- 电磁学
- 共4057题
11.某同学在研究带电粒子在电场中的运动时,得到了粒子由a点运动到b点的轨迹(图中实线所示),图中未标明方向的一组虚线可能是电场线,也可能是等势面。不计重力。下列说法正确的是
正确答案
解析
电场线的疏密表示场强的大小,沿场强方向电势降低。电场力做正功电势能减小,动能增加。等势面密的地方场强也大。
考查方向
解题思路
电场线的疏密表示场强的大小,沿场强方向电势降低。电场力做正功电势能减小。
易错点
1、电场线和等势面的概念及关系。
2、电场力做功与电势能的变化关系。
知识点
2.如图2所示,带箭头的实线表示某电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。其中A、B、C三点的电场强度大小分别为EA、EB、EC,电势分别为。关于这三点的电场强度大小和电势高低的关系,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
1、因为A点的电场线最密,故A点的电场强度最大,选项A错误,B正确;
2、AB在同一条电场线上,由B到A的方向是沿着电场线的方向,故B点的电势大于A点的电势,选项C错误;
3、而B、C两点在同一个等势面上,故二者的电势相等,选项D正确。
考查方向
解题思路
在同一条电场线上,沿着电场线的方向是电势降低的方向;等势面就是电势相等的点所组成的一个面,故在这个面上的各点的电势是相等的;电场线密的地方,电场强度大,电场线稀疏的地方,电场强度小。
易错点
本题易在电场强度大小的判断上和电视的高低发生错误,不知道如何从图中看出 。
知识点
11.如图所示,a、b、c、d为正四面体的四个顶点,O点为d点在底面上的投影,在a点放置一个电量为+Q的点电荷,在b点放置一个电量为-Q的点电荷,则( )
正确答案
解析
由题,通过AB的中垂面是一等势面,C、D在同一等势面上,电势相等,C、D两点的场强都与等势面垂直,方向指向B一侧,方向相同,根据对称性可知,场强大小相等,故C、D两点的场强、电势均相同.故A、B、C正确,由题,通过AB的中垂面是一等势面,C、D在同一等势面上,电势相等,将一正电荷从C点移动到D点,电场力不做功.故D错误
考查方向
本题主要考查电场的叠加;电场强度;电势
解题思路
+q、-q是两个等量异种点电荷,其电场线和等势面具有对称性,通过AB的中垂面是一等势面,C、D在同一等势面上,电势相等,根据对称性分析C、D场强关系.根据点电荷的场强的公式和平行四边形定则计算出D点的电场强度;在等势面上运动点电荷电场力不做功
易错点
抓住ABCD是正四面体的四个顶点这一题眼,即可得出C、D处于通过AB的中垂面是一等势面上
知识点
9.图1-13中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等,现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示,点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点,若不计重力,则( )
正确答案
解析
每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分
知识点
19.如图所示,曲线表示电场中关于X轴对称的等势面,在X轴上有a、b两点。若一带电粒子沿x轴从a点移到b点,电场力做负功,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
7.电场中等势面如图所示,下列关于该电场描述正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
3.在两个固定、等量正点电荷连线上的P点,由静止释放一负点电荷,如图。在负电荷从P点向O点的运动过程中,说法正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
17.如图所示,在平行于xOy平面的区域内存在着电场,一个正电荷沿直线先后从C点移动到A点和B点,在这两个过程中,均需要克服电场力做功,且做功的数值相等。下列说法中正确的是( )(把正确答案全选出来.每小题全部选对,得4分;选对但不全,得部分分;有错选的得0分.)
正确答案
解析
A、由题意可知,电荷沿直线先后从C点移动到A点和B点,克服电场力做功的数值相等,由电场力做功的公式W=qU可判断出C、A间电势差UCA与C、B间电势差UCB相等,则A、B两点的电势相等,两点在同一个等势面上,故A正确;
B、由于电场力做负功,电荷的电势能增大,而电荷带正电,正电荷在电势高处电势能大,则B点的电势高于C点的电势,故B错误;
C、从C到A过程,电荷克服电场力做功,电荷的电势能增大,则电荷在A点的电势能大于在C点的电势能,故C正确;
D、根据AB两点电势相等分析,此电场可能是由处于AB连线中垂线上第Ⅳ象限内某位置的一个正点电荷所产生的,故D正确;
考查方向
电势能和电势;等势面
解题思路
电荷沿直线先后从C点移动到A点和B点,克服电场力做功的数值相等,由电场力做功的公式W=qU可判断出A、B电势关系.克服电场力做功,电荷的电势能增大.此电场可能是由处于AB连线中垂线上第Ⅳ象限内某位置的一个正点电荷所产生的.
易错点
关键理解电场力做的功量度电势能变化.
知识点
17.如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线
为一带电粒子在仅受电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。
下列说法中正确的是
正确答案
解析
A、从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故P点的动能小于Q点的动能,故A正确;
B、由于粒子电性未知,无法判断粒子的运动方向,故B错误;
C、由于相邻等势面之间的电势差相同.等势线密的地方电场线密场强大,故P点位置电场强,电场力大,根据牛顿第二定律,加速度也大,故C错误;
D、沿电场线电势降低,因不知道粒子所带电性,故无法判断等势面的电势高低,故D错误.
考查方向
电势能和电势;等势面;电场线
解题思路
由于粒子只受电场力作用,根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方,由于粒子电性未知,无法判断粒子运动的方向;电场线和等势线垂直,且等势线密的地方电场线密,电场强度大.
易错点
根据运动轨迹判断出所受电场力方向,根据电荷电性的正负,进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化.
知识点
7.如图所示,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等,即Uab=Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知( )
正确答案
解析
A、电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带正电,因此电场线指向右下方,沿电场线电势降低,故a等势线的电势最高,c等势线的电势最低,故A正确;
B、根据质点受力情况可知,从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,故P点的电势能大于Q点的电势能,故B正确;
C、从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故P点的动能小于Q点的动能,故C错误;
D、等势线密的地方电场线密,场强大,故P点位置电场强,电场力大,根据牛顿第二定律,加速度也大,故D正确.
考查方向
电场线;等势面;电势能和电势
解题思路
由于质点只受电场力作用,根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方,由于质点带正电,因此电场线方向也指向右下方;电势能变化可以通过电场力做功情况判断;电场线和等势线垂直,且等势线密的地方电场线密,电场强度大.
易错点
关键掌握电场线与等势面垂直,等势线密的地方电场线也密,电场强度也大.
知识点
7.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°。M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示。已知φM=φN,φP=φF,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则( )
正确答案
解析
本题是静电场中的基本问题,考察点电荷形成电场的电场强度等势面的基本知识点。
A选项,点电荷形成的电场中电势相等的点到点电荷的距离相等,所以点电荷一定在MN的垂直平分线上,同时也在FP的垂直平分线上,由于M角等于30°所以N角等于60°。由几何关系可知,A正确,B错误。
C选项,F点离点电荷比N点近所以场强大于N点场强,正确
D选项,沿电场线方向电势降低,则P点电势大于M点电势,正确
考查方向
解题思路
由题意可知,在点电荷形成的电场中电势相等的点到点电荷的距离相等,所以点电荷一定在MN的垂直平分线上,同时也在FP的垂直平分线上,由于M角等于30°所以N角等于60°。由几何关系可知,A正确,B错误。F点离点电荷比N点近所以场强大于N点场强,同样道理,沿电场线方向电势降低,则P点电势大于M点电势,
易错点
不能准确理解点电荷形成的电场中等势面的特点
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
6.如图所示,K、L、M为一个静电场中的三个相距很近的等势面,一带电粒子射入此静电场中后依a→b→c→d→e轨迹运动。已知电势φK<φL<φM,下列说法中正确的是 ()
正确答案
解析
A选项,由图可知该等势面是由两正、负点电荷形成的,又因为φK<φL<φM,电势沿电场线方向逐渐降低,故如图所示,左边是负电荷,右边时正电荷,由此可判断粒子带正电。
B选项,在bc段做粒子所受静电力方向与粒子的运动方向相反,故粒子做减速运动,故B选项正确。
C选项,由于粒子只受电场力,从b到c再到d,根据动能定理,由于b、d处于同一等势面上,电场力不做功,故动能大小不变,即速度大小不变,但速度的方向不同,故错误。
D选项,粒子从a到b到c过程中,电场力做负功,电势能增加,动能减小;粒子从c到d到e过程中,电场力做正功,电势能减小,动能增加,故c点电势能最大,选项D正确。
考查方向
1、考查正负电荷在真空中,电场、电势的分布。
2、考查电势沿电场线的变化规律:电势沿着电场线降低。
3、考查物体做加速、减速运动的条件:当合外力的方向与速度方向相同时,做加速运动;当合外力的方向与速度方向相反时,做减速运动。
4、考查速度的矢量性问题,当选项中有“速度相同”时,一定要判断速度的方向是否相同。
5、考查电场力做功与电势能之间的变化关系。
解题思路
1、根据φK<φL<φM判断正、负点电荷的分布情况。
2、根据物体做加速、减速运动的条件,判断物体做加速运动还是减速运动。
3、根据电场里做功与电势能之间的转换关系,判断粒子在运动过程中电势能的变化。
易错点
1、速度是矢量,既有方向又有大小,在判断“速度相同”时,容易忽略速度的方向问题。
2、对物体做加速、减速运动的条件不清楚。
3、对电场力做功与电势能之间的变化关系不清楚。
知识点
6.如图为处于静电场中某空腔导体周围的电场分布情况,实线表示电场线,虚线表示等势面。A、B、C为电场中的三个点,O为空腔导体内的一点。下列说法正确的是 ( )
正确答案
解析
A选项,电势沿着电场线逐渐降低,故A点的电势比B点的电势高,A选项正确。
B选项,电场线越密集,电场强度越大,由图可知A点的电场线密集度小于B点的电场线的密集度,故A点的电场强度小于B点的电场强度,B选项正确。
C选项,导体表面是等势面,因为电场线始终垂直与等势面,故导体表面的电场线与导体表面垂直,故错误。
D选项,由于A、C两点在同一等势面上,所以电荷从A点移到C点,电场力不做功,故错误。
考查方向
解题思路
1、根据电势沿电场线逐渐降低的关系判断A、B电势的高低。2、根据导体表电势的分布与电场线与等势面之间的关系判断电场线与导体表面的角度关系。3、根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小。4、根据电场力做功的公式W=qU判断A点移到C点,电场做功情况。
易错点
1、对金属导体表面的电势分布不清楚。2、对电场线与等势面之间的角度关系不清楚。
知识点
2.如图所示,实线是两个等量点电荷形成电场的等势面,虚线是一带电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹,a、b、c、d是轨迹上的四个点,b是P、Q连线的中点.则( )
正确答案
解析
由带电粒子运动轨迹可以看出其靠近P、Q两电荷时均受到库仑斥力作用,所以P、Q两点电荷电性相同,选项A错误;若带电粒子从b点向a点运动,电场力做负功,其电势能增加,选项B正确.;由于两点电荷带等量同种电荷,从图象可以看出d点与a点电势相等,经判断可知带电粒子在a点的速度等于在d点的速度,选项C错误;由于a点等势面比b点等势面密,故a点电场强度大,选项D错误
考查方向
解题思路
本题考查电势能、等势面、曲线运动及动能定理
易错点
等量的异种电荷之间的等势面和等量的同种电荷的等势面相混淆,合力的功影响动能变化和电场力做功影响电势能的变化相混淆
知识点
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