内容正文:
选A。
9.C【解析】由于电场线始于正电荷(或无穷远),
终于负电荷(或无穷远),可以分析知P带正电,Q带负
电,A错;c、d两点关于PQ连线的中垂线对称,其电场强
度大小相等,但方向不同,B错;离子所受的力指向其运
动轨迹的凹侧,故受P的吸引力,C对;从a到b其运动
方向与受力方向相反,电场力做负功,D错。故选C。
10.D【解析】由几何关系可知∠AOB=60°,求得
那,故A
「=,所以两小球间的库仑力大小F-_
B错误;设拉力为T,对小球A作受力分析可得Tc0s60°=
mg,所以T=2mg,C错误;Tsin60°=F,Tcos60°=mg,解得
T=23ho
9PD正确。故选D。
11.B【解析】由题意可知设Q和P两球之间的库
仑力大小为F,绳子的拉力分别为T、T2,小球质量分别
为m1、m2,与竖直方向夹角为日,对于小球Q有
91E+T sin 0=F,Ticos 0=m1g,
对于小球P有92E+F=T2sin0,T2cos0=m28,
联立有q,E=F-T,sin0>0,
92E=T2 sin 0-F>0,
所以可得T2>T1;
又因为召%
T2 m2
可知m2>m1,即P的质量一定大于Q的质量;两小
球的电荷量则无法判断。
12.B【解析】根据题意可知两电荷为异种电荷,假
设q4为正电荷,9月为负电荷,两电荷在C点的场强如
下图,
EA
Ec
30
C
30°B
设圆的半径为r,根据几何知识可得r4c=T,「C=√3
r,于是tan60°=
=A。同时有E4=2,Eg
TAC
。联主解
TBC
得=3
930
13.(1)3ms(2)49mE
4g
20
【解析】(1)小球平衡时受到绳子的拉力、重力和电
场力,由平衡条件得mgtan37=gB,故E=3mg。
4q
·3
(2)当电场方向变为向下后,小球受到的电场力方
向为竖直向下,向下做圆周运动,重力和电场力都做正
功,由动能定理得(mg+gE)1(1-cos37)=2m,小球
经过最低,点时,由重力、电场力和丝线的拉力的合力提
供向心力,根据牛颜第二定律得T-(mg+B)=m二,计
算得出T=
49mg
20
14.(1)5N,方向竖直向下(2)-0.72J
【解析】(1)设带电体在水平轨道上运动的加速度
大小为a,根据牛顿第二定律有gE=ma,解得a=8m/s2。
设带电体运动到B端的速度大小为vg,则后=2ax,解得
vg=4m/s。设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支
持力为F,根据牛顿第二定律有R-mg=m尺解得R
=5N。根据牛顿第三定律可知,带电体对圆孤轨道B
端的压力大小F队=FN=5N,方向竖直向下。
(2)因电场力做功与路径无关,所以带电体沿圆弧
形轨道运动的过程中,电场力所做的功W电=qER=
0.32J。设带电体沿圆孤形轨道运动过程中摩擦力所做
的功为W摩,对此过程根据动能定理有W电+W摩一mgR=
02m2,每得4=-0721。
第二节电场的能的性质
典例精析
例1(1)50V-100V-50V(2)5×108J
【解析】(1)根据电势差公式可得U4B=
40x10V=50V,Uc=
2.0×10-7
Wc=-4.0x10
94.0×109
-V=-100 V,Uc
_W4c_Wa+Wc_2.0x107-4.0x10
4.0×109
V=-50V。
99
(2)根据W=Ug得电场力做功为
WAc'=qUAc=-1.0×109×(-50)J=5×10-8J。
例2C【解析】在匀强电场中,沿着同一方向,
每前进相同的距离,电势的降低相等;故:P4P=P一Pc,
代入数据,有:15V-3V=pD-(-3V),解得:pn=9V,故
选C。
例3D【解析】ab之间的电势差为:U=E·d=
103×0.04V=40V,故A错误;由图看出,b、c在同一等势
面上,电势相等,所以Uc=Ub=40V,故B错误;将q=-
5×10-3C的,点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做
功相等,电场力做功为:W=gU=-5×103×40J=-0.2J,
选项C错误;将q=-5×103C的点电荷沿矩形路径abcda
移动一周,电场力不做功,选项D正确。
巩固练习
1.D【解析】沿着电场线的方向电势逐渐降低,电
场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度
小。电势高的地方电场强度不一定大,电场强度大的地
方电势也不一定高,故A错误;电势零点是人为选取的,
则电势为零的地方场强不一定为零,场强为零的地方电
势也不一定为零,故B、C错误;在匀强电场中,场强处处
相等,但沿着电场线的方向电势逐渐降低,所以场强大
小相同的点电势不一定相同,故D正确。故选D。
2.BD【解析】根据电场线与等势线垂直,在b点
所在电场线上可以找到与α点电势相等的点,沿电场线
方向电势降低,故a,点电势低于b点电势,选项A错误;
根据电场线的方向特点,可知该点电荷带负电,选项B
正确:场强方向即电场线切线方向,由题图可看出α点
和b点电场强度的方向不同,选项C错误;电场线越密
的地方电场强度越大,则a,点的电场强度大于b,点的电
场强度,选项D正确。
3.C【解析】由轨迹弯曲方向可判断出电场力方
向,由于不知道场强的方向,无法判断α、b两电荷的电
性,选项A错误;电场力对两个粒子都做正功,电势能都
减小,动能都增大,速度都增大,选项B、D错误;由题图
看出,向左电场线越来越疏,场强越来越小,则α所受电
场力减小,加速度减小,b所受电场力增大,加速度增大。
故C正确。
4.A【解析】因为在匀强电场中,AD与BC平行且
相等,所以UAD=UC,即PA-PD=PB-Pc,代入数据得
PD=-3V。
5.AD【解析】A点的电势高于B,点的电势,负电
荷在A处电势能小于在B处电势能,负电荷从A点移到
B点,电势能增大,电场力做负功,故A正确,B错误;A
,点的电势高于B点的电势,正电荷在A处电势能大于在
B处电势能,正电荷从A点移到B,点,电势能减小,电场
力做正功,故C错误,D正确。
6.AD【解析】由题意知带电粒子M由P点运动到
Q点的过程中电场力做负功,电势能增加,动能减小,故
M在P点的电势能小于它在Q,点的电势能,M在P点的
动能大于它在Q点的电势能,选项A、D正确;由于电场
分布情况不知,无法判断P点和Q点的场强大小关系,
选项B错误;由于电荷电性不知,故无法判断电势高低,
选项C错误。
7.CD【解析】根据粒子轨迹弯曲方向判断知,粒
子在a→b+c的运动过程中,一直受静电斥力作用,根据
同种电荷相互排斥,可知该粒子带正电荷,选项A错误:
点电荷电场强度的特,点是离场源电荷距离越远,场强越
小,则c点场强最小,粒子在c,点受到的电场力最小,故
B错误;粒子受到排斥力作用,所以b到c的过程中,电
扬力做正功,电势能减小,则在b点的电势能大于在c,点
的电势能,选项C正确;,点电荷的电场强度与到,点电荷
的距离有关,越靠近,点电荷电场强度越大,所以b之间
的电场强度大于bc之间的电场强度,所以ab之间的电
势差大于bc之间的电势差,粒子a到b的过程中电场力
做的功大于b到c的过程中电场力做的功,由动能定理
·3
知由a点到b点的动能变化大于由b,点到c,点的动能变
化,故D正确。
8.AB【解析】小球向上偏转,故小球所受合力应
偏向上方,而粒子只受重力和电场力,故电场力方向向
上,且应大于重力,选项A正确;小球增加的机械能是由
电场力做功转化来的,而电场力做功消耗电势能,由能
量守恒定律可知,小球的动能、电势能和重力势能之和
保持不变,选项B正确;小球向上运动的过程中,电场力
做正功,所以小球的机械能增大,选项C错误;由题图可
知,物体受到的合力做正功,故动能增加,选项D错误。
9.B【解析】连接AC,AC中点电势为2V,与B电
势相等,则EB连线必为一条等势线,BA间的电势差
Ua=1V,由Ua4=Ede0s30,得场强E=205V/m,选
3
项A错误,B正确。由正六边形对称性,EB∥AF,则AF
也为电场中的一条等势线,Pp=PA=1V,由上可知,E的
电势Pe=pB=2>Pp,则电荷量1.6×1019C的正,点电荷
从E点移到F点,电场力做正功,Wr=qU=1.6×101”J,
电势能减小1.6×1019J,选项C错误。D点的电势等于C
点的电势,PD=3V,电荷量为1.6×1019C的负点电荷从
F点移到D点,电场力做功Wn=qUm=3.2×109J,电
势能减小3.2×10-19J,选项D错误。
10.ABD【解析】如图所示,在ac连线上,确定一
b'点,电势为17V,将bb'连线,即为等势线,那么垂直b
连线,则为电场线,再依据沿着电场线方向,电势降低,
则电场线方向如图,
Ay/cm
10Vb'17V126V
2
117六yb
2468x/cm
因为匀强电场,则有E=
,依据几何关系,知d=
b'c·bc4.5×6
b6'
cm=3.6cm,因此电场强度大小E=
/4.52+62
26-17
3.6
V/cm=2.5V/cm,选项A正确;根据p。-P。=P6
Po,解得原点处的电势Po=1V,选项B正确;因Ub=P。
P6=-7V,电子从a点到b点电场力做功W=gU=7eV,
因电场力做正功,则电势能减小,那么电子在a,点的电势
能比在b点的高7eV,选项C错误;同理Ue=P。-P。=
-9V,电子从b点运动到c点,电场力做功W=qU=9
eV,故D正确。
11.B【解析】根据,点电荷电场的特点电场强度向
外越来越小,由公式U=Ed可知A、B两,点间电势差大于
4V,所以B点的电势低于6V,选项B正确。
12.C【解析】根据UAB=EL4Bcos60°=5V,得出
UB4=-UAB=-5V,故选C。
13.A【解析】由题图(b)中等势面的疏密程度可
知EM<Ew,根据F=qE,可知FM<FN;由题可知题图(b)
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EM>
Epw,故选A。
14.ABC【解析】如下图所示,为等量异种电荷周
围空间的电场分布图。本题的带电圆环,可拆解成这样
无数对等量异种电荷的电场,沿竖直直径平行放置。它
们有共同的对称轴PP',PP'所在的水平面与每一条电场
线都垂直,即为等势面,延伸到无限远处,电势为零,故
在PP上的点电势为零,即P。=P6=0,而从M点到N
点,电势一直在降低,即p。>pa,故B正确,D错误。
上下两侧电场线分布对称,左右两侧电场线分布也
对称,由电场的叠加原理可知A、C正确。故选A、B、C。
15.D【解析】根据电场线与等势面垂直关系,可
判断P,点处为负电荷,无穷远处电势为0,e点在PQ连
线的中垂线上,则P.=0,A错误;a、b两点电场强度大小
相同,方向不同,则a、b两点电场强度不同,B错误;从Q
到P电势逐渐降低,则p6>p4,C错误;由P。>p。,负电荷
从a到c电场力做负功,电势能增加,D正确。故选D。
16.BC【解析】点电荷的电场以点电荷为中心,向
四周呈放射状,如图
M上-
N
∠M是最大内角,所以PN>PM,根据点电荷的场强
公式E=k(或者根据电场线的疏密程度)可知从
2
M→N电场强度先增大后减小,A错误:电场线与等势面
(图中虚线)处处垂直,沿电场线方向电势降低,所以从
M→N电势先增大后减小,B正确:M、N两,点的电势大小
关系为P>Pw,根据电势能的公式E。=q吧可知正电荷
在M点的电势能大于在N点的电势能,C正确;正电荷
从M→N,电势能减小,电场力所做的总功为正功,D错
误。故选B、C。
17D【解析】根据题意若小球的初速度方向沿虚
线,则其运动轨迹为直线,可知电场力和重力的合力沿
着虚线方向,又电场强度方向为水平方向,根据力的合
成可知电场力方向水平向右,若小球的初速度方向垂直
于虚线,则其从0点出发运动到0点等高处的过程中重
·3
力对小球做功为零,电场力的方向与小球的运动方向相
同,则电场力对小球正功,小球的动能增大,电势能
减小。
18.AD【解析】由题意知小滑块在B点处的加速
度为零,根据受力分析沿斜面方向有mgsin30°=
hg2
c0s30,解得1=√m
3网A正确,B错误;因为滑到C
点时速度为零,小滑块从A到C的过程,静电力对小滑
块做的功为W,根据动能定理有W+mgs sin30°=0,解得
W=m,故C错误;根据电势差与电场强度的关系可知
2
AC之间的电势差UAc=
W=m,故D正确。
02g
19.BC解析】由题知,OP>OM,OM=OW,则根据
点电荷的电势分布情况可知PM=Pw>p,则带负电的小
球在运动过程中,电势能先减小后增大,且Epp>EM=
E,,又小球的电势能与机械能之和守恒,则带负电的小
球在M点的机械能等于在N点的机械能,A错误,B、C
正确;从M点运动到N点的过程中,电场力先做正功后
做负功,D错误。故选B、C。
20.C【解析】根据等量异种,点电荷的电场线分
布得:
M,点的场强与P,点的场强大小相等,N点的场强与
P,点的场强大小相等,方向相同,故A错误,C正确:根
据等量异种点电荷的电势分布特点可知,M点的电势与
N点的电势相等,M点的电势高于P点的电势,根据E。
=pq可知,电子在M点的电势能比在P点的电势能小,
故B、D错误。故选C。
21.CD【解析】根据电荷间等势面的分布情况可
知两,点电荷是同种电荷,又根据电子在该电场中的运动
轨迹可判断电子一直受到排斥的力,故可知两点电荷为
同种负电荷,故A错误;根据等势面的疏密程度可以判
断A点的电场强度比B点的小,故B错误;因为两点电
荷是同种负电荷,电场线指向负电荷,故可知A点的电
势高于B点的电势,故C正确;根据电子的运动轨迹和
电场线的方向可知由M到P电场力做负功,由P到N
电场力做正功,由M到P动能减小,由P到N动能增
加,故电子运动到P点时动能最小,故D正确。故选
C、D。
22.D【解析】0是等量同种电荷连线的中点,场强
为0,将A处的正点电荷沿OA方向移至无穷远处,0点
电场强度变大,故A不符合题意;移动过程中,C点场强
变小,正电荷所受静电力变小,故B错误;A点电场方向
3
沿OA方向,移动过程中,移动电荷所受静电力做正功,
故C错误;A点电场方向沿OA方向,沿电场线方向电势
降低,移动到无穷远处时,0点的电势高于A点电势,故
D正确。故选D。
23.(1)负电-0.2J(2)104V(3)10V/m
【解析】(1)因电势能增加0.2J,即电场力做功W=
-02J,则带负电;
(2)由A→B电场力做负功q=-2×10C
a-g=2x105V=10y
则UAB=一=1
(3)根据匀强电场中的关系式有U=Ed
由几何关系可知d=LABCOS60°=0.01m
8-10V/m
则E=
d
24.(1)5.0×103N/C(2)20V【解析】(1)A点电
场强度E4=
FA_2.0x104N
5.0x103N/C
q4.0x108C
(2)AB两点间的电势差U=四_80x10
V=20V
94.0x108
第三节电容器带电粒子在电场中的运动
典例精析
例1D
【解析】电容器接在一恒压电源上,电压不变,d减
知两板间电场强度增大,选项A错误;由
U
小,根据E=
于电容器两板间电场强度增大,由U=Ed知,b、c两,点间
的电势差增大,选项B错误;N板接地,电势为零,因E
增大,三,点距N板的距离不变,由U=Ed知,各点到N板
间的电势差增大,所以各点的电势均降低,选项C错误;
d减小,根据C=4mk
知电容增大,由Q=CU,电容器所带
电荷量增大,选项D正确。故选D。
例2C
【解析】图中电容器被充电,A极板带正电,B极板
根据平行板电容器的大小决定因素
知当增大电容器两极板间距离d时,电容C变小。由于
电容器始终与电池相连,电容器两极板间电压U保持
不变,根据电容的定义C=?,当C减小时电容器两极
UAB
板所带电荷量Q都要减少,电源正极的负电荷从b到α
流向A中和掉A板上的部分正电荷,即电阻R中有从a
流向b的电流。所以选项C正确。
例3400V
【解析】当电子从极板边缘飞出时,所加电压最大,
即电子%转位移为受;电子飞出加速电场的时有
1
Ue=2 mv
·3
电子进入电场后偏转,水平方向
l=vot
Ue
竖直方向加速度a=
md
d1
U el2
222-
2mdv
联立解得
2d2_2×(0.01)2
U1=
(0.05)2x5000V=400V
=
两个极板上最多能加的电压为400V。
巩固练习
1.D【解析】因质点处于静止状态,则有gE=mg,
电场力向上;由C=可知,当d增大时,C减小,因
电容器与电池相连,所以两端的电势差不变,因d增大,
由E=V可知,极板间的场强减小,故电场力小于重力;
d
故质,点将向下运动,选项D正确。
2.AC【解析】电容器两板与电池两极始终保持相
连接,表明U不变。
当1增大,5不变时,由C=可如C戒小,由C
名知Q减小,由E=号知E减小,选项A正确)
d
ES
当s增大,d不变时,由C=4可知C增大,由C:
号知Q增大,由5=号知B不交,选项B错误;
当d减小,S增大时,由C=4na可知C增大,由C
号知Q增大,由E=智知g增大,选项C正确,
昏8减小,山止小时,由C可知C无法判断,Q
无法判断,由E=一知E增大,选项D错误
3.C【解析】充电过程中,随着电容器带电荷量的
增加,电容器两极板间电势差增加,充电电流在减小,故
A错误;根据电路图可知,充电过程中,电容器的上极板
带正电荷,流过电阻R的电流由N点流向M点,故B错
误:放电过程中,随着电容器带电荷量的减小,电容器两
极板间电势差减小,放电电流在减小,故C正确;根据电
路图可知,放电过程中,电容器的上极板带正电荷,流过
电阻R的电流由M点流向N点,故D错误。
4.AC【解析】保持S,不变,增大d,由电容器的决
定式C=
,八知,电容变小,带电荷量不变,由电容的定
4mπkd
义式C=9分析可知电容器板间电压增大,则0变大,选
U
项A正确,B错误;保持d不变,S增大,由电容器的决定零起点·物理
第二节
电龙
知识梳理
1.电势和电势能
(1)电荷在电场中的势能叫做电势能,
电荷在某点的电势能等于把它从这点移动
到零势能位置电场所做的功。通常把电荷
在离场源电荷无限远处的电势能规定为0,
或把电荷在大地表面的电势能规定为0。
(2)电势(p)是指电荷在电场中某点
具有的电势能E。与本身电荷量q的比值,
即=单位是伏特(
(3)电势和电势能都是标量,没有方
向,但有正负;与电势能相对应,通常把无
限远处或大地的电势规定为0,高于零电势
的电势为正,低于零电势的电势为负。计
算电势能和电势的时候,都要把电荷的正
负代入进来。
(4)电场力对电荷做功,电荷的电势能
减少;电荷克服电场力做功,电荷的电势能
增加。电势能变化的数值等于电场力对电
荷做功的数值。
(5)沿电场线方向电势越来越低。
2.等势面
(1)电场中电势相等的点组成的面(线)
叫等势面(线)。
(2)等势面(线)的性质:
①等势面(线)上各点电势相等。
②等势面(线)一定跟电场线垂直,而
且电场线总是由电势较高的等势面指向电
势较低的等势面。
80
场的能的性质
③规定:画等势面(线)时,相邻两等势
面(线)间的电势差相等。这样,在等势面
(线)密处场强大,等势面(线)疏处场强小。
④要熟练掌握点电荷、等量异种点电
荷的电场及匀强电场中等势面(线)的分布
情况
点电荷等势面
等量异种点电荷等势面
T
匀强电场等势面
等量同种点电荷等势面
3.电势差
(1)两点间电势的差叫做电势差,电势
差又叫做电压。设电场中A点的电势为
PA,B点电势为pB,则A、B两点的电势差
UAB=PA-PB
(2)U4B与电荷量g无关,只取决于A、B
两点在电场中的位置。
(3)电场力对电荷做的功WAB=qUAB,
此公式适用于任何电场,电场力对电荷做
功与路径无关,由初末位置的电势差决定。
(4)匀强电场中两点间的电势差等于
电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘
积,即U=Ed,其中U为两点间的电势差,E
为电场强度,d为两点沿电场线方向的
距离。
典例精析
例1
在电场中把电荷量为4.0×109
C的正电荷从A点移到B点,静电力做功
2.0×10-?J。再把这个电荷从B点移到C
点,静电力做功-4.0×107J。
(1)A、B间,B、C间,A、C间的电势差
各是多大?
(2)把电荷量为1.0×109C的负电荷
从A点移到C点,静电力做多少功?
例2如图所示,A、B、
C、D是匀强电场中一个以
坐标原点为圆心、半径为1
cm的圆与两坐标轴的交点,
A、B、C、D所在平面与电场方向平行,已知
A、B、C三点的电势分别为P4=15V、PB=3
V、pc=-3V,由此可得D点的电势为
(
A.3V
B.6V
C.9V
D.12V
例3如图所示,匀强电场场强为1×
103N/C,ab=dc=4cm,bc=ad=3cm,则下
列说法正确的是
()
第七章静电场
A.a、b之间的电势差为4000V
B.a、c之间的电势差为50V
C.将g=-5×103C的点电荷沿abc或
adc从a移到c,静电力做功都是-0.25J
D.将q=-5×103C的点电荷沿矩形
路径abeda移动一周,静电力做功为零
巩固练习
1.在静电场中,关于场强和电势的说法正
确的是
()
A.电场强度大的地方电势一定高
B.电势为零的地方场强也一定为零
C.场强为零的地方电势也一定为零
D.场强大小相同的点电势不一定相同
2.(多选)如图是某一点电荷的电场线分布
图,下列表述正确的是
A.a点的电势高于b点的电势
B.该点电荷带负电
C.a点和b点电场强度的方向相同
D.a点的电场强度大于b点的电场强度
第2题图
第3题图
3.如图所示,实线为不知方向的三条电场
线,从电场中M点以相同速度飞出a、b
两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所
示。则
A.a一定带正电,b一定带负电
B.a的速度将减小,b的速度将增大
C.a的加速度将减小,b的加速度将增大
D.两个粒子的电势能一个增大,另一个
81
零起点·物理
减小
4.如图所示,在一匀强电场区域中,有A、
B、C、D四点恰好位于一平行四边形的四
个顶点上,已知A、B、C三点电势分别为
PA=1V,PB=4V,Pc=0,则D点电势pD
的大小为
D
B
A.-3V
B.0
C.2 V
D.1V
5.(多选)在电场中,A点的电势高于B点
的电势,则
A.把负电荷从A点移到B点,电场力做
负功
B.把负电荷从A点移到B点,电场力做
正功
C.把正电荷从A点移到B点,电场力做
负功
D.把正电荷从A点移到B点,电场力做
正功
6.(多选)带电粒子M只在电场力作用下由
P点运动到Q点,在此过程中克服电场
力做了2.6×10-6J的功,那么()
A.M在P点的电势能一定小于它在Q点
的电势能
B.P点的场强一定小于Q点的场强
C.P点的电势一定高于Q点的电势
D.M在P点的动能一定大于它在Q点的
动能
7.(多选)图中虚线为一组间距相等的同心
圆,圆心处固定一带正电的点电荷。一
带电粒子以一定初速度射入电场,实线
为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,
82
a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该
粒子
(
A.带负电
B.在c点受力最大
C.在b点的电势能大于在c点的电势能
D.由a点到b点的动能变化量大于由b
点到c点的动能变化量
N
M
7777777
第7题图
第8题图
8.(多选)在地面上方空间有竖直的方向未知
的匀强电场,一带电荷量为-9的小球以某
一初速度由M点沿如图所示的轨迹运动到
N点(忽略小球所受空气阻力)。由此可知
A.小球所受的电场力一定大于重力
B.小球的动能、电势能和重力势能之和
保持不变
C.小球的机械能保持不变
D.小球的动能一定减小
9.如图,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个
边长为10cm的正六边形的六个顶点,
A、B、C三点电势分别为1.0V、2.0V、
3.0V,则下列说法正确的是()
A.匀强电场的场强大小为10V/m
B.匀强电场的场强大小为0,3V☑m
C.电荷量为1.6×1019C的正点电荷从
E点移到F点,电荷克服电场力做功
为1.6×10-19J
D.电荷量为1.6×10-19C的负点电荷从
F点移到D点,电荷的电势能减少4.8×
10-19J
y/cm
3V
B21
2
02468xcm
第9题图
第10题图
10.(多选)一匀强电场的方向平行于xOy
平面,平面内a、b、c三点的位置如图所
示,三点的电势分别为10V、17V、26
V。下列说法正确的是
A.电场强度的大小为2.5V/cm
B.坐标原点处的电势为1V
C.电子在a点的电势能比在b点的低
7eV
D.电子从b点运动到c点,电场力做功
为9eV
11.如图所示,三个同心圆是同一个正点电
荷周围的三个等势面,已知这三个圆的
半径成等差数列。A、B、C分别是这三
个等势面上的点,且这三点在同一条电
场线上。A、C两点的电势依次为P4=
10V和Pe=2V,则B点的电势
B
A.一定等于6VB.一定低于6V
C.一定高于6VD.无法确定
12.如图所示,匀强电场场强E=100V/m,
A、B两点相距L=10cm,A、B连线与电
场线夹角为60°,则U4为
第七章静电场
B
A.-10V
B.10V
C.-5V
D.-53V
13.(2021全国乙卷)如图(a),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(b)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FM和FN,相应的电势能
分别为Epy和Epw,则
(a)
(b)
A.FM<FN,EpM>EpN
B.Fy>FN:EpM>EpN
C.FM<FN,EpM<EpN
D.Fy>FN,EpM<EpN
14.(2020全国Ⅱ卷)(多选)如图,竖直面
内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀
分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平
直径上的两个点,c、d为竖直直径上的
两个点,它们与圆心的距离均相等。则
(
A.a、b两点的场强相等
B.a、b两点的电势相等
C.c、d两点的场强相等
D.c、d两点的电势相等
83
零起点·物理
第14题图
第15题图
15.(2020淅江卷)空间P、Q两点处固定电
荷量绝对值相等的点电荷,其中Q点处
为正电荷,P、Q两点附近电场的等势线
分布如图所示,a、b、c、d、e为电场中的5
个点,设无穷远处电势为0,则()
A.e点的电势大于0
B.a点和b点的电场强度相同
C.b点的电势低于d点的电势
D.负电荷从a点移动到c点时电势能
增加
16.(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q(g>0)的点电荷固定在P点。下列
说法正确的是
A.沿MN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N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
M
第16题图
第17题图
17.(2024黑吉辽卷)在水平方向的匀强电
场中,一带电小球仅在重力和电场力作
用下于竖直面(纸面)内运动。如图,若
84
小球的初速度方向沿虚线,则其运动轨
迹为直线,若小球的初速度方向垂直于
虚线,则其从0点出发运动到0点等高
处的过程中
A.动能减小,电势能增大
B.动能增大,电势能增大
C.动能减小,电势能减小
D.动能增大,电势能减小
18.(2024山东卷)如图所示,带电荷量为+g
的小球被绝缘棒固定在0点,右侧有固
定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜
面。质量为m、带电荷量为+g的小滑块
从斜面上A点由静止释放,滑到与小球
等高的B点时加速度为零,滑到C点时
速度为零。已知AC间的距离为s,重力
加速度大小为g,静电力常量为飞,下列
说法正确的是
77777
A.OB的距离l=
√3g2
mg
B.OB的距离l=
3kg
3mg
C.从A到C,静电力对小滑块做功W=
-mgs
D.AC之间的电势差Uac=-gs
2q
19.(全国乙卷)(多选)在0点处固定一个
正点电荷,P点在O点右上方。从P点
由静止释放一个带负电的小球,小球仅
在重力和该点电荷电场力作用下在竖
直面内运动,其一段轨迹如图所示。M、
N是轨迹上的两点,OP>OM,OM=ON,
则小球
M
A.在运动过程中,电势能先增加后减少
B.在P点的电势能大于在N点的电
势能
C.在M点的机械能等于在N点的机
械能
D.从M点运动到N点的过程中,电场
力始终不做功
20.(2021北京卷)如图所示的平面内,有静
止的等量异号点电荷,M、N两点关于两
电荷连线对称,M、P两点关于两电荷连
线的中垂线对称。下列说法正确的是
M·
N
A.M点的场强比P点的场强大
B.M点的电势比N点的电势高
C.N点的场强与P点的场强相同
D.电子在M点的电势能比在P点的电
势能大
21.(2021天津卷)(多选)两个位于纸面内
第七章静电场
的点电荷产生电场的等势面如图中实
线所示,相邻等势面间的电势差相等。
虚线MPN是一个电子在该电场中的运
动轨迹,轨迹与某等势面相切于P点。
下列说法正确的是
()
A.两点电荷可能是异种点电荷
B.A点的电场强度比B点的大
C.A点的电势高于B点的电势
D.电子运动到P点时动能最小
22.(2022江苏卷)如图所示,正方形ABCD
四个顶点各固定一个带正电的点电荷,
电荷量相等,O是正方形的中心。现将
A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处
移动,则
A.移动过程中,0点电场强度变小
B.在移动过程中,C点的电荷所受静电
力变大
C.在移动过程中,移动的电荷所受静电
力做负功
D.当其移动到无穷远处时,O点的电势
高于A点
23.如图所示,在匀强电场中有A、B两点,
它们相距2cm,两点的连线与场强方向
成60°角。将一个不知道电荷性质,电
85
零起点·物理
荷量为2×105C的电荷由A移到B,其
24.电场中某区域的电场线如图所示,A、B
电势能增加了0.2J。
是电场中的两点。一个电荷量q=+4.0
(1)电荷带正电还是负电?由A到B
×108C的点电荷在A点所受静电力F4
静电力做的功WA为多少?
=2.0×104N,将该点电荷从A点移动
(2)A、B两点的电势差UB为多少?
到B点,静电力做功W=8.0×107J。
(3)求匀强电场的场强的大小。
求:
(1)A点电场强度的大小E4;
(2)A、B两点间的电势差UAB
E
第三节
电容器带电粒子在电场中的运动
荷量的绝对值相同)。
知识梳理
2.电容
1.电容器
(1)电容器的电容是描述电容器容纳
(1)两个彼此绝缘而又互相靠近的导
电荷本领的物理量,它等于电容器的带电
体就组成一个电容器。电容器是用来容纳
荷量(Q)与两极间电势差(U)的比值,即C
电荷的用电器。
(2)电容器的带电荷量是指其中一个
号单位是法拉(P)。箭见的单位有微法
极板所带电荷量的绝对值(两个极板带电
(F),皮法(pF),它们与法拉之间的关系
86