内容正文:
微专题14 匀强电场中等分法的应用
1.如图所示,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,∠NMP=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( )
A.点电荷Q一定在MP的连线上
B.连接PF的线段一定在同一等势面上
C.将正试探电荷从P点搬运到N点,电场力做负功
D.φP小于φM
2.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4 V,如图所示.由此可知c点的电势为( )
A.4 V
B.8 V
C.12 V
D.24 V
3.如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为1 V、6 V和9 V.则D、E、F三点的电势分别为( )
A.+7 V、+2 V和+1 V
B.+7 V、+2 V和-1 V
C.-7 V、-2 V和+1 V
D.+7 V、-2 V和-1 V
3.如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点,A、C、D三点电势分别为1.0 V、2.0 V、3.0 V,正六边形所在平面与电场线平行.则( )
A.E点的电势与C点的电势相等
B.UEF与UBC相同
C.电场强度的大小为V/m
D.电场强度的大小为20V/m
4.如图所示,A、B、C、D是匀强电场中的四个点,D是BC的中点,A、B、C构成一个直角三角形,AB长为1 m,电场线与三角形所在的平面平行,已知φA=5 V、φB=-5 V、φC=15 V,由此可以判断( )
A.场强的方向由C指向B
B.场强的方向垂直AD连线斜向上
C.场强的大小为10 V/m
D.场强的大小为V/m
5.如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,轨道半径为R,A、B为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧.一个质量为m,电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道.不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是( )
A.小球一定能从B点离开轨道
B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动
C.若小球能从B点离开,上升的高度一定等于H
D.小球到达C点的速度可能为零
6.(多选)如图所示,A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点,各点的电势分别为φA=5 V,φB=2 V,φC=3 V,H、F三等分AB,G为AC的中点,在下列各示意图中,能正确表示该电场强度方向的是( )
A.B.C.D.
7.(多选)如图所示,图中五点均在匀强电场中,它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心.已知电场线与圆所在平面平行.下列有关圆心O和等分点a的电势、电场强度的相关描述正确的是( )
A.a点的电势为6 V
B.a点的电势为-2 V
C.O点的场强方向指向a点
D.O点的场强方向指向电势为2 V的点
8.(多选)如图所示,在匀强电场中,有边长为2 cm的等边三角形ABC,三角形所在平面与匀强电场平面重合,其中O点为该三角形的中心,各点电势分别为φA=2 V,φB=4 V,φC=6 V,下列说法正确的是( )
A.O点电势为零
B.该匀强电场的场强大小为200 V/m,方向由C指向A
C.将电量为e的电子由C点移到A点,电子的电势能增加了4 eV
D.将电量为e的电子由O点移到无穷远,电子的电势能增加了3 eV
9.(多选)空间某区域存在着电场,电场线在竖直面上的分布如图所示,一个质量为m、电荷量为q的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v1,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为v2,运动方向与水平方向之间夹角为α,A、B两点之间的高度差与水平距离均为H,则以下判断中正确的是( )
A.小球由A点运动至B点,电场力做的功W=mv-mv-mgH
B.A、B两点间的电势差UAB=(v-v)
C.带电小球由A运动到B的过程中,机械能一定增加
D.带电小球由A运动到B的过程中,电势能的变化量为mv-mv-mgH
10.如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为φA=15 V,φB=3 V,φC=-3 V,由此可知D点电势φD=________ V;若该正方形的边长为2 cm,且电场方向与正方形所在平面平行,则场强为E=________ V/m.
12.下图中A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点.已知A、B、C三点的电势分别为φA=15 V,φB=3 V,φC=-3 V,求: