- 等势面
- 共705题
点电荷Q1、Q2和Q3所产生的静电场的等势面与纸面的交线如图中的实线所示,图中标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势,a、b、c…表示等势面上的点,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、位于g点的位置电势为零,场强不为零,所以点电荷受电场力作用,故A错误
B、b点的场强与d点的场强是由点电荷Q1、Q2和Q3所产生的场强叠加产生的,
Q2和Q3与b点和d点的距离不等,根据点电荷场强公式E=得Q2和Q3在b点和d点的场强大小不等,方向不同.
所以b点的场强与d点的场强大小不相等,故B正确
C、把1库仑正电荷从m点移到c点过程中电场力做的功W=qU=10-9C×[4kV-(-3kV)]=7×10-6J,故C正确;
D、根据电场力做功W=qU得把电荷量为q的正点电荷从a点移到i点,再从i点移到f点过程中,电场力做的总功等于把该点电荷从a点直接移到f点过程中电场力所做的功,故D错误.
故选:BC.
如图所示,a、b和c表示电场中的三个等势面,a和c的电势分别为U和
U,a、b的电势差等于b、c的电势差.一带电粒子从等势面a上某处以速度υ释放后,仅受电场力作用而运动,经过等势面c时的速率为2υ,则它经过等势面b时的速率为( )
正确答案
解析
解:由动能定理知从a到c:=1.5mV2=0.8qU,设在等势面b时的速率为v,则:
,Uab=0.4U,联立可得:v=
,B正确.
故选B
如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线.若将q1、q2移动到C点的过程中电场力做的正功相等,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由题,将两个带正电的试探电荷q1、q2从A、B两点,移动到C点的过程中电场力做的正功相等,则知Q与两个试探电荷之间存在引力,说明Q带负电,电场线方向从无穷远处指向Q,则A点电势小于B点电势.故A错误;
B、由点电荷场强公式E=k分析可知,A点的场强大于B点的场强.故B错误;
C、由图分析可知:A与C间的电势差小于B与C间的电势差,将q1、q2移动到C的过程中外力电场力做的功相等,根据电场力做功公式W=qU,得知,q1的电荷量大于q2的电荷量.故C正确;
D、由C的分析知q1的电荷量大于q2的电荷量,无穷远处电势能为零,根据电势能的表达式:EP=qφ,所以q1和q2在C点的电势能不相等.故D错误.
故选:C.
如图中虚线所示为静电场的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点的动能分别为20eV和2eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8eV时,它的动能应为( )
正确答案
解析
解:经过a、b点时的动能分别为20eV和2eV;
图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,
故电荷经过相邻两个等势面时的动能减小量为△Ek=eV=6eV,故经过等势面3时的动能为2+6=8eV;
只有电场力做功,电势能和动能之和守恒,故有:0eV+8eV=-8eV+Ek;
解得:Ek=16eV;
故C正确、ABD错误.
故选:C.
如图所示,实线表示一簇关于x轴对称的等势面,在轴上有A、B两点,则( )
正确答案
解析
解:A、C、等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小,由于0.4V与0.1V两个等势面间电势差大于0.6V与0.4V两个等势面间电势差,U=,B点电场强度较大,故A正确,C错误;
B、电场线与等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面,故A点场强方向指向x轴正方向,故B错误;
D、电场线与等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面,故电场线沿着x轴正方向;沿着电场线电势逐渐降低,故A点电势高于B点电势;故D正确;
故选:AD.
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