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课时跟踪练35静电场中的能量
基础应用练
1.(2022北京西城一模)如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子运动的轨迹,带电粒
子只受静电力的作用,运动过程中电势能逐渐减小,它运动到b处时的运动方向与受力方向可能正
确的是()
D解析:根据曲线运动中力与轨迹的关系可知,合力指向轨迹弯曲的内侧,A错误:带电粒
子只受静电力作用,故力与电场线共线,C错误:根据运动过程中粒子的电势能逐渐减小,可知静
电力做正功,则静电力与速度方向的夹角应为锐角,B错误,D正确。
2.(2021·全国乙卷)如图甲,在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应,
在金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图乙中虚线所示,相邻等势面间的电
势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处,该试探电荷受到的电场力大小分别为Fx和F”
相应的电势能分别为EpM和Ep则()
A.FFN EppEpN
B.FF EprEpN
C.FCFN ErEpN
D.FyPFN EpMEpN
A解析:由题图中等势面的疏密程度可知EEw,根据F=qE可知FM<Fw,由题可知图中电
场线是由金属板指向负电荷,设将该试探电荷从M点移到N点,可知电场力做正功,电势能减小,
即ERNr ERNY,A正确。
3.(2021浙江1月透考)如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面,A、C是同一等势面
上的两点,B是另一等势面上的一点。下列说法正确的是(
A.导体内部的场强左端大于右端
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B,A、C两点的电势均低于B点的电势
C,B点的电场强度大于A点的电场强度
D.正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功,电势能减小
D解析:带电导体处于静电平衡状态,导体内部的场强处处为0,导体表面为等势面,整个导
体为一个等势体,A错误:沿电场线方向电势降低,所以A、C两点的电势大于B点的电势,B错
误:电场线的疏密程度表示电场强度的强弱,所以B点的电场强度小于A点的电场强度,C错误:
根据E。=q可知,正电荷从高电势A点沿虚线移动到低电势B点,电势能减小,电场力做正功,D
正确。
4.(2020北京卷)真空中某点电荷的等势面示意图如图所示,图中相邻等势面间电势差相等。
下列说法正确的是()
A.该点电荷一定为正电荷
B.P点的场强一定比Q点的场强大
C.P点电势一定比Q点电势低
D,正检验电荷在P点比在Q点的电势能大
B解析:正电荷和负电荷周围的等势面都为一组同心球壳,该点电荷不一定为正电荷,A错
误;相邻等势面间电势差相等,P点附近的等差等势面更加密集,故P点的场强一定比Q点的场强
大,B正确;若为正点电荷,则P点电势一定比Q点电势高,C错误;从等势面的情况无法判断P
点电势与Q点电势的高低,也就无法判断正检验电荷在P点和在Q点的电势能的大小,D错误。
5.(2021浙江6月进考)某书中有如图所示的图,用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和
等势面,其中a、b是同一条实线上的两点,c是另一条实线上的一点,d是导体尖角右侧表面附近
的一点。下列说法正确的是()
A.实线表示电场线
B,离d点最近的导体表而电荷密度最大
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C.“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同
D.电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零
D解析:处于静电平衡的导体,是个等势体,则整个导体为等势体,由于电场线方向总是与
等势面垂直,所以实线不是电场线,是等势面,A错误,等势面的疏密表示电场强度的强弱,则
点的电场强度较弱,并且电场强度越大的地方电荷密度越大,B错误:在“<”形导体右侧表面上下
部分附近电场强度方向不相同,C错误:由于a、b在同一等势面上,则电荷从a点到c点再到b点
电场力做功一定为零,D正确。
素养提升练
6.(多选)(2020全国Ⅲ卷)如图,∠M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为gg>0)的点电荷
固定在P点。下列说法正确的是()
ML
A.沿MW边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大
B.沿MN边,从M点到N点,电势先增大后减小
C,正电荷在M点的电势能比其在V点的电势能大
D.将正电荷从M点移动到N点,电场力所做的总功为负
BC解析:如图所示,在N上找出Q点,使Q点与P点的距离等于M点与P点的距离,L
点为MN上到P点距离最短的点,根据三角形边角关系、点电荷的电场强度公式E=kq2和正点电
荷形成电场中的电势特点可知,沿着N边,从M点到N点,与P点的距