内容正文:
课时跟踪检测(四十一) 静电场中能的性质
一、立足基础,体现综合
1.如图所示为一带正电的金属球,a、b、c、d为过球心O的同一直线上的点,则( )
A.a点电势比b点的低 B.a点场强比b点的大
C.c点电势比d点的低 D.c点场强比d点的大
2.如图为地图上某山地的等高线图,O点为峰顶(图中数字的单位是米)。小山坡的左边a和右边b,根据地理知识可判断出哪一边的地势更陡。若现在把该图看成一个描述电势高低的等势线图,图中数字的单位是伏特,以下说法正确的是( )
A.与Ob方向相比,沿Oa方向电势降落较快
B.负电荷在20 V等势线上的电势能小于在40 V等势线上的电势能
C.若只考虑电场力,在电势为30 V的等势线上静止释放q=1.6×10-6 C的点电荷,运动到零势能面时动能一定为4.8×10-5 J
D.若电子沿30 V的等势线从左到右逆时针运动一周,则电场力先做正功,后做负功,总功为零
3.(2025·无锡高三质检)如图所示,半径为R的球面均匀带有正电荷,球内电场强度处处为零,O为球心,在球面最右端A处取下一面积足够小、带电荷量为q的曲面并将其沿OA延长线移动至B点,AB=R,C是AB中点,D是O点正上方的点,若球面剩余部分电荷量与电荷分布保持不变,则( )
A.D点电场强度方向由D指向A
B.D、O两点电势相等
C.O点电场强度的大小为
D.C点电场强度的大小为
4.(2023·北京高考)如图所示,两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上,E、F是MN连线中垂线上的两点,O为EF、MN的交点,EO=OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放后( )
A.做匀加速直线运动
B.在O点所受静电力最大
C.由E到O的时间等于由O到F的时间
D.由E到F的过程中电势能先增大后减小
5.如图所示,某兴趣小组制作一个简易的静电除尘装置,没有底的空塑料瓶上固定着一块铝片和一根铜棒,将它们分别跟起电机的正、负极相连,在塑料瓶里放置点燃的蚊香,瓶内烟雾缭绕。摇动起电机后瓶内便清澈透明。图中a、b为同一条电场线上的两点。则起电机摇动时( )
A.电场强度Ea>Eb B.电势φa<φb
C.铝片是等势体 D.带负电的烟雾向铜棒聚集
6.电鳗是放电能力极强的鱼类,具有“水中高压线”的称号。电鳗体内从头到尾都有一些类似小型电池的细胞,这些细胞就像许多叠在一起的叠层电池,这些电池(每个电池电压约0.15伏)串联起来后,在电鳗的头和尾之间就产生了很高的电压,此时在电鳗的头和尾的周围空间产生了类似于等量异种点电荷(O为连线的中点)的强电场。如图所示,虚线为该强电场的等势线分布,实线ABCD是以O点为中心的正方形,点A和D、点B和C分别在等势线上。则下列说法正确的是( )
A.电鳗的头部带正电
B.A点与B点的电场强度相同
C.B点与D点的电场强度相同
D.负电荷沿正方形对角线从C点向A点运动过程中,电势能减小
7.(2025·南京高三质检)如图所示,虚线a、b、c为电场中的三条等差等势线,实线为一带电粒子仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三个点,由此可知( )
A.带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度
B.P点的电势一定高于Q点的电势
C.带电粒子在R点时的电势能大于在Q点时的电势能
D.带电粒子在P点时的动能大于在Q点时的动能
8.如图所示,ABC构成正三角形,AB和AC是等长绝缘细棒,带等量负电荷,棒上的电荷分布均匀。O为BC边中点,P、D为BC中垂线上离O点距离相等(P、D距O点很近,相对于AB长度可忽略)的两点,选无穷远处电势为0,则下列说法正确的是( )
A.O点和D点场强可能大小相等,方向相反
B.D点场强与P点场强大小相等,电势相等
C.将一正试探电荷沿直线从P点移动到D点,电场力先做正功后做负功
D.将一正试探电荷沿直线从O点移动到D点,电势能增加
二、注重应用,强调创新
9.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表示该等势面的电势,a、b、c、d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,a、b为两电荷连线上对称的两点,c、d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.a、b两点的电场强度不同
B.c点的电势大于d点的电势
C.将带正电的试探电荷从b点移到d点,其电势能增加
D.负电荷在c点的电势能小于在a点的电势能
10.(2025·宿迁高三检测)如图所示,在光滑绝缘水平面上,带电小球M绕固定的带电小球N做顺时针方向的椭圆运动,E、F分别是C、D关于O点的对称点。则( )
A.小球M、N带同种电荷
B.小球M在C、E两点加速度相同
C.小球M从C点运动到D点的时间等于从E点运动到F点的时间
D.小球M从A点运动到B点的过程中,动能减小
11.如图所示,两等量同种点电荷+q(q>0)固定在菱形的两个顶点A、C上。E、F是该菱形对角线AC与其内切圆的交点,O点为内切圆的圆心,a、b、c、d四点为切点。现有一带正电的点电荷从E点由静止释放,下列说法正确的是( )
A.a、b、c、d四点的电场强度相同
B.D、O、B三点的电势相等
C.点电荷在从E点运动到O点的过程中电场力做正功
D.点电荷从E点运动到F点的过程中速度一直增大
12.(2025·苏州高三质检)如图所示,8个完全相同的均匀带电绝缘立方体叠成一个大立方体,取无穷远处电势为零,该立方体中心O点的电势为φ1,上表面中心P点的电势为φ2。现撤去下层一个小立方体,则P点电势为( )
A.φ2+φ1 B.φ2-φ1
C.φ2+φ1 D.φ2-φ1
13.如图所示为一正四棱锥,底面四个顶点A、B、C、D上固定电荷量均为q的正点电荷,O点为底面中心,取无穷远处电势为零。下列说法正确的是( )
A.O点电势为零
B.从O点到E点场强一定减小
C.将一电子从O点沿直线移动到E点,电势能不变
D.将B处的点电荷沿OB方向移到无穷远处过程中电场力做正功
14.静电透镜是电子透镜的一种,它被广泛应用于电子器件(如阴极射线示波管)中。如图所示,虚线是某电子透镜中电场的等差等势线,一电子在该电场中的运动轨迹如图中实线所示,A、B、C分别是轨迹与等势线的交点。已知A点的电势为零,电子在A点的动能为32 eV,在B点的电势能为-15 eV,电子只受电场力的作用,下列说法正确的是( )
A.电子一定是从A点运动到C点
B.电子在经过等势线c时的动能为32 eV
C.B点的电场强度大于A点的
D.电子在关于等势线d对称的两点所受电场力相同
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