4、一試探電荷在D點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于它在C點(diǎn)的電勢(shì)能
D．C點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)
5．(電場(chǎng)中功能關(guān)系的理解)如圖5所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中一簇等勢(shì)面．相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，實(shí)線為一帶電質(zhì)點(diǎn)(重力不計(jì))僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知( )
圖5
A．a(chǎn)、b、c三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最高
B．電場(chǎng)中Q點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小比P點(diǎn)處大
C．該帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力比在Q點(diǎn)處大
D．該帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大
6．在真空中M、N兩點(diǎn)分別放有異種電荷＋2Q和－Q，以MN連線中點(diǎn)O為中心作一圓形路徑
5、abcd，a、O、c三點(diǎn)恰好將MN四等分，b、d為MN的中垂線與圓的交點(diǎn)，如圖6所示，則下列說(shuō)法正確的是( )
圖6
A．a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系是Ea>Ec，Eb＝Ed
B．a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系是φa<φc，φb＝φd
C．在MN的連線上，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最小
D．將帶負(fù)電的試探電荷由b點(diǎn)沿直線移動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中，其電勢(shì)能始終不變
7．正、負(fù)點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)線分布如圖7所示，P、Q為其中兩點(diǎn)，則帶正電的試探電荷( )
圖7
A．從P由靜止釋放后會(huì)運(yùn)動(dòng)到Q
B．從P移動(dòng)到Q，電場(chǎng)力做正功
C．在P點(diǎn)的電勢(shì)能小于在Q點(diǎn)的電勢(shì)能
D．在P處所受電
6、場(chǎng)力小于在Q處所受電場(chǎng)力
8．(多選)位于正方形四角上的四個(gè)等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布如圖8所示，ab、cd分別是正方形兩條邊的中垂線，O點(diǎn)為中垂線的交點(diǎn)，P、Q分別為cd、ab上的點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是( )
圖8
A．P、O兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為φP＝φO
B．P、Q兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系為EQ>EP
C．若在O點(diǎn)放一正點(diǎn)電荷，則該正點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力不為零
D．若將某一負(fù)電荷由P點(diǎn)沿著圖中曲線PQ移到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功
9．(多選)如圖9所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，坐標(biāo)系內(nèi)有A、B、C三點(diǎn)，坐標(biāo)分別為(6 cm,0)、(0， cm)、(3 cm，0
7、)．O、A、B三點(diǎn)的電勢(shì)分別為0 V、4 V、2 V．現(xiàn)有一帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以某一速度垂直電場(chǎng)方向射入，恰好通過(guò)B點(diǎn)，不計(jì)粒子所受重力．下列說(shuō)法正確的是( )
圖9
A．C點(diǎn)的電勢(shì)為2 V B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與AB垂直斜向下
C．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為×102 V/m D．粒子帶正電
10．(多選)如圖10所示，a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們是一個(gè)四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)，ab∥cd，ab⊥bc,2ab＝cd＝bc＝2l，電場(chǎng)方向與四邊形所在平面平行．已知a點(diǎn)電勢(shì)為24 V，b點(diǎn)電勢(shì)為28 V，d點(diǎn)電勢(shì)為12 V．一個(gè)質(zhì)子(不計(jì)重力)經(jīng)過(guò)b點(diǎn)的速度大小為v0，方向與bc成
8、45°，一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)c點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是( )
圖10
A．c點(diǎn)電勢(shì)為20 V
B．質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為
C．場(chǎng)強(qiáng)的方向由a指向c
D．質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c電場(chǎng)力做功為8 eV
11．(多選)如圖11所示，帶正電的點(diǎn)電荷被固定于A點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，AO方向?yàn)閤軸正方向建立如圖所示的一維坐標(biāo)系，現(xiàn)將一個(gè)電荷量很小的帶正電的點(diǎn)電荷q從O點(diǎn)由靜止釋放，在點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列關(guān)于點(diǎn)電荷q的動(dòng)能Ek、電勢(shì)能Ep隨坐標(biāo)x變化的圖象中(假設(shè)O點(diǎn)電勢(shì)為零，不計(jì)q的重力)，可能正確的是( )
圖11
12.(多選)如圖12所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)
9、，它們正好是一個(gè)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)．在A點(diǎn)有一個(gè)粒子源，向各個(gè)方向發(fā)射動(dòng)能為Ek的同種帶電粒子，已知到達(dá)正方形四個(gè)邊的粒子中，到達(dá)B、D的兩點(diǎn)粒子動(dòng)能相同，均為2Ek，不計(jì)粒子重力及粒子間相互作用，則( )
圖12
A．電場(chǎng)方向可能由A指向C
B．到達(dá)C點(diǎn)的粒子動(dòng)能一定為4Ek
C．B、D連線上的各點(diǎn)電勢(shì)一定相同
D．粒子過(guò)AB邊中點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能一定為Ek
13．(多選)如圖13所示電場(chǎng)，實(shí)線表示電場(chǎng)線．一個(gè)初速度為v的帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，虛線表示其運(yùn)動(dòng)的軌跡．則( )
圖13
A．粒子帶正電 B．粒子受到的電場(chǎng)力不斷減小
C．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電
10、勢(shì) D．電場(chǎng)力一直做正功，動(dòng)能增加
14．如圖14，a、b、c、d分別是一個(gè)菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，∠abc＝120°.現(xiàn)將三個(gè)等量的點(diǎn)電荷＋Q分別固定在a、b、c三個(gè)頂點(diǎn)上，將一個(gè)電荷量為＋q的點(diǎn)電荷依次放在菱形中心點(diǎn)O和另一個(gè)頂點(diǎn)d處，進(jìn)行比較，以下說(shuō)法正確的是( )
圖14
A．＋q在d點(diǎn)所受的電場(chǎng)力較大
B．＋q在d點(diǎn)所具有的電勢(shì)能較大
C．d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
D．d點(diǎn)的電勢(shì)低于O點(diǎn)的電勢(shì)
答案精析
1．ABD [由題意可知，C點(diǎn)的電勢(shì)φC＝0，UAC＝ V＝30 V，UCB＝ V＝－20 V，所以φA＝30 V，φB＝20 V，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿同一直線相同
11、距離上的電勢(shì)差相等，因?yàn)镋是BC的中點(diǎn)，則E點(diǎn)的電勢(shì)φE＝10 V，UAE＝20 V，由此可知UOE＝＝ V，解得φO＝ V，B項(xiàng)正確；根據(jù)已知條件可找出與圖示B點(diǎn)電勢(shì)相同的點(diǎn)，從而確定等勢(shì)面，進(jìn)而確定電場(chǎng)線的方向，A、D項(xiàng)正確；如果只在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)到D點(diǎn)移動(dòng)電荷，由動(dòng)能定理可以求出動(dòng)能的變化量，現(xiàn)在不知道電荷的受力情況，因此無(wú)法求出該點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到D點(diǎn)動(dòng)能的變化量，C項(xiàng)錯(cuò)誤．]
2．B [由W＝qU知Uad＝＝ V＝－4 V，而φa＝4 V，所以φd＝8 V．如圖所示，過(guò)b點(diǎn)作be∥ad交cd于e，有Uab＝Ude，即φe＝4 V，又因?yàn)閏d＝2ab，所以Udc＝2Uab，即φc＝
12、0，所以bc在同一等勢(shì)面內(nèi)．由幾何關(guān)系知eb⊥bc，由電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直可知，電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直bc斜向上，大小為E＝＝400 V/m，B對(duì)．]
3．D [若A點(diǎn)放置一正點(diǎn)電荷，由圖中的幾何關(guān)系可知，BC之間的電場(chǎng)強(qiáng)度要大于HG之間的電場(chǎng)強(qiáng)度，結(jié)合它們與A之間的夾角關(guān)系可得電勢(shì)差UBC>UHG，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若A點(diǎn)放置一正點(diǎn)電荷，由于B與H到A的距離不相等，故B、H兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若在A、E兩點(diǎn)處放置等量異種點(diǎn)電荷，則AE連線的垂直平分平面是等勢(shì)面，等勢(shì)面兩側(cè)的點(diǎn)，一定具有不同的電勢(shì)，所以C、G兩點(diǎn)的電勢(shì)一定不相等，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若在A、E兩點(diǎn)處放置等量異種點(diǎn)電荷，等量異種點(diǎn)電
13、荷的電場(chǎng)具有對(duì)稱(chēng)性，即上下對(duì)稱(chēng)，左右對(duì)稱(chēng)，D與H上下對(duì)稱(chēng)，所以電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，H與F相對(duì)于E點(diǎn)一定位于同一個(gè)等勢(shì)面上，所以H與F兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，則D、F兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，D項(xiàng)正確．]
4．B [導(dǎo)體是等勢(shì)體，帶正電的導(dǎo)體各點(diǎn)電勢(shì)均大于零，即A、B點(diǎn)的電勢(shì)均大于零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小可知，C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，選項(xiàng)B正確；試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能與該點(diǎn)的電勢(shì)和試探電荷的電性均有關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知，導(dǎo)體的電勢(shì)高于C點(diǎn)所在的等勢(shì)面電勢(shì)，所以B點(diǎn)電勢(shì)高于C點(diǎn)電勢(shì)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]
5．C [根據(jù)題圖可知，P點(diǎn)處等差等
14、勢(shì)面比Q點(diǎn)處密，由電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可知，P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度比Q點(diǎn)處大，帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)處所受的電場(chǎng)力比Q點(diǎn)處大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)帶電質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，所受電場(chǎng)力方向指向軌跡彎曲的方向，即由c等勢(shì)面指向a等勢(shì)面，由于題中沒(méi)有給出帶電質(zhì)點(diǎn)所帶電荷的電性，無(wú)法判斷出a、b、c三個(gè)等勢(shì)面中哪個(gè)等勢(shì)面電勢(shì)最高，也無(wú)法比較出該帶電質(zhì)點(diǎn)在P、Q兩點(diǎn)具有的電勢(shì)能的大小，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤．]
6．A [題中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)等效為一對(duì)等量異種電荷和一個(gè)正電荷形成的電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)．根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式和電場(chǎng)疊加原理可知，Ea>Ec，由對(duì)稱(chēng)性可知，Eb＝Ed，選項(xiàng)A正確；a、b、c、d四點(diǎn)電勢(shì)的
15、關(guān)系是φa>φc，φb＝φd，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式和電場(chǎng)疊加原理可知，MN連線上有一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最小，并非O點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；將帶負(fù)電的試探電荷由b點(diǎn)沿直線移動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中，其電勢(shì)先增大后減小，故電勢(shì)能先減小后增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]
7．B [由于電場(chǎng)線是曲線，所以試探電荷從P由靜止釋放后不會(huì)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；試探電荷從P移動(dòng)到Q，根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)下降，以及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系可知，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)B正確；由于電場(chǎng)力對(duì)試探電荷做正功，所以試探電荷在P處的電勢(shì)能大于在Q處的電勢(shì)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由題圖可知P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于Q點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，所以試探電荷在P處所受電場(chǎng)力大于在Q處所受
16、電場(chǎng)力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]
8．AD [根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)線的特點(diǎn)：兩點(diǎn)電荷連線的中垂線為等勢(shì)面，由對(duì)稱(chēng)性知，ab和cd都是等勢(shì)面，它們都過(guò)O點(diǎn)，所以ab上的電勢(shì)和cd上的電勢(shì)相等，即P、O兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為φP＝φO，A項(xiàng)正確；由電場(chǎng)線的疏密程度可看出P點(diǎn)電場(chǎng)線更密集，EQ
17、著電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，故勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與CB垂直斜向下，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由題圖中幾何關(guān)系可得，O點(diǎn)到BC的距離d＝1.5 cm，由U＝Ed可得E＝＝×102 V/m，選項(xiàng)C正確；帶電粒子從O處垂直電場(chǎng)方向射入，恰好通過(guò)B點(diǎn)，粒子從低電勢(shì)到高電勢(shì)，電場(chǎng)力做正功，故粒子帶負(fù)電，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]
10．ABD [三角形bcd是等腰直角三角形，具有對(duì)稱(chēng)性，如圖所示，bM＝bN＝bd，已知a點(diǎn)電勢(shì)為24 V，b點(diǎn)電勢(shì)為28 V，d點(diǎn)電勢(shì)為12 V，且ab∥cd,ab⊥bc,2ab＝cd＝bc＝2l，因此根據(jù)幾何關(guān)系,可得M點(diǎn)的電勢(shì)為24 V,與a點(diǎn)電勢(shì)相等,從而連接aM,即為等勢(shì)面;三角形bcd是等腰直角三角
18、形,具有對(duì)稱(chēng)性,bd連線中點(diǎn)N的電勢(shì)與c相等,為20 V,A項(xiàng)正確;質(zhì)子從b→c做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，沿初速度方向分位移為l，此方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則t＝，B項(xiàng)正確；Nc為等勢(shì)線,其垂線bd為場(chǎng)強(qiáng)方向，b→d，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電勢(shì)差Ubc＝8 V，則質(zhì)子從b→c電場(chǎng)力做功為8 eV，D項(xiàng)正確．]
11．BD [根據(jù)點(diǎn)電荷周?chē)妶?chǎng)強(qiáng)度分布特點(diǎn)，點(diǎn)電荷q受到沿x軸正方向的電場(chǎng)力作用，點(diǎn)電荷q做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增大，但動(dòng)能增大得越來(lái)越慢，A錯(cuò)誤，B正確；由于電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，因加速度越來(lái)越小，相等距離內(nèi)電場(chǎng)力做功越來(lái)越少，則電勢(shì)能改變得也越來(lái)越慢，C錯(cuò)誤，D正確．]
12．ACD [由題知，
19、粒子從A運(yùn)動(dòng)到B與D兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的變化量相等，電場(chǎng)力做功相等，則知B、D兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，BD連線是一條等勢(shì)線，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，可知電場(chǎng)方向可能由A指向C，故A正確．對(duì)于A到B的過(guò)程，由動(dòng)能定理得qUAB＝2Ek－Ek；對(duì)于A到C的過(guò)程，由動(dòng)能定理得qUAC＝EkC－Ek；由于UAC＝2UAB，所以到達(dá)C點(diǎn)粒子動(dòng)能 EkC＝3Ek.故B錯(cuò)誤．BD連線是一條等勢(shì)線，B、D連線上的各點(diǎn)電勢(shì)一定相同，故C正確．設(shè)粒子過(guò)AB邊中點(diǎn)F，則對(duì)于A到F的過(guò)程，由動(dòng)能定理得qUAF＝EkF－Ek；由于UAF＝UAB，所以到達(dá)F點(diǎn)的粒子動(dòng)能為EkF＝Ek.故D正確．]
13．BC [由軌跡彎曲方向可判斷出
20、電場(chǎng)力方向，電場(chǎng)力方向指向弧內(nèi)，則粒子帶負(fù)電荷，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電場(chǎng)線的疏密代表電場(chǎng)的強(qiáng)弱，從a到b，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，則粒子受到的電場(chǎng)力不斷減小，B項(xiàng)正確；沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，則a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，C項(xiàng)正確；電場(chǎng)力方向與速度方向夾角大于90°，一直做負(fù)功，動(dòng)能減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤．]
14．D [設(shè)菱形的邊長(zhǎng)為r，根據(jù)公式E＝k分析可知三個(gè)點(diǎn)電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，由電場(chǎng)的疊加可知，d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Ed＝2k，O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為EO＝k＝4k，可見(jiàn)，d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，所以＋q在d點(diǎn)所受的電場(chǎng)力較小，故A、C錯(cuò)誤；Od間電場(chǎng)線方向從O到d，根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低知，O點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì)，而正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，則＋q在d點(diǎn)所具有的電勢(shì)能小，故B錯(cuò)誤，D正確．]
高考物理一輪復(fù)習(xí) 第8章 電場(chǎng) 微專(zhuān)題38 電場(chǎng)能的性質(zhì)的理解試題 粵教版-粵教版高三物理試題
