- 电磁学
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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
正确答案
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
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
正确答案
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
4. 如图所示,真空中有直角坐标系xOy,在x轴上固定着关于O点对称的等量异号点电荷+Q和一Q,C是y轴上的一个点,D是x轴上的一个点,DE连线垂直于x轴.下列判断正确的是 ( )
正确答案
解析
A.作出过E点的等势线,与x轴的交点为F,如图所示,根据顺着电场线电势降低可知,D点的电势比F点的电势低,则知D点电势比E点电势低,故A错误;
B.根据等量异种电荷周围电场的分布情况,可知D、E两点的电场线的疏密不同,则场强大小不等,D点的场强较大,故B错误;
C、D.由于OD间的电势差大于CE间的电势差,根据W=qU可知,将正电荷由O移至D电场力做功大于由C移至E电场力做功,故C错误,D正确;
故本题选D
考查方向
解题思路
根据题意过E点作出等势面,根据沿电场线的方向电势降低以及电场力的做功表达式W=qU进行解答;
易错点
对等量异种点电荷等势面的记忆与理解及电势的判断方法。
知识点
20,如图所示,P、Q放置两个电量相等的异种电荷,它们连线的中点是O,N、 a、b是中垂线上的三点,且oa =2ob,N处放置一负的点电荷,则
正确答案
解析
A.根据等量异种电荷与负的点电荷电场线分布的的特点,可知b处的电场线较密,所以Eb>Ea.故A正确;
B.等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线,但在N处放上了负的电荷,如果选无穷远处电势为0,则φa大于φb.故B错误;
C. 根据等量异种电荷与负的点电荷等势面的分布特点,叠加后可知a、O间的电势差大于a、b间的电势差2倍,故C正确;
D. 根据等量异种电荷与负的点电荷电场线分布的的特点电场叠加后,把电子从a处移到b处,电场力做负功,所以电子在a处的电势能小于电子在b处的电势能,故D错误;本题答案选AC
考查方向
解题思路
根据等量异种电荷与负的点电荷电场线分布的的特点,确定场强的大小,根据等势面的特点确定电势的高低,移动电荷电场力做功的正负判断电势能的变化。
易错点
仅考虑等量异种电荷电场线与等势面的特点,而忽略在N处负的点电荷产生的电场叠加的作用。
知识点
15.如图所示,匀强电场中有a、b、c、d四点.四点刚好构成一个矩形,已知∠acd=30°,电场方向与矩形所在平面平行.已知a、d和c点的电势分别为(4一)V、4V和(4+
)V.则( )
正确答案
解析
CD、根据匀强电场中电势差与场强的关系公式U=Ed,可知ab间与dc间的电势差相等,Uab=Udc,即有φa-φb=φd-φc,据题:,
,
,解得
,所以b、d位于同一等势面上.故C错误,D正确.
AB、根据电场线与等势面垂直,且指向电势较低的等势面,则知电场方向与bd直线垂直,与ac直线不平行,也不垂直,故AB错误.故选:D
考查方向
解题思路
在匀强电场中两点之间的电势差与场强的关系为U=Ed,可以得到Uab=Udc,由此解得b点的电势.找出等势点,根据电场线与等势面垂直,且指向电势较低的等势面,分析电场的方向。
易错点
不理解匀强电场中电势差和电场强度的关系,计算不出b点的电势,从而找不到等势面。
知识点
26.用头发屑模拟各种电场的分布情况如甲、乙、丙、丁四幅图所示,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
甲图为点电荷,但不一定是正电荷,A错;图乙肯定是异种电荷的电场线形状,B对;丙图的形状对称,所以一定为等量异种电荷的电场线,C对;D为匀强电场,所以D错。
考查方向
解题思路
记住几种常见点电荷的电场线的形状
易错点
对几种常见点电荷形状的记忆
知识点
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( )
正确答案
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
关于静电场,下列结论普遍成立的是
正确答案
解析
在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,A错误。电势差的大小决定于两点间距和电场强度,B错误;沿电场方向电势降低,而且速度最快,C正确;场强为零,电势不一定为零,如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上,电场力做正功。
知识点
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( )
正确答案
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
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
正确答案
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
两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势随位置
变化规律的是图
正确答案
解析
将两个等量异种电荷的电场分为三个区域:正电荷的左侧、正、负电荷之间、负电荷右侧,因电场线起始于正电荷,终止于负电荷,在正电荷的左侧,电场线向左侧;正、负电荷之间,电场线向右侧;负电荷右侧,电场线向左侧。根据电场线指向电势降低的方向的特点,逐段分析知:A正确。
知识点
如图,在点电荷Q产生的电厂中,将两个带正电的试探电荷、
分别置于A、B两点,虚线为等势线。取无穷远处为零电势点,若将
、
移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是
正确答案
解析
由点电荷形成的电场电场线分布规律可知A点的场强大于B点,再由电场线和电势的关系可知A点电势低于B点,所以答案A B均错;又因为两电荷移到无穷远处电场力做功一样,表明电势能相同,而于
点,所以
的电量小于
答案C正确。
知识点
如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是
正确答案
解析
略
知识点
如题3图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb,a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb,则
正确答案
解析
略
知识点
电场线分布如图昕示,电场中a,b两点的电场强度大小分别为已知和
,电势分别为
和
,则
正确答案
解析
电场线的疏密表示电场的强弱,沿电场线方向电势逐渐降低,C正确。
知识点
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