内容正文:
物理 必修第三册 YJ
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第四~五节综合训练
刷综合
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1.[重庆名校联盟2024高二上联考] 如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是电场中的
一些点:点是两点电荷连线的中点,、和、关于点对称,、是过点的直线上相对
点对称的两点,取无穷远处电势为零.则( )
C
甲
乙
A.、两点场强相同,电势相等 B.、 两点场强相同,电势相等
C.、两点场强相同,点电势较高 D.、、三点中, 点场强最小,电势最低
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解析 沿电场线方向电势逐渐降低,由对称性可知,、两点场强相同,但是由于 点距离正点
电荷较近,则点电势较高,错误;同理,、两点场强相同,但是 点电势较高,B错误;由
对称性可知,、两点场强相同,点距离正点电荷较近,则点电势较高,C正确;、、 三
点中,点场强最小, 点电势最低,D错误.
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2.[广东广州2024高二上开学测试] (多选)在一点电荷 产生的电场中,三个等
势面、、的电势分别为、、,当电荷量为的点电荷 (不计重力)
从上某处由静止释放,经过等势面时的速率为 ,则( )
AD
A.该场源电荷带正电 B.点电荷到达等势面时的速率为
C.点电荷从到的过程中电势能增加 D.从到的过程中静电力对点电荷 做正功
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解析 正点电荷产生的电场,离正点电荷越近,电势越高,根据题意 可知该场源电
荷带正电,A正确;由动能定理可知,点电荷到达等势面 时静电力做功为
,点电荷从等势面到达等势面 的过程中静电力做功为
,联立解得,B错误;由题意可知点电荷从到 的过程中速度增
加到,则静电力对点电荷 做正功,动能增加,电势能减少,C错误,D正确.
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【关键点拨】点电荷周围的电场线是以点电荷为中心的射线,放在其中的电荷从静止开始运动时,
沿着电场线运动,静电力做正功,动能增大,电势能减小.
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3.[湖北孝感重点高中教科研协作体2024高二上检测] 如图所示,正方体、 两顶
点分别固定等量异种点电荷,下列说法正确的是( )
C
A.点与 点的电场强度相同
B.点与 点的电势相同
C.将试探电荷由点移动到 点,静电力做功为0
D.将试探电荷由点移动到 点,其电势能减小
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解析 由等量异种点电荷的对称性可知点和点电场强度大小相等,但是方向不同,A错误;
点比点离正点电荷近,则电势更高,B错误;由等量异种点电荷电势分布可知点与 点电势相
等,则将试探电荷从由点移动到点,静电力做功为0,C正确;点电势高于 点电势,所以
将试探电荷由点移动到 点电势能增大,D错误.
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【方法总结】
离正点电荷越近的等势面电势越高,离负点电荷越近的等势面
电势越低.
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4.如图所示,曲线表示固定在轴上、 两点的两个点电荷产生的电势与位置坐
标之间的对应关系,两个点电荷所带电荷量分别为和,轴上、 两点间距
离大于、两点间距离 .以下说法正确的是( )
D
A.两点电荷带异种电荷
B.若,则
C.间的电场方向都指向 点
D.将一负检验电荷沿轴从点移到 点,该检验电荷的电势能增加
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解析 沿电场线方向电势逐渐降低,从到,电势 先减小再增大,可知固定在、 两点的点电
荷均为正电荷,间的电场方向指向点,A、C错误;图像的切线斜率表示电场强度 ,由
题图可知,在
点场强为零,有,若,则,B错误;由 知,
将一负检验电荷从点移到 点,该检验电荷的电势能增加,D正确.
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5.[安徽池州2023高二下联考] 如图甲所示,真空中边长均为的两个正四面体和 ,
带电荷量为、的点电荷分别置于、两顶点,静电力常量为 ,取无穷远处电势为零,则
( )
D
甲
乙
A.、、 三点的电场强度大小相等,方向不同
B.中点的电势与 中点的电势相等
C.记点为坐标原点,由指向为 轴正方向,则电势变化可能如图乙所示
D.平面上电场强度的最大值为
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解析 等量异种点电荷的电场分布如图所示,由此可知,两点电荷连线中垂面
上、、三点的电场强度大小相等,方向相同,A错误; 中点在中垂面左
侧,离正点电荷较近, 中点在中垂面右侧,离负点电荷较近,沿电场线方向电
势逐渐降低,则中点电势高于中点电势,B错误;点电势为正无穷, 点为负无穷,C错
误;等量异种点电荷连线的中垂面上,连线的中点电场强度最大,由几何关系可知,正四面体的
面的中线长为,所以正四面体的高为 ,所以连线中点的场强大小
为 ,D正确.
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【关键点拨】等量异种点电荷电场分布如上图所示,由图可知,关于两点电荷连线对称的两点
(除中垂面上的点),场强大小相同,方向不同;关于两点电荷连线中点对称的点,场强大小相
同,方向相同.中垂面上,关于连线对称的点,场强的大小和方向都相同.
取无穷远处电势为0,等量异种点电荷中垂面上电势为0,中垂面左侧(靠近正点电