内容正文:
专题09 静电场中的一线一面和三图像问题
目录
一、电场线 1
二、等势面 3
三、电场中的E-x图像 5
四、电场中的φ-x图像 8
五、电场中的Ep-x图像 10
一、电场线
1.(23-24高一下·宁夏银川·期末)电场线能直观、方便地反映电场的分布情况。图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点;O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称。则( )
A.E、F两点场强不相同
B.A、D两点场强不同
C.B、O、C三点,O点场强最小
D.从E点向O点运动的电子所受电场力逐渐减小
2.(22-23高一下·湖南邵阳·期末)十九世纪英国科学巨匠Michael Faraday首先提出了场的概念,打破了牛顿力学“超距作用”的传统观念,指出带电体和磁体的周围都有场的存在,并引入电力线(即今天我们所讲的电场线)形象生动地描绘电场。如图所示为两等量正电荷的电场线分布图,O为两电荷连线中点,a为两电荷连线上O点右侧一点,b、c为两电荷连线中垂面上两点,b点距O点比c近。则O、a、b、c四点中( )
A.O点电势最高 B.a点电场强度一定最大
C.b点电场强度一定比c点大 D.b、c两点电场方向相反
3.(22-23高一下·山东青岛·期末)如图,空间中a、b、c、d四点是正四面体的四个顶点。m、n两点是棱ac、bc中点、电荷量为+Q和-Q的点电荷分别固定在a、b两点。下列说法正确的是( )
A.m点电势等于n点电势
B.m点电场强度大于n点电场强度
C.c点电势高于d点电势
D.c点电场强度等于d点电场强度
二、等势面
4.(22-23高一下·浙江宁波·期末)下表面带负电的云层靠近避雷针时,由于静电感应使避雷针尖端带有正电荷,避雷针周围电场的电场线、等势线如图所示,A、B、C、D为电场中的四个点,其中AB=BC,下列说法正确的是( )
A.虚线为电场线,实线为等势线
B.电子由C点沿电场线运动到A点的过程中动能增加
C.UAB=UBC
D.EA>ED,φA<φD
5.(23-24高二上·浙江金华·期末)图甲为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图,四根电极杆如图互相靠近均匀平行分布,图乙为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等差等势面分布图,则( )
A.P点电场强度大小比M点的大
B.M点电场强度方向沿z轴负方向
C.P点电势比M点电势低
D.带电粒子沿x轴射入分析器可以沿直线穿过
6.(23-24高二上·辽宁沈阳·期末)有研究表明,当兴奋情绪传播时,在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示,图中实线为等差等势面,标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势,为等势面上的点,该电场可等效为两等量异种电荷产生的电场,为两电荷连线上对称的两点,为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法中正确的是( )
A.点的电势大于点的电势
B.两点的电场强度大小相等,方向相同
C.负电荷在点的电势能小于在点的电势能
D.将带负电的试探电荷从点移到点,电场力做负功
三、电场中的E-x图像
7.(23-24高二上·安徽宣城·期末)某静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为电场强度正方向,带正电的点电荷在外力作用下沿x轴运动,则点电荷( )
A.在和处电势能相等 B.由运动到的过程中电势能增大
C.由运动到的过程中电场力一直减小 D.在处电势能最大
8.(2024·江西·一模)如图所示,电荷量为的电荷均匀地分布在半径为的绝缘环上,为圆环的圆心、在过点垂直于圆环平面的轴上有一点,它与点的距离,在点也有一带电荷量为的点电荷,A点为的中点,随着的改变,下列图像中,A点的场强与相关物理量之间关系正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(23-24高三下·陕西西安·阶段练习)如图所示1,竖直线、两端点固定两个等量点电荷,带电量大小均为,长,为连线的中点,以中垂线为轴,其正半轴的场强变化如图2所示,图中的阴影“面积”为(),以沿轴正方向为电场强度的正方向,静电力常数为。下列说法正确的是( )
A.、两点的点电荷为异种电荷
B.直线上场强最大值为
C.将一电子从点沿轴移到无穷远的过程中,电势能先增大后减小
D.将一带电量为的点电荷由处静止释放,到达点时的动能为
四、电场中的φ-x图像
10.(22-23高一下·江苏南京·期末)如图所示,在轴上的M、N两点分别固定电荷量为和的点电荷,轴上M、N之间各点对应的电势如图中曲线所示,点为曲线最低点,点位于PN之间,间距离大于PN间距离。以下说法中正确的是( )
A.大于,且和均带负电
B.点的左侧不存在与点场强相同的点
C.点的电场强度最大
D.点的左侧一定有与点电势相同的