点的电势比C点的电势低B.带电粒子从A点运动到C点,电势能一定增大C.从A点到C点,静电力对带电粒子做功的功率越来越大D.带电粒子从A点运动到B点,动能先增大后减小答案 D解析 由于带电粒子做曲线运动时,受到的静电力指向运动轨迹凹侧,因此带电粒子与场源点电荷带异种电荷,由于场源电荷的电性不能确定,因此A 、C 两点的电势高低不能确定,故选项A 错误;带电粒子从A 点到C 点静电力做正功,因此电势能减小,故选项B 错误;由于带电粒子运动到C 点时静电力方向与速度方向垂直,静电力的功率为零,故选项C 错误;带电粒子从A 点运动到B 点,静电力先做正功后做负功,根据动能定理可知,动能先增大后减小,故选项D 正确.9.(2020·山东邹城一中测试)如图8所示,在匀强电场中平行于电场的平面内有三点A 、B 、C ,其电势分别为φA =4 V ,φB =2 V ,φC =10 V ,已知AB =5 cm ,△ABC 为直角三角形,∠C 为30°,∠A 为90°,则该匀强电场的电场强度E 的大小是( )图8A .80 V/mB .80 3 V/mC .160 V/mD .160 3 V/m答案 A解析 过A 点作BC 的垂线交BC 于D 点,由几何关系可知DB =14CB ,在匀强电场中,由U =Ed 知,U DB U CB =DB CB =14,U DB =14U CB =14(φC -φB )=2 V ,又知:U DB =φD -φB ,所以:φD =U DB +φB =4 V ,即AD 为等势线,电场的方向由C 指向B ,则E =U CB CB =φC -φB AB sin 30°=80 V/m ,故A 项正确.10.(多选)(2020·四川攀枝花市三统)在电场中把正电荷q 从A 点移动到B 点,电场力做了1.0×10-7 J 的正功,再把q 从B 点移动到C 点,克服电场力做了3.0×10-7J 的功,若选取C 点为参考点,q =2.0×10-9 C ,则AC 、BC 间的电势差及A 、B 两点的电势分别为( )A .U AC =200 VB .U BC =-150 V C .φA =-100 VD .φB =150 V答案 BC 解析 由题意可得U AB =W AB q =1.0×10-72.0×10-9V =50 V U BC =W BC q =-3.0×10-72.0×10-9 V =-150 V U AC =U AB +U BC =50 V -150 V =-100 V ,若选取C 点为参考点,则φC =0,则φA =-100 V ,φB=-150 V,则A、D错误,B、C正确.11.(多选)(2020·重庆市巴蜀中学一诊)如图9所示,在两个电荷量相等的正点电荷的电场中,两电荷连线的中垂面上有一以连线中点O为圆心的圆,A、B为圆上对称的两点,两点电荷连线的延长线上有一点C,下列说法正确的是( )图9A.A、B两点的场强相同,电势也相同B.中垂线AB上O点的电势最高C.电子在C点的电势能不可能等于在A点的电势能D.仅在图中电场的作用下,电子可能沿图示圆周运动答案BD解析根据等量同种正点电荷的电场线分布可知道A、B两点的场强大小相同,方向相反,电势相等,故A错误.根据等量同种正点电荷的电场线分布可知道中垂线AB上O点的电势最高,故B正确.根据等量同种正点电荷的等势面的分布可知A点和C点有可能在同一等势面上,故电子在C点的电势能有可能等于在A点的电势能,故C错误.根据等量同种正点电荷的电场线分布可知电子在两正电荷连线的中垂面上电场力的合力均指向O点,故电子可能在两者的中垂面上做圆周运动,且到两场源电荷的距离始终相等,故D正确.12.(2020·山西吕梁市期末)如图10所示,在真空中A、B两点分别放置等量同种正电荷,在电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径abcd(左边ad到A的距离与右边bc到B的距离相等,上边ab和下边cd关于AB连线对称),现将一电子沿abcd移动一周,则下列判断正确的是( )图10A.a、b两点场强相同B.a、c两点电势相同C.由c→d,电子的电势能一直增加D.由d→a,电子的电势能先增加后减小,电势能总增加量为零答案 B解析 根据电场的叠加原理,可知a 、b 两点场强大小相等,方向不相同,故a 、b 两点场强不相同,A 错误;根据等量同种电荷等势线分布的对称性可知,a 、c 两点的电势相同,B 正确;由c 到d ,场强水平方向分量先向左再向右,故电场力对电子先做负功,再做正功,所以电子的电势能先增大后减小,C 错误;两电荷连线上方,场强竖直方向分量向上,两电荷连线下方,场强竖直方向分量向下,则电子由d 到a ,电场力先做正功后做负功,所以电子的电势能先减小后增加,d 、a 两点电势相等,则电子在两点的电势能相等,所以电势能总增加量为零,D 错误.13.(多选)(2020·四川德阳市二诊)理论研究表明,无限大的均匀带电平板在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场.现有两块无限大的均匀绝缘带电平板正交放置,如图11所示,A 1B 1板两面带正电,A 2B 2板两面带负电,且两板单位面积所带电荷量相等(设电荷不发生移动).图中直线A 1B 1和A 2B 2分别为带正电平面和带负电平面与纸面正交的交线,O 为两交线的交点,C 、D 、E 、F 恰好位于纸面内正方形的四个顶点上,且CE 的连线过O 点.则下列说法中正确的是( )图11A .D 、F 两点电势相同B .E 、F 两点场强相同C .U EF =U EDD .在C 、D 、E 、F 四个点中电子在F 点具有的电势能最大答案 BD解析 无限大的均匀带电平板在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场,故A 1B 1在四点单独产生的电场均方向向上,A 2B 2在四点单独产生的电场方向均向左,则四点合场强方向均是左偏上45°,大小相等,故B 正确;D 、F 两点在一条电场线上,而沿着电场线方向电势是降低的,故电势不等,故A 错误;E 、F 两点间电势差和E 、D 两点间电势差的绝对值相同而正负相反,故C 错误;C 、D 、E 、F 四个点,合场强方向均是左偏上45°,故C 、E 两点电势相同,D 点电势最高,F 点电势最低,则电子在F 点具有的电势能最大,故D 正确.14.(多选)(2020·贵州贵阳市模拟)如图12所示,正四面体四个顶点A 、B 、C 、D 处分别固定四个电荷量绝对值相等的点电荷.A 、B 处为+Q ,C 、D 处为-Q ,O 点为正四面体中心,M 、N 、J 、K 分别为AB 、CD 、AD 、BC 边中点.取无穷远处电势为零,离点电荷Q 距离r 处电势为φ=k Q r,下列说法正确的是( )图12A .O 处场强为零B .O 处电势为零C .同一个负试探电荷分别放在J 点与K 点,电势能相同D .把一个正试探电荷从M 点移到N 点,电场力做负功答案 BC解析 由对称性可知,两个正电荷在O 点的合场强与两个负电荷在O 点的合场强大小相等,但是方向不是相反,合场强不为零,A 错误;根据φ=k Q r可知四个点电荷在O 点的电势叠加后,O 点的电势为零,B 正确;由电势叠加原理可知,J 、K 两点电势均为零,则同一个负试探电荷分别放在J 点与K 点,电势能相同,C 正确;M 点离正电荷更近离负电荷更远,N 点离负电荷更近离正电荷更远,可知M 点电势高于N 点电势,则把一个正试探电荷从M 点移到N 点,电势能减小,则电场力做正功,D 错误.。
电场力和能量性质一、库仑定律1.如图所示,用两根丝线挂着两个质量相同的小球M 、N ,此时上下丝线的受力分别为T M 和T N ,如果使M 球带正电,N 球带负电,上下线受到的力分别为MT '、N T ',则 A. T M <MT ' B. T N >N T ' C. T M =M T ' D. T N <N T '2.如图所示,两根长为L 的丝线下端悬挂一质量为m ,带电量分别为+Q 和-Q 的小球A 和B ,处于场强为E ,方向水平向左的匀强电场之中,使长度也为L 的连线AB 拉紧,并使小球处于静止状态。
求E 的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态。
二、电场强度3.在真空中相距为d 的A 、B 两点分别放置电量大小均为Q 的正负点电荷,那么在离A 、B 两点距离都等于d 的点的电场强度方向为___________,该点的场强大小为___________.4.如图所示,一个粒子质量为m 、带电量为+Q ,以初速度v 0与水平面成45 角射向空间匀强电场区域,粒子恰做直线运动,则这匀强电场的强度最小值为 ;方向是 。
三、电势5.如果把q=1.0×10-8C的正电荷,从无穷远移至电场中的A 点,需要克服电场力做功4102.1-⨯=W J,求:(1)A 点的电势是多大?(2)q 未移入电场前A 点的电势是多少?6.如图所示,A 、B 、C 为某匀强电场中的三点,已知这三点的电势分别为φA =6V ,φB =-2V ,φC =2V ,试在图上画出电势为2V 的等势线,再画出一条电场线.(注意:图中应保留表明作图过程或依据痕迹).7.一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9C,在静电场中由a点移到b点的过程中,除电场力外其他力作的功为6.0×10-5J,质点的动能增加了8.0×10-5J,则a、b两点间的电势差为多大?四、电场力的功和电势能8.一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中,在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是A.加速度的大小增大,动能、电势能都增加B.加速度的大小减小,动能、电势能都减少C.加速度增大,动能增加,电势能减少D.加速度增大,动能减少,电势能增加9.如图所示,虚线a、b、c是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb、φc,且φa>φb>φc,一带电的粒子射人电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示.由图可知A.粒子从K到L的过程中,电场力做负功B.粒子从L到M的过程中,电场力做负功C.粒子从K到L的过程中,电势能增加D.粒子从L到M的过程中,动能减少10.如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,且相邻两等势面的电势差相等,一正电荷在等势面φ3上具有动能为20 J,当它运动到等势面φ1上时速度恰好为零,令φ2 =0,那么当电荷的电势能为4 J时,其动能大小为A.16 JB.10 JC.6 JD.4 J11.如图所示,一条长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E,方向水平向右,已知细线离开竖直位置的偏角为α时,小球处于平衡.(1)小球带何种电荷?求出小球所带电量.(2)如果使细线的偏角内α增大到θ,然后将小球由静止释放,则θ为多大才能使在细线到达竖直位置时,小球的速度刚好为零.12.如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某一圆交于B、C 两点,质量为m,带电量为-q的有孔小球从杆上A点无初速下滑,已知q远小于Q,AB=h,小球滑到B点时速度大小为gh3,求:(1)小球由A到B过程中电场力做的功;(2)A、C两点的电势差。
2023届高三物理高考备考一轮总复习—电场能的性质必刷题一、单选题(共7题)1.如图,A、B、C三点在匀强电场中,AC⊥BC,⊥CAB=37°,BC=20cm,把一个电量q= 1×10-5C的正电荷从A移到B,电场力不做功;从B移到C,电场力做功为-8×10-3J,则该匀强电场的场强大小和方向是()A.866V/m,垂直AC向上B.866V/m,垂直AC向下C.5000V/m,垂直AB斜向上D.5000V/m,垂直AB斜向下2.如图甲所示,有一固定的正点电荷N,其右侧距离为L处竖直放置一内壁光滑的绝缘圆筒,圆筒内有一带电小球。
将小球从H0高处由静止释放,至小球下落到与N同一水平面的过程中,其动能E k随高度H(设小球与点电荷N的竖直高度差为H)的变化曲线如图乙所示。
下列说法正确的是()A.带电小球在整个运动过程中,小球的机械能先增大后减小B.带电小球在高度H0~H1之间运动过程中,电势能减小C.带电小球在高度H1~H2之间运动过程中,机械能减小D.带电小球在H1和H2两个位置受到的库仑力都等于重力3.下列关于一些物理量方向的判断正确的是()A.等势线的方向可以与电场线平行B.带电粒子所受洛伦兹力的方向一定与磁场方向垂直C.带电体所受电场力的方向一定与电场方向垂直D.通电直导线产生的磁场方向可以与电流方向平行4.如图所示,在M、N处固定着两个等量异种点电荷,在它们的连线上有A、B两点,已知MA=AB=BN。
下列说法正确的是()A.负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能B.A、B两点电势相等C.A、B两点场强相同D.将一正电荷从A点移到B点,电场力做负功5.如图所示,水平线上的O点放置一点电荷,图中画出了电荷周围对称分布的几条电场线,以水平线上的某点O′为圆心,画一个圆,与电场线分别相交于a、b、c、d、e,则下列说法正确的是()A.b、e两点的电场强度相同B.b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差C.a点电势高于c点电势D.电子在d点的电势能大于在b点的电势能6.一带正电的粒子仅在电场力的作用下沿一圆弧从M点运动到N点,图中的两条直线是两条电场线,下列说法正确的是()A.M点的电场强度一定小于N点的电场强度B.M点的电势一定小于N点的电势C.若该电场是点电荷产生的,则点电荷一定带负电D.若该电场是点电荷产生的,则点电荷一定带正电7.如图所示,在纸面内有一直角三角形ABC,P1是AB的中点,P2是AP1的中点,BC =2cm,⊥A=30°。
高考物理二轮复习电场能的性质专项训练(带答案)电场具有的能量叫做电场能,查字典物理网整理了电场能的性质专项训练,以便高三先生更好的梳理知识,轻松备战。
1. (2021东莞初级中学 )在如下图的四种电场中,区分标志有a、b两点,其中a、b两点的电势相等,电场强度也相反的是()A. 甲图:与点电荷等距的a、b两点B. 乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b 两点C. 丙图:点电荷与带电平板构成的电场中平板上外表的a、b 两点D. 丁图:匀强电场中的a、b两点2. (2021肇庆一模)如右图所示,将一带正电的点电荷沿电场线方向从A点移动到B点,以下说法正确的选项是()A. 电场力做正功,电势能添加B. 电场力做负功,电势能添加C. 电场力做正功,电势能增加D. 电场力做负功,电势能增加3. (2021佛山二模)如图,将两个等量误点电荷Q固定放置.一试探电荷q在它们连线垂直平分线上的P点由运动释放,仅在电场力作用下向下运动,那么()A. q带负电B. q带正电C. q在运动进程中电势能不时增大D. q在运动进程中动能先增大后减小4. (2021广州天河三模)某导体周围等势面和电场线(带有箭头为电场线)如下图,两个相邻等势面间的电势之差相等,那么()A. a点和d点的电场强度一定相反B. a点的电势一定低于b点的电势C. 将负电荷从c点移到d点,电场力做正功D. 将正电荷从c点沿虚线移到e点,电势能先减小后增大二、双项选择题5. (2021东莞初级中学)如图为一匀强电场,某带电粒子从A 点运动到B点.在这一运动进程中克制重力做的功为2.0 J,电场力做的功为1.5 J.那么以下说法正确的选项是()A. 粒子带负电B. 粒子在A点的电势能比在B点少1.5 JC. 粒子在A点的动能比在B点多0.5 JD. 粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J6. (2021湛江二模)一个带电粒子以速度v0从A进入某电场,以v1飞离电场,如下图,虚线为该粒子运动的轨迹,那么以下说法正确的选项是()A. 该粒子带正电B. 粒子在A处的减速度大于B处的减速度C. 粒子在A处的动能大于B处的动能D. 粒子在A处的电势能大于B处的电势能7. (2021茂名一模)如下图,在等量异种电荷构成的电场中,画一正方形ABCD,对角线AC与两点电荷连线重合,两对角线交点O恰为电荷连线的中点.以下说法中正确的选项是()A. B、D两点的电场强度相反B. A点的电场强度大于C点的电场强度且两点电场强度方向相反C. 一电子在B点的电势能大于在C点的电势能D. 一电子沿对角线BOD途径移动,电场力不做功1. (2021东莞初级中学 )在如下图的四种电场中,区分标志有a、b两点,其中a、b两点的电势相等,电场强度也相反的是()A. 甲图:与点电荷等距的a、b两点B. 乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b 两点C. 丙图:点电荷与带电平板构成的电场中平板上外表的a、b 两点D. 丁图:匀强电场中的a、b两点2. (2021肇庆一模)如右图所示,将一带正电的点电荷沿电场线方向从A点移动到B点,以下说法正确的选项是()A. 电场力做正功,电势能添加B. 电场力做负功,电势能添加C. 电场力做正功,电势能增加D. 电场力做负功,电势能增加3. (2021佛山二模)如图,将两个等量误点电荷Q固定放置.一试探电荷q在它们连线垂直平分线上的P点由运动释放,仅在电场力作用下向下运动,那么()A. q带负电B. q带正电C. q在运动进程中电势能不时增大D. q在运动进程中动能先增大后减小4. (2021广州天河三模)某导体周围等势面和电场线(带有箭头为电场线)如下图,两个相邻等势面间的电势之差相等,那么()A. a点和d点的电场强度一定相反B. a点的电势一定低于b点的电势C. 将负电荷从c点移到d点,电场力做正功D. 将正电荷从c点沿虚线移到e点,电势能先减小后增大二、双项选择题5. (2021东莞初级中学)如图为一匀强电场,某带电粒子从A 点运动到B点.在这一运动进程中克制重力做的功为2.0 J,电场力做的功为1.5 J.那么以下说法正确的选项是()A. 粒子带负电B. 粒子在A点的电势能比在B点少1.5 JC. 粒子在A点的动能比在B点多0.5 JD. 粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J6. (2021湛江二模)一个带电粒子以速度v0从A进入某电场,以v1飞离电场,如下图,虚线为该粒子运动的轨迹,那么以下说法正确的选项是()A. 该粒子带正电B. 粒子在A处的减速度大于B处的减速度C. 粒子在A处的动能大于B处的动能D. 粒子在A处的电势能大于B处的电势能7. (2021茂名一模)如下图,在等量异种电荷构成的电场中,画一正方形ABCD,对角线AC与两点电荷连线重合,两对角线交点O恰为电荷连线的中点.以下说法中正确的选项是()A. B、D两点的电场强度相反B. A点的电场强度大于C点的电场强度且两点电场强度方向相反C. 一电子在B点的电势能大于在C点的电势能D. 一电子沿对角线BOD途径移动,电场力不做功1. B2. C3. B4. B5. CD6. AC7. AD8. AC9. CD10. (1) 由A点到C点运用动能定理有Eq(AB+R)-mgR=m.解得vC=2m/s.(2) 在C点运用牛顿第二定律得FN-Eq=m.得FN=3N.由牛顿第三定律知,小球在C点对轨道的压力为3N.(3) 小球要平安经过D点,必有mgm.设释放点距B点的最短距离为x,由动能定理得Eqx-mg2R=m.解得x0.5m.11. (1) 电荷E从M点运动到C点的进程中,电场力做正功,重力做正功.依据动能定理qUMC+mgL=.解得M、C两点的电势差为UMC=.又由于C点与D点为等势点,所以M点的电势为M=.(2) 在C点时A对E的电场力F1与B对E的电场力F2相等,为F1=F2=.又由于A、B、C为一等边三角形,所以F1、F2的夹角为120,故F1、F2的合外力为F12=,且方向竖直向下.由牛顿运动定律得FT-k-mg=.解得FT=k+mg+m.电场能的性质专项训练是由编辑教员整理的高考温习相关信息,希望对您有所协助,更多信息查找请关注查字典物理网高考频道!。
电场的能的性质专题练习(带解析)考点17电场的能的性质两年高考真题演练1. (2015新课标全国卷I, 15)如图,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为$ M、$N、$P、$Q。
一电子由M 点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等。
贝U ()A .直线a位于某一等势面内,$ M >$QB.直线c位于某一等势面内,$ M >$NC.若电子由M点运动到Q点,电场力做正功D.若电子由P点运动到Q点,电场力做负功2 . (2015海南单科,7)(多选)如图,两电荷量分别为Q(Q > 0)和一Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b点位于y轴O 点上方。
取无穷远处的电势为零。
下列说法正确的是()A.b点电势为零,电场强度也为零B.正的试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右C.将正的试探电荷从O点移到a点,必须克服电场力做功D .将同一正的试探电荷先后从0、b两点移到a点,后者电势能的变化较大3.(2015四川理综,6)(多选)如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,最低点是P,直径MN水平。
a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b固定在M点,a从N点静止释放,沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零。
则小球a()A .从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小B.从N到P的过程中,速率先增大后减小C.从N到Q的过程中,电势能一直增加D.从P到Q的过程中,动能减少量小于电势能增加量4.(2015江苏单科,8)(多选)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。
c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则()A.a点的电场强度比b点的大B.a点的电势比b点的高C.c点的电场强度比d点的大D.c点的电势比d点的低5.(2014新课标全国卷H, 19)(多选)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是()A .电场强度的方向处处与等电势面垂直B.电场强度为零的地方,电势也为零C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低D .任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向6.(2014新课标全国卷I, 21)(多选)如图,在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,/ M = 30 ° oM、N、P、F四点处的电势分别用$ M、$N、$P、$F表示。
易错点17电场力、电场能的性质例题1. (多选)如图所示匀强电场E 的区域内,在O 点处放置一点电荷+Q ,a 、b 、c 、d 、e 、f 为以O 为球心的球面上的点,aecf 平面与电场平行,bedf 平面与电场垂直,则下列说法中正确的是( )A .a 、c 两点的电场强度相同B .b 点的电势等于d 点的电势C .点电荷+q 在球面上任意两点之间移动时,静电力一定做功D .将点电荷+q 在球面上任意两点之间移动,从a 点移动到c 点电势能的变化量一定最大例题2. (多选)(2022·辽宁·高三开学考试)如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P 点,固定一电荷量为+Q 的点电荷。
一质量为m 、带电荷量为+q 的物块(可视为质点的检验电荷),从轨道上的A 点以初速度v 0沿轨道向右运动,当运动到P 点正下方的B 点时速度为v 。
已知点电荷产生的电场在A 点的电势为φ(取无穷远处电势为零),P 到物块的重心竖直距离为h ,P 、A 连线与水平轨道的夹角为45°,k 为静电常数,下列说法正确的是( )A .点电荷+Q 产生的电场在B 点的电场强度大小为2kqh B .物块在A 点时受到轨道的支持力大小为22N kQqF mg h =+ C .物块从A 到B 机械能减少量为qφD .点电荷+Q 产生的电场在B 点的电势为220()2B m v v qφφ-=+一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:一个元电荷的电量为1.6×10-19C,是一个电子所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
3、起电:使物体带电叫起电,使物体带电的方式有三种①摩擦起电,②接触起电,③感应起电。
4、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,系统的电荷总数是不变的.二、库仑定律1.内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
电场能练习一、选择题(其中1——6为单选题,7——14为多选题)1.如图所示,在光滑绝缘的水平面上,存在一个水平方向的匀强电场,电场强度大小为E ,在该电场中有一个半径为R 的圆,其中PQ 为直径,C 为圆上的一点,在O 点将一带正电的小球以相同的初速率向各个方向水平射出时,小球可以到达圆上的任何点,但小球到达C 点时的速度最大,已知PQ 与PC 间的夹角为θ=30°,则关于该电场强度E 的方向及PC 间的电势差大小说法正确的是A .E 的方向为由P 指向Q ,U PC =3ERB .E 的方向为由Q 指向C ,U PC =3ER 2C .E 的方向为由P 指向C ,U PC =2ERD .E 的方向为由O 指向C ,U PC =3ER 22.有一静电场,其电场强度方向平行于x 轴.其电势φ随坐标x 的改变而变化,变化的图线如下图甲所示,则图乙中正确表示该静电场的场强E 随x 变化的图线是(设场强沿x 轴正方向时取正值)3.如右图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚粒是某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,若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用,根据此图可以作出的判断,错误的是( )A .带电粒子所带电荷的正、负B .带电粒子在a 、b 两点的受力方向C .带电粒子在a 、b 两点的加速度何处较大D .带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大4.某电场的电场线分布如右图所示,下列说法正确的是 ( )B.c点的电场强度大于d点的电场强度C.若将一正试探电荷由a点移到b点,电场力做负功D.若将一负试探电荷由c点移到d点,电势能增加5.如图所示,在真空中有两个带正电的点电荷,分别置于M、NM、N连线的中垂线上的两点。
现将一负点电荷q由A点沿中垂线移动到B点,在此过程中,下列说法正确的是()A.q的电势能逐渐减小B.q的电势能逐渐增大C.q的电势能先增大后减小D.q的电势能先减小后增大6.如图所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离。
微专题—静电场之电场力和电场能的性质习题选编一、单项选择题1.P 、Q 两电荷形成的电场的电场线分布如图所示,a 、b 、c 、d 为电场中的四个点.一个离子从a 运动到b(不计重力),轨迹如图中虚线所示,则下列判断正确的是( )A .离子带正电B .c 点电势低于d 点电势C .离子在a 点时的加速度大于在b 点时的加速度D .离子在a 点时的电势能大于在b 点时的电势能2.如图1所示,半径为R 的均匀带电圆形平板,单位面积带电量为σ,其轴线上任意一点P (坐标为x )的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:221/22[1]()xE k R x πσ=-+,方向沿x 轴.现考虑单位面积带电量为0σ的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为r 的圆版,如图2所示.则圆孔轴线上任意一点Q (坐标为x )的电场强度为( )A .0221/22()x k r x πσ+B .0221/22()rk r x πσ+ C .02x k r πσ D .02r k xπσ 3.如图所示,真空中两等量异种点电荷+q 、-q 固定在y 轴上.abcd 为等腰梯形,ad 、bc 边与y 轴垂直且被y 轴平分.下列说法正确的是( )A.将电子从d点移动到b点,电势能增加B.a点电势高于d点电势C.将质子从a点移动到c点,电场力做负功D.b、c场强相同4.如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,一个电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,经过A、B、C 三点,已知x C-x B = x B- x A。
该电子的电势能E p随坐标x变化的关系如图乙所示。
则下列说法中正确的是()A.A点电势高于B点电势B.A点的电场强度小于B点的电场强度C.A、B两点电势差U AB等于B、C两点电势差U BCD.电子经过A点的速率小于经过B点的速率5.如图为静电除尘机原理示意图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区,带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。
11.如图所示,用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触一个用绝缘细线竖直地悬挂于电场中、质量为2.0×10-3 kg的小球,当小球的带电量为1.0×10-4 C时,悬线中的张力为T1=1.5×10-2 N.求:(1)小球所在处的场强;(2)当小球的带电量为q2=-1.0×10-4 C时,悬线中的张力T2为多大?12.如图所示,匀强电场的电场线与AC平行,把带电荷量的负电荷从A移至B的过程中,电场力做功,AB长6cm,AB与AC的夹角为,求:(1)场强方向;(2)设B处电势为1V,则A处电势为多少;(3)A处的场强大小。
11.(1)50 N/C方向竖直向上(2)2.5×10-2 N【解析】【详解】(1)小球的重力与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,小球也带正电,由题意:绳子拉力则电场力F方向向上且,得小球处的场强场强的方向竖直向上(2)当时,电场力,方向向下,此时绳的张力12.(1)由C指向A;(2);(3)。
【解析】试题分析:(1)将负电荷从A移至B,电场力做正功,所以电荷所受电场力方向沿A至C,又因为是负电荷,场强方向与负电荷的受力方向相反,所以场强方向由C指向A。
(2)由得:由得:A处电势(3)由B向AC作垂线交AC于D,D与B在同一等势面上沿场强方向A、B两点间距离匀强电场的场强大小考点:匀强电场中电场强度与电势差的关系,电场力做功,电势差和电势7.如图所示,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点。
已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。
不计重力。
求A、B两点间的电势差。
8.如图所示,水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.4 m,在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度E=1.0×104 N/C。
电场力和能的性质 练习题高二A 区(一、二部公用) 供稿人:赵飞 审核:1.使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上-3Q 和+5Q 的电荷后,将它们固定在相距为a 的两点,它们之间库仑力的大小为F 1.现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为2a 的两点,它们之间库仑力的大小为F 2.则F 1与F 2之比为( )A .2∶1B .4∶1C .16∶1D .60∶12.如图2所示,两个完全相同的金属球壳a 和b 质量均为m ,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离l 为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷且电荷量的绝对值均为Q ,那么关于a 、b 两球之间的万有引力F 引和库仑力F 库的表达式正确的是( )A .F 引=G m 2l 2,F 库≠k Q 2l 2B .F 引≠G m 2l 2,F 库≠k Q 2l 2C .F 引≠G m 2l 2,F 库=k Q 2l 2 D .F 引=G m 2l 2,F 库=k Q 2l 23.如图3所示,在光滑绝缘水平面上有两个带异种电荷的小球A 和B ,它们均在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动,且始终保持相对静止.设小球A 的电荷量为Q A ,小球B 的电荷量为Q B ,则下列判断正确的是( )A .小球A 带正电,小球B 带负电,且Q A <Q BB .小球A 带正电,小球B 带负电,且Q A >Q BC .小球A 带负电,小球B 带正电,且Q A >Q BD .小球A 带负电,小球B 带正电,且Q A <Q B 4. A 、B 是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A 点沿电场线运动到B 点,其速度v 与时间t 的关系图象如图4甲所示,则此电场的电场线分布可能是图乙中的( )5.法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图5所示为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分布图,以下几种说法中正确的是( )A .a 、b 为异种电荷,a 的电荷量大于b 的电荷量B .a 、b 为异种电荷,a 的电荷量小于b 的电荷量C .a 、b 为同种电荷,a 的电荷量大于b 的电荷量D .a 、b 为同种电荷,a 的电荷量小于b 的电荷量图2 图3A B C D 甲 乙 图4 图5 图66.如图6所示,在场强大小为E的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点.把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零.以下说法错误的是()A.小球重力与电场力的关系是mg=3EqB.小球重力与电场力的关系是Eq=3mgC.小球在B点时,细线拉力为3mgD.小球在B点时,细线拉力为2Eq7.下列说法正确的是()A.电场中顺着电场线移动电荷,电场力做功,电荷电势能减少B.在电场中逆着电场线移动电荷,电场力做功,电荷电势能减少C.在电场中顺着电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势能减少D.在电场中逆着电场线移动负电荷,电场力做负功,电荷电势能增加8.电子在电场中由电势高处运动到电势低处的过程中,下列说法中正确的是()A.电子动能一定越来越小B.电子电势能一定越来越大C.电子速度一定越来越大D.电子电势能可能越来越小9.将两个异种电荷间距增大时,下列说法正确的是:()A.电场力作正功,电势能增加;B.电场力作负功,电势能增加;C.电场力作正功,电势能减小;D.电场力作正功,电势能减小。
10.电场中某个面上所有点的电势都相等,但电场强度都不同,这个面可能是() A.等量同种电荷的中垂面B.等量异种电荷的中垂面C.以孤立点电荷为球心的某一球面D.匀强电场中的某一等势面11.如图11所示,空间分布着竖直向上的匀强电场E,现在电场区域内某点O处放置一负点电荷Q,并在以O点为球心的球面上选取a、b、c、d四点,其中ac连线为球的水平大圆直径,bd连线与电场方向平行.不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.b、d两点的电场强度大小相等,电势相等B.a、c两点的电场强度大小相等,电势不相等C.若从a点抛出一带正电小球,小球可能沿a、c所在圆周做匀速圆周运动D.若从a点抛出一带负电小球,小球可能沿b、d所在圆周做匀速圆周运动12.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图2所示,图中实线表示等势线,则()A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点,电场力做正功C.负电荷从a点移到c点,电场力做正功图11 图12- 2 -D .正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点,电势能先减小后增大13.如图13所示,在真空中的A 、B 两点分别放置等量异种点电荷,在A 、B 两点间取一正五角星形路径abcdefghija ,五角星的中心与A 、B 的中点重合,其中af 连线与AB 连线垂直.现将一电子沿该路径逆时针移动一周,下列判断正确的是( )A .e 点和g 点的电场强度相同B .a 点和f 点的电势相等C .电子从g 点到f 点再到e 点过程中,电势能先减小再增大D .电子从f 点到e 点再到d 点过程中,电场力先做正功后做负功14.如图14所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的电荷运动轨迹,a 、b 为运动轨迹上的两点,可以判定( )A .电荷在a 点速度大于在b 点速度B .电荷为负电荷C .电荷在a 点的电势能大于在b 点的电势能D. a 点的电势低于b 点的电势15. 如图15甲是某电场中的一条电场线,A 、B 是这条电场线上的两点。
将一负电荷从A 点自由释放,负电荷沿电场线从A 到B运动过程中的速度图线如图9乙所示,比较A 、B 两点电势的高低和场强的大小,可得:( )A. U A >U BB. U A <U BC. E A >E BD. E A =E B16.一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9C,在静电场中由a 点移到b 点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为6.0×10-5J,质点的动能增加了8.0×10-5J,则a 、b 两点间的电势差U a -U b 为( ).A. 3×104VB. 1×104VC. 4×104VD. 7×104V 17. 如图17所示,Q 1、Q 2为两个等量同种的正点电荷,在Q 1、Q 2产生的电场中有M 、N 和O 三点,其中M 和O 在Q 1、Q 2的连线上(O为连线的中点),N 为过O 点的Q 1、Q 2连线的垂线上的一点.下列说法正确的是( )A .在M 、N 和O 三点中,O 点电场强度最小B .在M 、N 和O 三点中,O 点电势最低C .若O 、N 间的电势差为U ,ON 间的距离为d ,则N 点的场强为U dD .若O 、N 间的电势差为U ,将一个带电荷量为q 的正点电荷从N 点移到O 点,电场力做功为Qu18. 空间存在竖直向上的匀强电场,质量为m 的带正电的微粒水平射入电场中,微粒的运动轨迹如图18所示,在相等的时间间隔内A .重力做的功相等B .电场力做的功相等C .电场力做的功大于重力做的功D .电场力做的功小于重力做的功图 13 图 14 图 17 A B 甲 v t乙 图15 图 18- 4 - 19.带电粒子质量为m ,带电量为q ,它仅在电场力作用下,从电场中的A 点运动到B 点,速度从v A 变到v B ,则下列关于A 、B 两点间电势差U AB 的说法中正确的是( )A .只有电场是匀强电场,才能求出U ABB .如果电场是点电荷形成的电场,可以求出U ABC .无论什么样的电场,都可能求出U ABD .条件不足,无法求出U AB20.在水平放置的平行金属板之间有一匀强电场,一个带电液滴,恰巧在电场中静止,已知液滴所带电量为3.2×10-19C ,重力为1.6×10-14N ,若板间距为10mm ,则两板间的电压为 ( )A .500VB .1000VC .1500VD .2000V21.如图21所示,A 、B 两点相距0.1m ,AB 连线与电场线的夹角θ=60°,匀强电场的场强E =100V/m ,则A 、B 间电势差U AB =__________V 。
22.如图22所示,在水平方向的匀强电场中,一电场线上有相距6cm 的A 、B 两点,且U AB =150V ,求: (1)电场强度的大小和方向; (2)电场中A 、C 两点相距14cm ,A 、C 两点连线与电场线方向成37°夹角,则C 点与A 点的电势差U CA 为多少?23.如图23所示,竖直放置的两块足够长的平行金属板间为匀强电场,板相距0.08m ,两板间的电压是2400V ,在两板间的电场中用丝线悬挂着质量是5×10-3kg 的带电小球,平衡后,丝线跟竖直方向成30°角,若将丝线剪断,则在剪断丝线后,(g 取10 m/s 2) (1)说明小球在电场中做什么运动;(2)求小球的带电量;(3)设小球原来到负极板的距离为0.06m ,则经过多少时间小球碰到金属板?24. 如图24所示,水平光滑绝缘轨道MN 的左端有一个固定挡板,轨道所在空间存在E =4.0×102 N/C 、水平向左的匀强电场.一个质量m =0.10 kg 、带电荷量q =5.0×10-5 C 的滑块(可视为质点)从轨道上与挡板相距x 1=0.20 m 的P 点由静止释放,滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动.当滑块与挡板碰撞后,滑块沿轨道向右做匀减速直线运动,运动到与挡板相距x 2=0.10 m 的Q 点时,滑块第一次速度减为零.若滑块在运动过程中电荷量始终保持不变,求:(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小;(2)滑块从P 点运动到挡板处的过程中,电场力所做的功;(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能.图 25 θ A B E +θ 图23A B C 图22。