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(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)
1.关于电场强度与电势的关系,下面各种说法中正确的是( )
A.电场强度大的地方,电势一定高
B.电场强度不变,电势也不变
C.电场强度为零时,电势一定为零
D.电场强度的方向是电势降低最快的方向
答案 D
解析 电场强度是描述电场力的性质的物理量,电势是描述电场能的性质的物理量,电场强度的大小和电势高低没有必然关系,电场线的方向,即电场强度的方向是电势降低最快的方向,选项A、B、C错误,选项D正确.
2.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.根据电场强度的定义式E=可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B.根据电容的定义式C=可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C.根据真空中点电荷的电场强度公式E=k可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
D.根据电势差的定义式UAB=可知,带电荷量1 C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1 J,则A、B两点间的电势差为-1 V
答案 D
解析 电场强度E与F、q无关,由电场本身决定,A错误;电容C与Q、U无关,由电容器本身决定,B错误;E=k知,D正确.是决定式,C错误; 由电势差的定义式UAB=
3.如图1所示,a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点,c为ab的中点,a、b电势分别为φa=5 V、φb=3 V.下列叙述正确的是( )
图1
A.该电场在c点处的电势一定为4 V
B.a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
C.一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D.一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a
答案 C
解析 因不知该电场是否是匀强电场,所以E=不一定成立,c点电势不一定是4 V,所以A、B两项错误;因φa>φb,电场线方向向右,正电荷从高电势点移到低电势点,电场力做正功,电势能减少,受到的电场力指向b,所以C项正确,D项错误.
4.空间存在甲、乙两相邻的金属球,甲球带正电,乙球原来不带电,由于静电感应,两球在空间形成了如图2所示稳定的静电场.实线为其电场线,虚线为其等势线,A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则( )
图2
A.A点和B点的电势相同
B.C点和D点的电场强度相同
C.正电荷从A点移至B点,电场力做正功[来源:学*科*网]
D.负电荷从C点沿直线CD移至D点,电势能先增大后减小
答案 C
解析 由题图可知φA>φB,所以正电荷从A移至B,电场力做正功,故A错误,C正确;C、D两点场强方向不同,故B错误;负电荷从C点沿直线CD移至D点,电势能先减小后增大,故D错误.
5.如图3所示,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点,a和b、b和c、 c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q (q>0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)( )
图3[来源:学科网ZXXK]
A.k
B.k
C.k
D.k
答案 B[来源:学科网]
解析 由于b点处的场强为零,根据电场叠加原理知,带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等,方向相反.带电圆盘在d点处和点电荷在a点处产生的场强方向相同,所以E=k,所以B正确.=k+k
6.一带电粒子在电场中仅在电场力作用下,从A点运动到B点,速度随时间变化的图象如图4所示,tA、tB分别是带电粒子到达A、B两点对应的时刻,则下列说法中正确的是( )
图4
A.A处的场强一定小于B处的场强
B.A处的电势一定高于B处的电势
C.电荷在A处的电势能一定小于在B处的电势能
D.电荷在A到B的过程中,电场力一定对电荷做正功
答案 D
解析 根据速度图象的斜率等于加速度,由数学知识可以看出,从A点运动到B点的过程中带电粒子的加速度减小,则其所受的电场力减小,电场强度减小,即A处的场强一定大于B处的场强,A错误;由于带电粒子的电性未知,无法判断电场方向,也就不能判断电势高低,故B错误;由图看出,带电粒子的速度增大,动能增大,则由能量守恒定律得知,其电势能减小,电场力做正功,故C错误,D正确.
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
7.下列各量中,与检验电荷无关的物理量是( )
A.电场力F
B.电场强度E
C.电势差U
D.电场力做的功W
答案 BC[来源:Z#xx#k.Com]
解析 电场力F=qE,与检验电荷有关,故A错误;电场强度E、电势差U与检验电荷无关,故B、C正确;电场力做功W=qU,与检验电荷有关,故D错误.
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