内容正文:
专题18 电场的性质
1.(2022届云南省昆明市第一中学高三(上)第三次双基检测理综物理试题)空间中存在着由孤立的带负电的点电荷产生的电场,一带电粒子仅在电场力作用下沿图示曲线运动,M、N为曲线上两点,已知粒子在M、N两点的速度vM>vN,粒子在M、N两点的电势能分别为EpM和EpN,以下说法正确的是( )
A. 粒子一定从M运动到N B. EpM<EpN
C. 粒子一定带正电 D. 场源电荷对粒子的作用力可能是排斥力
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由于带电粒子的电性和场源电荷的位置均未知,故不能判断带电粒子的运动方向,故A错误;
B.粒子只在电场力作用下运动,故只有动能和电势能相互转化,由能量守恒定律得
又因为
故
EpM<EpN
故B正确;
C.根据运动与力的关系仅能判断粒子受电场力方向指向轨迹的凹侧,由于不知道场源电荷的位置,故无法判断粒子的电性,故C错误;
D.当粒子带负电且场源电荷在轨迹凸侧时作用力即为排斥力,故D正确。
故选BD。
2.(2022届重庆市渝中区巴蜀中学高三(上)适应性月考物理试题(四))三个固定的带电荷量均为的点电荷形成的电场如图所示,A、是电场中的两个点,下列说法正确的是( )
A. 三个固定的点电荷都带负电
B. A、两点的电场强度大小
C. A、两点电势
D. 把一个负的试探电荷从A移动到电势能减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电场线的指向可知,三个点电荷都是正电荷,故A错误;
B.由电场线的疏密可知,,故B正确;
C.沿电场线方向电势降低,所以,故C错误;
D.负的试探电荷从A移动到,电场力做负功,所以电势能增加,故D错误。
故选B。
3.(2022届云南省昆明市高三(下)3月复习教学质量检测(”三诊一模“)理综物理试题)如图所示,圆柱体上底面直径ab与下底面直径cd垂直,c点固定一正点电荷,则( )
A. a、b两点电势相等
B. a、b两点电场强度相同
C. 电子沿直径从a点移到b点过程中,其电势能先减小后增大
D. 电子沿上底面边缘从a点开始运动一周的过程中,其所受电场力一定先减小后增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据几何关系可知,a、b两点到c点的距离相等,即a、b两点在以点c为球心的一个球面上,由点电荷的等势面分布情况可知,a、b两点电势相等,故A正确;
B.a、b两点到c点的距离相等,由点电荷的电场线分布特点可知,a、b两点电场强度大小相等,方向不同,故B错误;
C.电子沿直径从a点移到b点过程中,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,故C正确;
D.电子沿上底面边缘从a点开始运动一周的过程中,到c点的距离先增大后减小再增大,根据库仑定律,其所受电场力一定先减小后增大再减小,故D错误。
故选AC。
4.(2022·湖南常德芷兰实验学校高三月考)如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,M和N是轨迹上的两点.设M点和N点的电势分别为φM、φN,粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN,速度大小分别为vM、vN,电势能分别为EpM、EpN,下列判断正确的是( )
A.vM<vN,φM<φN
B.vM>vN,aM>aN
C.φM<φN,EpM<EpN
D.aM<aN,EpM<EpN
【答案】 A
【解析】 带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧,根据带电粒子受力情况可知,若粒子从M到N运动,电场力做正功,动能增大,电势能减小,故带负电粒子通过M点时的动能比通过N点时的动能小,即有vM<vN,在M点具有的电势能比在N点具有的电势能大,则有EpM>EpN;若粒子从N到M运动结论不变;带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧,电场线与等势面垂直,且由于带电粒子带负电,因此电场线指向右上方,根据沿电场线电势降低,可知φM<φN;电场线密的地方场强大,故N点电场强度较大,电场力较大,根据牛顿第二定律,加速度也较大,aM<aN,综上所述,故A正确,B、C、D错误.
5.(2022届宁夏银川一中高三(下)一模理综物理试题)在一正交直角坐标系的坐标原点O处有一带正电的点电荷,x轴上0.1 m处放一试探电荷,其受力与电量的关系如图所示,y轴上有一点b, 其场强为1 N/C, 则b点的坐标为( )
A (0, 0.1 m) B. (0, 0.2 m) C. (0, 0.3 m) D. (0, 0.4 m)
【答案】C
【解析】
【详解】x轴上0.1 m处场强为
距离坐标原点r处的场强
则
联立解得
故ABD错误,C正确。
故选C。
6.(2022届重庆市新高考金卷高三(下)押题卷物理试题(一))如图所示为平行板电容器两个金属板附近的电场线,图中C点是上极板内部的一点,下列说法错误的是( )
A. A点电场强度