内容正文:
第二节电势与等势面
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实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
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一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共50分)
1.关于电势的高低,下列说法正确的是()
A.沿电场线方向电势逐渐降低
B.电势降低的方向一定是电场线的方向
C.正电荷在只受电场力的作用下,一定向电势低的地方运动
D.负电荷在只受电场力的作用下,由静止释放,一定向电势高的地方运动
2.在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是()
A.电场强度
B.同一电荷所受电场力
C.电势
D.同一电荷具有的电势能
3.在静电场中,将电子从A点移至B点,电场力做了正功,则()
A.电场强度的方向一定是由A点指向B点
B.电场强度的方向一定是由B点指向A点
C.电子在A点的电势能一定比在B点高
D.A点的电势一定比在B点高
4.如图1所示,关于电场中的A、B两点,下列说法中正确的是()
A.电势φA>φB,电场强度EA>EB
B.电势φA>φB,电场强度EA<EB
C.将+q电荷从A点移到B点静
电力做了正功
D.将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EpA>EpB
5.若带正电荷的小球只受到电场力作用(重力不计),则它在任意一段时间内()
A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动
B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动
C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动
D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动
6.一个点电荷,从静电场中的点移到点,其电势能的变化为零,则()
A.两点电场强度一定相等
B.该点电荷一定沿等势面移动
C.作用于该点的电场力与其移动方向总是垂直
D.两点的电势一定相等
7.如图2所示,虚线分别代表电场中的三
条等势线,相邻两等势线之间的[来源:Zxxk.Com]
电势差相等,实线为一带正电的
微粒仅在电场力作用下通过该
区域时的轨迹,P、是这条轨
迹上的两点,则下列判断中正确
的是()
A.点的电势高于点的电势
B.带电微粒通过点时的加速度较大
C.带电微粒通过点时动能较大
D.带电微粒在点时的电势能较大
8.某静电场的电场线分布如图3所示,图中P、
两点的电场强度的大小分别
为EP和EQ,电势分别为φP
和φQ,则()
A.EP>,φP>
B.EP>,φP<
C.EP<,φP>
D.EP<,φP<
9.如图4所示,虚线圆是某静电场中的等势面,其
电势分别为φa、φb和φc,一带正
电粒子射入电场中,其运动轨迹
如实线KLMN所示,由图可知
()
A. 粒子从K到L的过程中,电场
力做负功,电势能增加
B. 粒子从L到M的过程中,电场力做
负功,电势能增加
C.粒子从K到L的过程中,电势能增加,动能减少
D.粒子从L到M的过程中,动能减少,电势能增加
10.如图5所示,平面内有一匀强电场,电场强度为,方向未知,电场线跟轴的负方向的夹角为,电子在坐标平面内,从原点O以大小为0、方向沿正方向的初速度射入电场,最后打在轴上的点.电子的质量为,电荷量为,重力不计.则()
A.O点电势高于点电势
B.运动过程中电子在点电势能最多
C.运动过程中,电子的电势能先减少后增加
D.电场对电子先做负功,后做正功
二、计算题(本题共4小题,共50分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
11.(15分)如图6所示,在电场强度E=104 N/C的水平匀强电场中,有一根长=15 cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量=3 g、电荷量q=2×
10-6 C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,g取10 m/s2.求:
(1)小球到达最低点的过程中重力势能、电势能分别变化了多少?
(2)若取点电势为零,小球在点的电势能、电势分别为多大?
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(3)小球到点时的速度为多大?绳子张力为多大?
12.(10分)把一带电荷量为=-1.0×10-8 C电荷从无穷远处移入电场中的某点A,克服电场力做功1=2.0×10-7 J,把它从点移到点,电场力做功2=1.0×10-7 J,试分析把该电荷从无穷远处移至点电荷电势能的变化,并计算点的电势(以无穷远处为零势能点).
13.(10分)如图7所示,在点电荷形成的电场中,把一个=-2×10-8C的点电荷由无穷远处分别移到电场中的A、B、C三点,电场力做功分别为6.0×10-7 J,4.0×10-7 J,1.0×
10-7J.以无穷远处为电势零点,这三点的电势分别是多少?
14.