内容正文:
专题训练(十)
电场
[保分基础练]
A.由C到A的过程中物块的电势能逐渐
1.(多选)一个带正电的点电荷,置于一接地
减小
的导体球附近,形成如图所示的电场线分
B.B、A两点间的电势差U=5V
布,下列说法正确的是
(
C.由C点到A点电势逐渐降低
D.B点为中垂线上电场强度最大的点,场
强为100N/C
4.(多选)静电场中,一带电粒子仅在电场力
的作用下自M点由静止开始运动,N为粒
子运动轨迹上的另外一点,则
A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增
A.a点的电势低于b点的电势
大后减小
B.c点的电场强度大于d点的电场强度
B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某
C.将一正试探电荷从e点沿虚线移动到f
条电场线重合
点电场力做正功
C.粒子在M点的电势能不低于其在N点
D.导体球内部电势为零
的电势能
2.真空中某点电荷的等势面
D.粒子在N点所受电场力的方向一定与
示意如右图,图中相邻等势
粒子轨迹在该点的切线平行
5.如右图,三个固定的带电小
面间电势差相等.下列说法
球a、b和c,相互间的距离
正确的是
(
)
分别为ab=5cm,bc=3cm,
A.该点电荷一定为正电荷
ca=4cm.小球c所受库仑力的合力的方
B.P点的场强一定比Q点的场强大
向平行于a、b的连线.设小球a、b所带电
C.P点电势一定比Q点电势低
荷量的比值的绝对值为k,则
D.正检验电荷在P点比在Q点的电势
能大
Aa,b的电符同号,-台
3.(多选)两个等量同种正点电荷固定于光滑
Ba6的电荷异号.k-号
绝缘水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三
点,如图甲所示.一个电荷量为2×103C、质
C.a,b的电荷同号,k-
27
量为0.1kg的小物块(可视为质点)从C
D.0b的电荷异号,k-2
点静止释放,其在水平面内运动的v一1图
像如图乙所示,其中B点处为整条图线切
6.如右图所示,M点固定
负电荷,N点固定
线斜率最大的位置(图中标出了该切线).
正电荷,两者所带的电
则下列说法正确的是
荷量相等、相距为L
A
◆w(ms)
B
以N点为圆.心,号为半径画圆a,6c,d是
8
C
圆周上的四点,其中a、b两点在直线MN
上,c、d两点的连线过N点,且垂直于
市应5s
MN,一带正电的试探电荷沿圆周移动.下
列说法正确的是
(
27
A.该试探电荷在b点所受的电场力最大
极板
B.该试探电荷在a、b两点所受电场力的方
电介质板
向相同
C.该试探电荷在b点的电势能最大
D.该试探电荷在c、d两点所受的电场力
A.电容器的电容变大,物体向一x方向
相同
运动
7.(多选)如右图所示,
B.电容器的电容变大,物体向十x方向
在x轴上的M、N两
运动
点分别固定电荷量为
C.电介质的介电常数越大,传感器灵敏度
0
P O N x
q1和9的点电荷,x轴上M、V之间各点
越高
对应的电势如图中曲线所示,P点为曲线最
D.电容器的板间电压越大,传感器灵敏度
越高
低点,Q点位于PN之间,MP间距离大于
10.(多选)如右图所示,y轴
PV间距离.以下说法中正确的是(
上固定有两个电荷量相
A.大于q2,且41和q2是同种电荷
等的带正电的点电荷,
B.M点的左侧不存在与Q点场强相同
且关于坐标原点O对
的点
称.某同学利用电场的
C.P点的电场强度最大
叠加原理分析在两电荷连线的中垂线(x
D.M点的左侧一定有与P点电势相同
轴)上必定有两个场强最强的点A、A',该
的点
同学在得到老师的肯定后又在此基础上
8.如右图所示,A、B
作了下面的推论,你认为其中正确的是
C是光滑绝缘斜面
上的三个点,Q是
一带正电的固定点
电荷,Q、B连线垂
直于斜面,Q、A连线与Q、C连线长度相
等,带正电的小物块从A点以初速度)沿
(1
(2
斜面向下运动.下列说法正确的是(
A.若两个点电荷的位置不变,但电荷量
A.小物块在B点电势能最小
加倍,则x轴上场强最大的点仍然在
B.小物块在C点的速度也为o
A、A'两位置
C.小物块在A、C两点的机械能相等
B.如图(1),若保持两个点电荷的距离不
D.小物块从A点运动到C点的过程中,一
变、并绕原点O旋转90°后对称地固定
定先减速后加速
在?轴上,则x轴上场强最大的点仍
[争分提能练
然在A、A'两位置
C.如图(2),若在3Oz平面内固定一个均
9.(多选)传感器是智能社会的基础元件.如
匀带正电圆环,圆环的圆心在原点O
图为电容式位移传感器的示意图,观测电
直径与(1)图两点电荷距离相等,则z
容C的变化即可知道物体位移x的变化,
轴上场强最大的点仍然在A、A'两位置
、A表征该传感器的灵敏度,电容器极板和
D.如图(3),若在yO:平面内周定一个均
匀带正电薄圆板,圆板的圆心在原点
电介质板长度均为L,测量范围为一艺<
O,直径与(1)图两点电荷距离相等,则
x轴上场强最大的点仍然在A、A两
≤宁下列说法正确的是
位置
28
11.(多选)如右图所
A.0一x1段电势逐渐升高
示,虚线A、B、C
B.0~,段微粒的加速度逐渐减小
表示某固定点电
C.x2~x3段电场强度减小
荷电场中的三个
D.x,处的电势比x处的电势高
等势面,相邻两等势面间的距离相等,实
14.(多选)如右图所示,
1
直线表示电场中的三条没标明方向的电
带电荷量为Q的正点
场线,a、b是一带正电粒子只在电场力作
电荷固定在倾角为
C④309
用下运动轨迹上的两点.则
(
30°的光滑绝缘斜面
A.粒子经过a点的加速度大于经过b点
底端C点,斜面上有A、B、D三点,A和
C相距为L,B为AC的中点,D为AB的
的加速度
中点,现将一带电小球从A点由静止释
B.AB间的电势差大小小于BC间的电
放,当带电小球运动到B点时速度恰好
势差大小
为零.已知重力加速度为g,带电小球在
C.场源电荷是负电荷
D.带正电荷的粒子在b点的电势能大于
A点处的加速度大小为冬,静电力常量为
在a点的电势能
k.则
(
)
12.(多选)如右图所示,四
A,小球从A到B的过程中,速度最大的
个带电荷量绝对值相等
位置在AD之间
的点电荷分别固定在竖
B.小球运动到B点时的加速度大小为号
直平面内某一正方形的
C.BD之间的电势差U即大于DA之间
四个顶点上,A、B、C、D
四个点分别为对应的四条边的中点,现有
的电势差Una
某一带正电的试探电荷在四个电荷产生
DAB之间的电势差Ua纪9
的电场中运动,下列说法正确的是
15.(多选)如图甲所示,一足够长的绝缘竖直
r
杆固定在水平地面上,带电荷量为0.01C、
A.试探电荷在D点的电势能小于在A
质量为0.1kg的圆环套在杆上,整个装
点的电势能
置处在水平方向的电场中,电场强度E
B.试探电荷在D点的电势能小于在C点
随时间变化的图像如图乙所示,环与杆间
的电势能
的动摩擦因数为0.5,1=0时,环由静止
C.试探电荷仅在电场力作用下从A点沿
释放,环所受的最大静摩擦力等于滑动摩
AC运动到C点,其加速度逐渐增大
擦力,不计空气阻力,g取10m/s.则下
D.直线BD所在的水平面一定为一等
列说法正确的是
势而
E×1PVm)
13.一带负电的微粒只在
电场力作用下沿x轴
正方向运动,其电势
0
甲
能随位移x变化的关系如图所示,其中
A.环先做加速运动再做匀速运动
0~x1段是曲线,x~x段是平行于x轴
B.0~2s内环的位移大于2.5m
的直线,x,~x3段是倾斜直线,则下列说
C.2s时环的加速度为5m/s
法正确的是
D.环的最大动能为20J
29专题训练(十)电场
正确;若静电场的电场线不是直线,带电粒子仅
在电场力作用下的运动轨迹不会与电场线重合,
[保分基础练]
选项B错误;若粒子运动桃迹为曲线,根据拉子
1.AD根据沿电场线方向电势降低可知,a点的电
做曲线运动的条件,可知鞋子在V点所受电场力
势低于b点的电势,故A正确:根据电场线密的
的方向一定不与粒子轨迹在该,点的切线平行,选
地方电场班度大,电场线疏的地方电场强度小,
项D错误。
知℃点的场强小于d点的场强,故B错误;将一正
5.D由于小球c所受库仑力的合力的方向平行于
试探电荷从《点沿虚线移动到∫点,由于导体球
、b的连线,根据受力分析知,
处于静电平衡状态,整个导体琼是一个等势体,
a、b的电荷异号.
所以、f两点的电势相等,则电场力做功为零,故
根菇库仑定律,a对c的库仑力为
C镂误;导体球处于静电平衡状态,整个导依球是
Ha=ko
一个等势体,其内部电势与地面电势相等,为零,
0
故D正确
2.B该,点电荷可能为正电荷,也可能为负电荷,故
b对:的床仑力为r。-回
A错误:由于P点等势而比Q点等势而密,故P
设合力向左,如图所示,根据相似
点电场线比Q点电场线密,P点的场强一定比Q
点的场强大,故B正确:由于该点电荷电性未知
三角郑希品-北您
电场方向不确定,P、Q点的电势高低不确定·正
联立①②③式得
检验电荷在P、Q点的电势能无法比较,故C,D
64
k=11=6=27,放选D.
错误。
96
6.C在u、b、c、d四点十Q对带正电的试探电荷产
3.A(CD由一t图像可知,由C到A的过程中,物
生的电场强度大小相同,方向背高圆心,在a、6
块的速度一直增大,电场力对物块做正功,电势
、d四点一Q对带正电的试探电荷产生的电场强
能一直减小,故A正确:
度在与一Q连线上,指向一Q,根裙电场强度的娄
由一t图像可知,A、B两点的速度分别为
加,b,点处的合电场强度最小,根据F一Eg,则所
vA=6m/s,v=4m/8,
受的电场力最小,A错误:根据电场的叠加,a点
再根詬动能定理得
s-号mw2音m3-号×0.1x(46)J
1
的电场强定方向向左,根据日-号十Q在6点
的场强大于一Q在b点的场强,b点合电场强度
=-1J
方向向右,正试探电荷在、b两点所受电场力的
解得:UAH--500V,故UA-500V,B错误:
方向相反,B错误a,b、c、d四点在以,点电荷十Q
两个等量同种正点电荷连线中垂线上电场强度
为圆心的周上,由+Q产生的电场在a、h、c、d四
方向由(),点沿中垂线指向外阅,故由C点到A点
点的电势是相等的,所以a、b、c、d四点各自的总
的过程中电势逐渐降低,故C正确:
电势可以通过一Q产生的电扬的电势确定,根据
4
小物块在B点的加速度最大,为am一7二方m/
沿电场线方向电势降低可知,h点的电势最高,C,
d两点电势相等,a点电势最低,根据Ep=qg,则
2m/s2,所受的电场力最大为Fm-mam-0.1人
正试探电荷在万点的电势能最大,C正确:根据电
2N-0.2N,
场的整加,c,d两点的合电场强度大小相同、方向
则场强最大位为Em=
0.2
g
2X10-3N/C
不相同,正试探电符在(、d两点所受的电场力不
相同,D错误
100N/C,
7.AD9一x图线的切线斜率表示电场强度,P点
故D正确」
切线斜率为零,则P点的电扬强度为零,即两电
1.AC在两个同种点电将的电场中,一带同种电将
荷在P点的合场强为零,P点距斋q1较远,根据
的粒子在两电荷的连线上自M点(非两,点电荷连
点电荷的场张公式知,1的电荷量大于的电
线的中点)由静止开始运动,粒子的速度先增大
荷量,从M到N电势先降低后升高,因为沿电扬
后减小,选项个正确;带电粒子仅在电场力作用
线方向电势逐渐降低,知1和?2一定是同种电
下运动,若运动到N点的动能为零,则带电粒子
荷,且都为正电荷,A正确,C错误;M点的左侧
在N、M两点的电势能相等:仅在电场力作用下
场强向左由正无穷降到零,Q点的场强也向左,所
以M点的左侧肯定存在一点与Q点场强相同,B
运动,带电粒子的动能和电势能之和保持不变,
错误:M点处是点电荷,电杨线的方向由电荷往
可知若粒子运动到N点时动能不为零,则粒子在
外,因为等势面和电场线垂直,所以,在红周固肯
N,点的电势能小于其在M点的电势能,故粒子在
定能画出和P点电势相同的等势面,即M点的
M点的电势能不低于其在V,点的电势能,远项C
左阅一定有与P点电势相同的点,D正确
87
8.C小物块带正电,小物块在B点电势能最大,选
12.AD因为A、)两,点距左下和右上的电荷距离
项A错误:小物块在A、C两,点的电势能相等,则
相等,所以试探电荷由A运动到D,左下和右上
小物块在A,C两点的机械能相等,小物块在A
的电荷对试探电荷做功为零,左上和右下的电
点重力势能大·所以在C点速度大于,选项B错
荷对试探电荷做正功,所以试探电荷的电势能
误,C正确;小物块从A点运动到C点的过程中,
减小,故A正确:同理D,点和C点到左上和右
可能先减速后加速,也可能一直加速,选项D
下的电荷距离相等,所以试探电荷从D到(C的
错误
过程中,左上和右下的电荷对试探电荷做功为
[争分提能练]
零,左下和右上的电荷对试探电荷做正功,电势
能减小,故B错误:由场强叠加原理可知,A、C
gAC根据电容公式C一可知,电容器的电容
两点的场强相同,故试探电荷在这两点的加速
变大,两板间电介质增多,物体向一x方向运动,
度也相同,所以试探电荷仪在电扬力作用下从A
故A正确,B错误;电介质的介电常数越大,当物
点沿AC运动到C点,加速度并不是一直增大,
体沿左右方向运动,移动相同距离时,电容的变
故C错误:B、D所在的水平面上任意一,点的场
化量支大,传感器的灵敏度越高,故C正确:电客
强方向均经直向下,故在这个水平面内移动电
器的电容和板问电压无关·电容器的板间电压变
荷时,电场力不做功,所以此面一定为等势面,
大,物体沿左右方向移动相同距离时,电容的变
故D正确
化量不变,即传感器的灵敏度不变,故D错误,
13.B
10.A3(可以将每个点电荷(2g)希作放在同一位
14.BC
由題意可知,小球带正电,在A点时有
置的两个相同的点电荷(),既然上下两个,点电
mgn测-女侣-maA一子mg,设年衡住复距
荷()的电场在x轴上场强最大的点仍然在A、
A'两位置,两组,点电荷叠加起来的合电场在工
离C点为2,则g如30-k华解得-L,则
轴上场强最大的点当然还是在A、A两位置,选
速度最大的位置在BD之间,选项A错误;在B位
项A正确:由对称性可知,保持两个点电荷的距
离不变、并绕原,点O旋转90°后对称地固定在
置时有友Q
一7gin30-ma,解得an-受,
轴上,则x轴上场强最大的点仍然在A、A'两位
置,选项B正确:由A、B可知,在Oe平面内将
方向沿斜面向上,选项书正确;根据点电荷周围
两点电荷绕O点旋转到任意位置,或者将两点
的电场分布可知,BD之间的场强大于DA之间
电荷电荷量任意增加同等倍数,在轴上场强
的场强,根据U一Ed可知,B)之间的电势差
最大的点都在A,A'两位置,那么把带电圆环等
UBD大于DA之间的电势差UA,选项C正确;
分成一些小段,则关于O点对称的任意两小段
的合电场在x轴上场强最大的点仍然在A、A'
从A到B由动能定里得mg·台in30-g
两位置,所有这些小段对称叠加的结果,合电场
=0,
在工轴上场强最大的点当然还在A,A'两位置,
选顷C正确:如同C选项,将蒋圆板相对O点对
解得=一0透项D辑说
称的分割成一些小块,除了最外一到上关于O
15.CD在t一0时刻环与杆间的最大静摩擦力为
点对称的小段间距还是和原来一样外,靠内的
agF-0.5X0.01×300N-1.5N>mg-1N,
则开始时环静止:随着场强的减小,电场力减
对称小块间距都小于原来的值,这些对称小块
小,则当最大静摩擦力小于重力时,圆环开始下
的合电扬在x轴上场强最大的点就不在A、A
滑,此时满足gE1=g,即E1一200N/C,即
两位置,则整个圆板的合电场在工轴上场强最
一18时刘环开始运动,且随着电场力减小,摩
大的点当然也就不在A,A'两位置,选项D
擦力减小,加速度变大:当电场强度为零时,加
错误.
速度最大:当场强反向增加时,摩擦力随之增
1.ACD点电荷形成的电场中,离点电荷越近场
加,加速度诚小,当E,'一一200N/C时,加速度
强越大,粒子加速度越大,选项1正确:A、B间
减为零,此时速度最大,此时刻为=5时刻:而
的电势差大小大于B、C间的电势差大小,选项
后环继续做减递运动直到停止,选项A错误;环
B错误;根据运动轨迹可知带正电的粒子受到场
在t一18时刻开始运动,在1一28时E2一
源电荷的库仑力是引力,所以场源电荷是负也
100N/C,此时由牛顿第二定律有:mg一gE2=
荷,选项C正确,b点电势高于a点电势,故带正
ma,解得a=5m/s2,若环以5m/s2的加速度匀
电荷的粒子在b点的电势能大于在a点的电势
能,选项D正确.
加速下滑1s时,位移为x-名×5X12m
88
2.5m.而在1一1s到1-2s的时间内加逵度最
大值为5m/s2,可知0~2s内环的位移小于2.
附间为:t一三,偏移毫为:v二22二9上
5m逸项B错误,C正确:由以上分析可知,在
因为两个粒子的初速度相等,则t心x,则得a粒
t=3s时刻环的加速度最大,最大值为g,环从
子的运动时间短,则a的加速度大,a粒子的比稽
1=1¥开始运动,到t=5s时刻速度最大,结合
旦大,但a,b的电荷量和质量关系无法响定,故C
a一t图像与【轴所围的面积表示速度改变受可
正确,A、B、D错误
知,最大速度为m=号×4X10m/s二20m/8
5.1)从A点到B点应用动能定理有:
别环的最大动能E-2m2-}×0.1×202J
qUAB-2Ek Ek-Ek
从A点到C点应用动能定理有:
一20」,遂项D正确.
QUAC-3Ek-Ex-2Ek
专题训练(十一)带电粒子在电场中的运动
所以UAc-2UA8
作出等势面和电场钱如图所示:
[保分基础练]
则从A点到B点应用动能定
1.D等差等势面P处比Q处密,则P处电场强度
捏有gEd-gEAD|-E.
大,质,点受到的电场力大,加速度大,故A错误;
根据轨迹弯曲的方向和电扬线与等势面垂直可
牌gE.8R-E
2
知带电质点所受的电场力方向应大致向下,所以
电场线方向大致向上,因沿电场线方向电势降
解得E-23臣,选项D正
3qR
低,故c的电势最高,故D正骑:带负电质点在电
确,A、B、C错误
势高处电势能小,可知质点在P点的电势能比在
6.AD设离子电荷量为g、质量为m,加速电压为
Q的电势能大,故B错误:带电质点的总能量守
U1,编转电场场强为E,偏转电场极板长为L,离
恒,即带电质点在P点的动能与电势能之和不
子从偏转电场中射出时的速度偏向角为日、在电
变,在P点的电势能比在Q的电势能大,则在P
点的动能比在Q点的动能小,故C错误,
号中加境有一号n时,解得2-2g
2.ABC由粒子运动轨证可知,M受到的是吸引
在偏转电场中离子做类平抛运动,有:
力,N受到的是排斥力,可知M带负电荷,N带
正电荷,故A正确:M从a点到b点,库仑力做负
y--·(
功,根据动能定理知,动能诚小,则M在b点的动
从偏转电场中射出时有
能小于在u点的动能,故书正扇;d点和e点在同
一等势面上,电势相等,则V在d点的电势能等
于在e点的电势能,故C正确;N从c点到d点,
库仑斥力做正功,故D错误,
代入子可得y一器n0广瓷
_L2E
3.)带电小球沿希∠FO)的角平分线从A点经
说明一价氨离子与二价氩离子从偏转电场中射
O点向B点微直线运动,所以小球所受合外力沿
出的位置、射出方向均相同,与电荷量无关,两种
BA方向,文由于小琼受重力,所以电扬力的方向
高子不能分开,故A正确,B错误;由功能关系
由O到D,由于此电场的方向未知,所以小球的
得,离子离开偏转电场时获得的动能为=q可
电性不能确定,小球傲匀减速直线运动,故A、B
+gEy=g(U-Ey)
错误;由题图可知,由于(OA是角平分线,且小球
二价氨离子电荷量大,所以二价氨离子获得的动
的加速度方向由O到A,据几何关系可知a=
能较大,故C错误,D正确.
2 gcos a,故C错误:由分析可知,小球所受重力大
7.AC由题意知则加电场时小球的逸度口一g1,从
小等于电扬力大小,运动的位移与重力、电场力
加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减
的夹角相同,所以二力做的功相同,据功能关系
可知,小浆重力势能的增加量等于电势能的增加
少T灯合m2=言mg22,故A正确:
受,故D正确
设电场强度大小为正,加电场后小球的加遮度大小
4.C设任一粒子的速度为,电符量为q,质量为
为a,取竖直向下为正方向,则有2g2
n,加速度为a,运动的时间为t,则加速度为:
&-E
-[…2-2a2]
89