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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能EP与位移x的关系如下图所示。下列图象中合理的是

A

B

C

D

正确答案

D

解析

由电场力做功与电势能的关系:,可知EP-x图线的斜率表示静电力F的大小,可见静电力F逐渐减小,而F=qE,故不是匀强电场,A错误;根据牛顿第二定律粒子做加速度减小的加速运动C错误,D正确;根据能量守恒,比较图线B错误。正确选项D。

知识点

电场强度及其叠加电势能和电势
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

在静电场中,将一正电荷从a移动到b点,电场力做了负功,则

Ab点的电场强度一定比a点大   

B电场线方向一定从b指向a

Cb点的电势一定比a点高  

D该电荷的动能一定减小

正确答案

C

解析

正电荷从a移动到b点,电场力做了负功,电势能增加,说明b点的电势一定比a点高,选项C正确。电场强度的大小与电势的高低无关,无法确定, A错误。b点的电势比a点高,即a、b在不同的等势面上,但电场线方向不一定从b指向a,B错误。虽然电荷的电势能增加,如有重力做功,该电荷的动能不一定减小,D错误。

知识点

电势能和电势
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

19.如图所示,固定在地面上的光滑绝缘杆与水平面成30°角,在杆的上方P点固定一个点电荷+QP点与细杆在同一竖直面内,杆的顶端AP点连线水平。带电量为-q可看成质点的小球从A点静止开始沿杆向下运动,小球在A处时的加速度大小为aPB与杆垂直,BAC中点。忽略小球对+Q电场的影响。下列说法正确的是

A小球从A点运动到C点过程中电势能先减小后增大

B小球运动到C点时的加速度大小为a

CB点电势高于A点电势

DB点电场强度是A点的4倍

正确答案

A,C,D

解析

A、根据电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加,可知小球带负电,从A到C的过程中,电场力先做正功,后做负功,则电势能先减小后增大,故A正确;

B、在A处时小球的加速度为a,对A点受力分析,电场力、重力与支持力,由力的合成法则可知,合外力由重力与电场力沿着细杆方向的分力之合提供的;当在C处时,小球仍受到重力、电场力与支持力,合外力是由重力与电场力沿着细杆方向的分力之差提供的,所以由牛顿第二定律知,小球在C点时的加速度大小不是a.故B错误;

C、正点电荷的电场线发散型,由于沿着电场线方向,电势降低,因此B点电势高于A点电势,故C正确;

D、结合几何关系知:PA=2PB,由点电荷电场强度公式,可知,电场强度的大小与间距的平方成反比,则B点的电场强度大小是A点的4倍,故D正确;故选:ACD

考查方向

本题考查了电势差与电场强度的关系;电场强度;电势的分析与计算。

解题思路

根据电场力做功的正负来确定电势能高低;由牛顿第二定律,结合库仑定律,即可求解C处加速度.由正点电荷电场线的分布,结合沿着电场线方向电势降低,分析电势的高低;根据点电荷电场强度的公式,分析场强关系。

易错点

利用点电荷场强公式计算某点场强时,r是到场源核的距离。

知识点

牛顿第二定律电场强度及其叠加电势能和电势
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题型: 单选题
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单选题 · 2 分

7.一个带负电质点,仅在电场力作用下沿曲线abc从a减速运动到c,则关于b点电场强度E的方向是(    )(虚线是曲线在b点的切线)

AE1

BE2

CE3

DE4

正确答案

B

解析

负电荷电场力方向与场强方向相反;电荷在电场力作用下沿曲线abc从a减速运动到c,故电场力指向内侧且偏向后;故电场强度的方向指向外侧且偏向前方,故B正确,ACD均错误;故选:B。

考查方向

电势差与电场强度的关系;电场强度

解题思路

根据物体做曲线运动的条件和受力特点分析电荷受的电场力方向,再由负电荷所受的电场力方向与场强方向相反进行选择。

易错点

本题是电场中轨迹问题,抓住电荷所受的合力指向轨迹的内侧和速度沿轨迹的切线方向是解题的关键。

知识点

电场强度及其叠加
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

17.在真空中某点电荷产生的电场中有a、b两点,a点的电势为φa,场强大小为Ea,方向与连线ab的夹角为60°.b点的电势为φb,场强大小为Eb,方向与连线ab的夹角为30°.则a、b两点的场强大小及电势高低的关系是

AφaφbEa=3Eb

BφaφbEa=3Eb

CφaφbEa=

DφaφbEa=

正确答案

D

解析

延长a、b两点电场强度方向相交于O点,由于正电荷周围的电场强度方向向四周发散,而负电荷电场强度方向向负电荷中心汇聚,故该点电荷在O点且带负电,由于电势沿电场线方向逐渐降低,b点离O距离更远,故φbφa,选项A、C错误。a点到O点的距离RaLabcos60°,b点到O点距离RbLabcos30°=,根据点电荷的场强公式可得:Ea=3Eb,B选项正确。

考查方向

1、考查空间中点电荷周围的电场分布,电势的变化。

2、考查空间中点电荷周围电场强度的公式

解题思路

1、延长a、b两点电场强度的方向交于O点,根据电场线的发散与汇聚判断该点电荷的电性。

2、根据电势沿电场线的方向逐渐降低,判断a、b两点电势大小。

3、根据空间中点电荷周围电场强度与距离的关系的公式,得出a、b两点电场强度的比例关系。

易错点

对点电荷电性的判断容易出错。

知识点

电场强度及其叠加电势能和电势
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题型: 多选题
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多选题 · 4 分

19.如图所示,两个等量同种点电荷分别固定于光滑绝缘水平面上A、B两点。一个带电粒子由静止释放,仅受电场力作用,沿着AB中垂线从C点运动到D点(C、D是关于AB对称的两点)。下列关于粒子运动的v-t图像中可能正确的是(     )


A

B

C

D

正确答案

C,D

解析

A、B为两个等量的同种电荷,其连线中垂线上电场强度方向,若是负电荷则电场强度方向为C→O、D→O,若是正电荷则电场强度方向为O→C、O→D;点电荷q仅受电场力作用从C点到D点运动的过程中,当从电场强度最大的位置释放时,则带电粒子所受电场力先减小后增大,那么加速度也是先减小后增大,而选项图象的斜率表示加速度的大小,所以AB错;C正确;若从小于电场强度最大值位置释放,则带电粒子所受电场力先增大后减小再增大最后减小,那么加速度也是先增大后减小再增大最后减小。所以D正确。

考查方向

电场力与电势的性质专题

解题思路

A、B为两个等量的同种电荷,其连线中垂线上电场强度方向若是负电荷则为C→O、D→O,若是正电荷则为O→C、O→D;点电荷q仅受电场力作用从C点到D点运动的过程中,由于释放位置不清楚,则电场强度大小变化情况不确定,则电荷所受电场力大小变化情况不确定,加速度变化情况不确定。因此可能加速度先增加后减小再增加最后减小;也可能先减小后增加。

知识点

电场强度及其叠加
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

14.直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图,M、N两点各固定一负点电荷,一电量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为(   )

A,沿y轴正向

B,沿y轴负向

C,沿y轴正向

D,沿y轴负向

正确答案

B

解析

G点处的电场强度恰好为零,说明负电荷在G点产生的合场强与正电荷在G点产生的场强大小相等方向相反,

根据点电荷的场强公式可得,正电荷在G点的场强为,负电荷在G点的合场强也为,当正点电荷移到G点时,正电荷与H点的距离为2a,正电荷在H点产生的场强为,方向沿y轴正向,由于GH对称,所以负电荷在G点和H点产生的场强的相等方向相反,大小为,方向沿y轴负向,所以H点处场合强的大小为,方向沿y轴负向,所以B正确;

考查方向

电势差与电场强度的关系;电场强度

解题思路

根据点电荷的场强公式和场强叠加的原理,可以知道在G点的时候负电荷在G点产生的合场强与正电荷在G点产生的场强大小相等反向相反,在H点同意根据场强的叠加来计算合场强的大小即可.

易错点

本题是对场强叠加原理的考查,同时注意点电荷的场强公式的应用,本题的关键的是理解G点处的电场强度恰好为零的含义

知识点

电场强度及其叠加
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中(  )

A做直线运动,电势能先变小后变大

B做直线运动,电势能先变大后变小

C做曲线运动,电势能先变小后变大

D做曲线运动,电势能先变大后变小

正确答案

C

解析

根据图示可画出电场线,判断出粒子将受向上的电场力而做曲线运动,电场力对其先做正功后做负功,所以其电势能先减小后变大,故C项正确。

知识点

电势能和电势等势面
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

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(  )

AP、Q两点处的电荷等量同种

Ba点和b点的电场强度相同

Cc点的电势低于d点的电势

D负电荷从a到c,电势能减少

正确答案

D

解析

由图中等势面的对称性知,P、Q两处为等量异种电荷,A错误;由于电场线与等势面垂直,所以ab两处的电场强度方向不同,B错误;P处为正电荷,c在离P更近的等势面上,c点的电势高于d点的电势,C错误;从a到c,电势升高,负电荷电势能减少,D正确。

知识点

电势能和电势等势面
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是

AO点的电场强度为零,电势最低

BO点的电场强度为零,电势最高

C从O点沿x轴正方向,电场强度减小,电势升高

D从O点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低

正确答案

B

解析

O点合场强为零,在O点右侧每一点合场强方向向右,在O点左侧每一点合场强方向向左,沿电场方向电势降低,所以O点电势最高,B项正确;ACD错误。

知识点

电场强度及其叠加电势能和电势
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