2026-2027学年南京高二上学期物理期中复习电场图像专题
2026-09-28
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内容正文:
电场中图像问题
1、空间有一沿x轴对称分布的电场,其x轴上电场强度E随x变化的图像如图示,取x轴正向为电场正方向,下列说法正确的是( )
A. O点的电势最低,x2点的电势最高 B. x1和-x1两点的电势相等
C. 电子在 x1的电势能大于在x2的电势能 D. 电子由x1运动到x3电场力先做正功后做负功
2、如图甲所示,过均匀带电金属球的球心O建立一维坐标系。以无穷远处的电势为零,x轴上的电势φ分布如图乙所示。已知|x1|<x2,下列说法正确的是( )
A. 该带电体带正电
B. x1处的电场强度比x2处的电场强度小
C. 电子在x1处的电势能比在x2处的大
D. 将质子从x1处移到x2处,电场力做正功
3、匀强电场中有一与电场方向平行的扇形AOB区域,如图所示,圆心角θ=120°,半径R=1m,其中C、D、F将圆弧AB四等分。已知以下说法错误的是( )
A. B. C. 电场方向沿A、O连线方向 D. 场强大小为3V/m
4、两个等量正点电荷固定在光滑绝缘水平桌面上,如图甲所示。一个带正电的小球沿两电荷连线的中垂线,由A点静止释放运动到B点,小球在此运动过程中v—t图像如图乙所示。则AB两点间电势φ、电场强度E随小球位移x的变化图像可能正确的是(取无穷远处电势为0)( )
A. B. C. D.
5、真空中有一正四面体,如图分别是和的中点。现在A、B两点分别固定电荷量为、的点电荷,下列说法中不正确的是( )
A. 将试探电荷从C点移到D点,电场力做正功,试探电荷的电势能降低
B. 将试探电荷从M点移到N点,电场力不做功,试探电荷的电势能不变
C. C、D两点电场强度相等
D. N点的电场强度方向平行且跟垂直
6、在x轴附近固定有两个点电荷Q1和Q2,其连线与x轴平行。以无穷远处为电势零点,测得x轴上各点的电势随坐标x的分布如图所示。下列说法正确的是( )
A. x2处的电场强度为零
B. Q1和Q2带有异种电荷
C. 将试探电荷+q从x1沿x轴正方向移到x3的过程中,电势能先增大后减小
D. 将试探电荷+q从x1沿x轴正方向移到x3的过程中,电势能先减小后增大
7. 如图甲所示,一绝缘的圆环上均匀分布着正电荷,一光滑细杆过圆心且垂直于圆环平面,杆上套有带正电的小球。时刻把小球从a点由静止释放后,小球沿细杆运动经过b、c两点,小球运动的图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 小球从a点运动到b点的过程中电势能增大
B. 圆环在圆心处产生的电场强度不为0
C. a点的电场强度大于b点的电场强度
D. a、b两点电势差小于b、c两点电势差
8、如图所示,实线MN是匀强电场中的一个等势面,虚线AB是一电子只在电场力作用下的运动轨迹。电子从A运动到B过程中,加速度大小a、动能随时间t的变化关系图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
9、如图所示,菱形ABCD中心为O,在菱形的三个顶点A、B、C上各固定点电荷+Q、+Q、-Q。将一点电荷+q沿BD的延长线从无穷远处向D点移动,则在移动过程中( )
A. +q所受静电力先增大后减小 B. 静电力对+q先做负功再做正功
C. O点的电场强度逐渐增大 D. D点的电势逐渐升高
10、某仪器两极间的电场线分布如图所示,中间的一条电场线是直线,其它电场线对称分布,一正电荷从O点沿直线OA以某一初速度仅在电场力作用下运动到A点。取O点为坐标原点,沿直线向右为x轴正方向。从O到A运动过程中,关于该电荷运动速度v和加速度a随时间t的变化、质子的动能Ek和运动轨迹上各点的电势φ随位移x的变化图线中可能正确的是( )
A. B. C. D.
11、如图甲所示,一带电量为的物块置于绝缘光滑水平面上,其右端通过水平弹性轻绳固定在竖直墙壁上,整个装置处于水平向左的匀强电场中。用力将物块向左拉至O处后由静止释放,用传感器测出物块的位移x和对应的速度,作出物块的动能关系图像如图乙所示,其中0.4m处物块的动能最大但未知,0.5m处的动能为1.50J,0.50m~1.25m间的图线为直线,其余部分为曲线。弹性轻绳的弹力与形变量始终符合胡克定律,下列说法正确的是( )
A. 该匀强电场的场强为
B. 弹性绳弹性势能的最大值为1.25J
C. 弹性绳的劲度系数为20N/m
D. 物块会作往复运动,且全过程是简谐运动
12、真空中两个点电荷、分别固定于轴上和的两点,在它们的连线上场强与关系如图所示(取轴正方向为场强正方向,无穷远处为电势零点),以下判断正确的是( )
A. 带正电、带负电 B. 的电荷量是的3倍
C. 轴上处的电势为零 D. 正点电荷在轴上处的电势能比在处的大
13、如图,两对等量异号点电荷、固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点,O为内切圆的圆心,M为切点。则( )
A. L和N两点处的电场方向相互垂直
B. M点的电场方向平行于该点处的切线,方向向右
C. 将一带正电的点电荷从M点移动到O点,电场力做正功
D. 将一带正电的点电荷从L点移动到N点,电场力做功为零
14、如图所示,光滑水平面上有一劲度系数为k的轻弹簧左端固定,右端连一质量为m、电量为q带负电小物块,水平面上方有一电场强度大小为E、水平向右的匀强电场。开始时物块在大小为2qE,方向向右的外力F作用下静止在M点,设物块在M点的电势能为零。现将力F撤去,则物块运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 弹簧和物块组成的系统机械能之和不变
B. 弹簧处于原长时物块的速度最大
C. 弹簧最短时物块加速度大小为
D. 物块电势能的最小值为
15、两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,d是两负电荷连线的中点,c、d两点到中间负电荷的距离相等,则( )
A. a点的电场强度比b点的小
B. a点的电势比b点的低
C. c点的电场强度比d点的小
D. c点的电势比d点的高
16、如图所示,真空中电荷量均为Q的两正点电荷固定于一绝缘正方体框架的两侧面ABB1A1和DCC1D1中心连线所在直线上,且两点电荷关于正方体中心对称,则:( )
A. A、B、C、D四个点的电势相同
B. A1、B1、C1、D1四个点的电场强度相同
C. 负检验电荷在A点的电势能小于在C1点的电势能
D. 正检验电荷从C点移到B点的过程中,电场力对其做正功
17、通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,已知试探电荷q在场源电荷Q的电场中具所有电势能表达式为Er=(式中k为静电力常量,r为试探电荷与场源电荷间的距离)。真空中有两个点电荷Q1、Q2分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上。x轴上各点的电势φ随x的变化关系如图所示。A、B是图线与x的交点,A点的x坐标是4.8cm,图线上C点的切线水平。下列说法不正确的是( )
A. 电荷Q1、Q2的电性相反
B. 电荷Q1、Q2的电荷量之比为1∶4
C. B点的x坐标是8cm
D. C点的x坐标是12cm
18、如图所示,将悬挂在细线上的带负电的小球A放在不带电的金属空心球壳C内(不和球壁接触),另有一悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近,则( )
A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向
B.A往左偏离竖直方向,B的位置不变
C.A的位置不变,B往左偏离竖直方向
D.A和B的位置不变
19、如图所示,四组静电实验中,能使左边的验电器的金属箔片张开的是( )
A. B.
C. D.
20、如图所示,绝缘金属球壳的空腔M内、外各有一小球Q和N,下列说法不正确的是( )
A.若Q、M不带电,M不接地,则N带电时,Q上无感应电荷
B.若Q、M不带电,M接地,则N带电时,Q上无感应电荷
C.若M、N不带电,M不接地,则Q带电时,N上无感应电荷
D.若M、N不带电,M接地,则Q带电时,N上无感应电荷
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电场中图像问题
1、空间有一沿x轴对称分布的电场,其x轴上电场强度E随x变化的图像如图示,取x轴正向为电场正方向,下列说法正确的是( )
A. O点的电势最低,x2点的电势最高 B. x1和-x1两点的电势相等
C. 电子在 x1的电势能大于在x2的电势能 D. 电子由x1运动到x3电场力先做正功后做负功
【答案】B【详解】A.从图像可以看出,x轴的正半轴电场强度的方向向右,在x轴的负半轴电场强度的方向向左,因为沿着电场强度的方向电势降低,所以O点电势最高,A错误;
B.由于-x1和x1两点关于y轴对称,电场强度E随x变化的图像与坐标轴所围成的面积等于电势差的大小,所以从O到-x1和从O到x1电势降落相等,故x1和-x1两点的电势相等,B正确;
C.由于x1的电势比x2的电势高,所以电子在 x1的电势能小于在x2的电势能,C错误;
D.由于在x轴的正半轴电场强度的方向向右,电子由x1运动到x3受到的电场力方向向左,所以电场力一直做负功,D错误。故选B。
2、如图甲所示,过均匀带电金属球的球心O建立一维坐标系。以无穷远处的电势为零,x轴上的电势φ分布如图乙所示。已知|x1|<x2,下列说法正确的是( )
A. 该带电体带正电
B. x1处的电场强度比x2处的电场强度小
C. 电子在x1处的电势能比在x2处的大
D. 将质子从x1处移到x2处,电场力做正功
【答案】C【详解】A.以无穷远处的电势为零,那么负电荷周围的电势为负值,所以该带电体带负电,故A错误;
B.由对称性可知离带电体越远的场强越小,或者由电势与距离的图像的斜率的绝对值越大的场强越大,则x1处的电场强度比x2处的电场强度大,故B错误;
C.由电势与距离的图像可知,x1处的电势比在x2处的小,但是负电荷在电势越小的位置电势能越大,所以电子在x1处的电势能比在x2处的大,故C正确;
D.质子从x1处移到x2处,电势能增大,由功能关系可知,电场力做正功电势能减小,电场力做负功电势能增大,所以将质子从x1处移到x2处,电场力做的总功为负值,故D错误。
故选C。
3、匀强电场中有一与电场方向平行的扇形AOB区域,如图所示,圆心角θ=120°,半径R=1m,其中C、D、F将圆弧AB四等分。已知以下说法错误的是( )
A. B. C. 电场方向沿A、O连线方向 D. 场强大小为3V/m
【答案】D【详解】AB.如图所示,连结AB、OC、OD、OF,令OC、OD、OF与AB交点分别为I、H、G。易知
且
所以,
在△IGO中,有
所以△IGO为等边三角形,则
所以I、G将AB三等分,根据匀强电场中电势均匀变化可知,
所以OF为一条等势线,则 根据几何关系可知
所以
则△DHI全等于△HIO,即
则DI连线垂直于AO,且平行于FO,说明DI是一条等势线,所以 故AB正确;
C.电场强度方向垂直于等势线OF和DI,根据沿电场强度方向电势降低可知电场方向沿A、O连线方向,故C正确;
D.根据匀强电场中场强与电势差的关系可得 故D错误。
本题选错误的,故选D。
4、两个等量正点电荷固定在光滑绝缘水平桌面上,如图甲所示。一个带正电的小球沿两电荷连线的中垂线,由A点静止释放运动到B点,小球在此运动过程中v—t图像如图乙所示。则AB两点间电势φ、电场强度E随小球位移x的变化图像可能正确的是(取无穷远处电势为0)( )
A. B. C. D.
【答案】B【详解】由图乙可知加速度逐渐增大,则电场强度逐渐增大,但A点的电场强度不为0,两个等量正点电荷中垂线的电势逐渐降低,B点的电势不为0。故选B。
5、真空中有一正四面体,如图分别是和的中点。现在A、B两点分别固定电荷量为、的点电荷,下列说法中不正确的是( )
A. 将试探电荷从C点移到D点,电场力做正功,试探电荷的电势能降低
B. 将试探电荷从M点移到N点,电场力不做功,试探电荷的电势能不变
C. C、D两点电场强度相等
D. N点的电场强度方向平行且跟垂直
【答案】A【详解】A.根据结合关系可知平面MCND是AB的中垂面,结合等量异种点电荷的等势面的分布特征,可知,平面MCND是一个等势面,则将试探电荷从C点移到D点,电场力不做功,A错误,符合题意;
B.根据上述可知,将试探电荷从M点移到N点,电场力不做功,试探电荷的电势能不变,B正确,不符合题意;
C.根据等量异种点电荷的电场分别规律,可知C、D两点的电场强度大小相等,方向相同,均垂直于等势面MCND,即C、D两点的电场强度相等,C正确,不符合题意;
D.根据上述,平面MCND是一个等势面,则N点的电场强度方向平行且跟垂直,D正确,不符合题意。
故选A。
6、在x轴附近固定有两个点电荷Q1和Q2,其连线与x轴平行。以无穷远处为电势零点,测得x轴上各点的电势随坐标x的分布如图所示。下列说法正确的是( )
A. x2处的电场强度为零
B. Q1和Q2带有异种电荷
C. 将试探电荷+q从x1沿x轴正方向移到x3的过程中,电势能先增大后减小
D. 将试探电荷+q从x1沿x轴正方向移到x3的过程中,电势能先减小后增大
【答案】BD
【详解】A.图像斜率表示电场强度,由图可知,x2处的电场强度不为零,故A错误;
B.由图可知:无穷远处电势为零,有电势为正的地方,故存在正电荷;又有电势为负的地方,故也存在负电荷,所以Q1和Q2带有异种电荷,故B正确;
CD.由图像可知,从x1沿x轴正方向到x3的过程中,电势先减小后增大,根据正电荷在电势高处电势能大,则将试探电荷+q从x1沿x轴正方向移到x3的过程中,电势能先减小后增大,故C错误,D正确。
故选BD。
7. 如图甲所示,一绝缘的圆环上均匀分布着正电荷,一光滑细杆过圆心且垂直于圆环平面,杆上套有带正电的小球。时刻把小球从a点由静止释放后,小球沿细杆运动经过b、c两点,小球运动的图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 小球从a点运动到b点的过程中电势能增大
B. 圆环在圆心处产生的电场强度不为0
C. a点的电场强度大于b点的电场强度
D. a、b两点电势差小于b、c两点电势差
【答案】D【详解】A.由题意可知小球带正电,则小球从a点运动到b点的过程中,电场力做正功,电势能减小,故A错误;
B.根据对称性可知,绝缘竖直圆环上均匀分布正电荷在圆心处产生的场强完全抵消,则带电圆环在圆心处产生的场强为0,故B错误;
C.由图乙可知小球在a处加速度小于b处加速度,由
可知a电的电场强度小于b点的电场强度,故C错误;
D.根据动能定理可得
可得a、b两点电势差小于b、c两点电势差,故D正确。故选D。
8、如图所示,实线MN是匀强电场中的一个等势面,虚线AB是一电子只在电场力作用下的运动轨迹。电子从A运动到B过程中,加速度大小a、动能随时间t的变化关系图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D【详解】AB.电场为匀强电场,则电场力不变,根据牛顿第二定律可知加速度不变,故AB错误;
CD.电场力向下,则电场力做正功,动能逐渐增大,则有
解得 动能随时间成二次函数的变化,故C错误,D正确;故选D。
9、如图所示,菱形ABCD中心为O,在菱形的三个顶点A、B、C上各固定点电荷+Q、+Q、-Q。将一点电荷+q沿BD的延长线从无穷远处向D点移动,则在移动过程中( )
A. +q所受静电力先增大后减小 B. 静电力对+q先做负功再做正功
C. O点的电场强度逐渐增大 D. D点的电势逐渐升高
【答案】D【详解】A.点电荷+q沿BD的延长线从无穷远处向D点移动的过程中,A、C处点电荷对+q静电力的合力始终竖直向下,且逐渐增大,B处电荷对+q的静电力沿OD向右,且逐渐增大,根据矢量的叠加可知,+q所受静电力一直增大,故A错误;
B.点电荷+q沿BD的延长线从无穷远处向D点移动的过程中,A、C处点电荷对+q静电力的合力始终竖直向下,对+q不做功,B处电荷对+q的静电力始终是沿OD向右的静电力,随着+q的左移一直做负功,故静电力对+q一直做负功,故B错误;
C.A、C处点电荷在O点的合电场强度竖直向下,B处电荷、+q在O点的电场强度方向在直线上,且方向相反,点电荷+q沿BD的延长线从无穷远处向D点移动的过程中,+q在O点的电场强度逐渐增大,根据场强的叠加可知,O点的电场强度逐渐减小,故C错误;
D.点电荷+q逐渐靠近D点,D点的电势逐渐升高,故D正确。
故选D。
10、某仪器两极间的电场线分布如图所示,中间的一条电场线是直线,其它电场线对称分布,一正电荷从O点沿直线OA以某一初速度仅在电场力作用下运动到A点。取O点为坐标原点,沿直线向右为x轴正方向。从O到A运动过程中,关于该电荷运动速度v和加速度a随时间t的变化、质子的动能Ek和运动轨迹上各点的电势φ随位移x的变化图线中可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C【详解】A.电场线的疏密表示电场的强弱,从O到A场强先增大后减小,由于图像的斜率表示电场强度的大小,则从O到A的电势随位移的变化图线的斜率先增大后减小,故A错误;
B.从O到A场强先增大后减小,则加速度先增大后减小,故B错误;
D.速度时间图线的斜率表示加速度,则速度时间图像斜率先增大后减小,故D错误;
C.根据能量守恒定律有 又有 整理可得
从O到A场强先增大后减小,可知,图像的斜率先增大后减小,故C正确。故选C。
11、如图甲所示,一带电量为的物块置于绝缘光滑水平面上,其右端通过水平弹性轻绳固定在竖直墙壁上,整个装置处于水平向左的匀强电场中。用力将物块向左拉至O处后由静止释放,用传感器测出物块的位移x和对应的速度,作出物块的动能关系图像如图乙所示,其中0.4m处物块的动能最大但未知,0.5m处的动能为1.50J,0.50m~1.25m间的图线为直线,其余部分为曲线。弹性轻绳的弹力与形变量始终符合胡克定律,下列说法正确的是( )
A. 该匀强电场的场强为
B. 弹性绳弹性势能的最大值为1.25J
C. 弹性绳的劲度系数为20N/m
D. 物块会作往复运动,且全过程是简谐运动
【答案】C【详解】A.在从0.50m~1.25m范围内,动能变化等于克服电场力做的功,则有
解得该匀强电场的场强为 故A错误;
B.根据图乙可知,物块在0.50m时离开弹性绳,根据能量守恒有
故B错误;
C.物块在0.40m时动能最大,则速度最大加速度为0,此时弹簧弹力和电场力相等,结合胡克定律则有
解得 故C正确;
D.因物块离开弹性绳后受恒定的电场力作用,可知物块在全过程中的运动不是简谐振动,故D错误。故选C。
12、真空中两个点电荷、分别固定于轴上和的两点,在它们的连线上场强与关系如图所示(取轴正方向为场强正方向,无穷远处为电势零点),以下判断正确的是( )
A. 带正电、带负电 B. 的电荷量是的3倍
C. 轴上处的电势为零 D. 正点电荷在轴上处的电势能比在处的大
【答案】D【详解】A.因x=0附近的场强为正,x=4a附近的场强为负值,可知两电荷均带正电,选项A错误;
B.在x=3a处的场强为零,则有 解得 选项B错误;
C.因无穷远处电势为零,正电荷所在电场中电势处处大于零,所以x轴上3a处的电势为正,选项C错误;
D.电场线方向从x轴上a处指向2a处,则正点电荷q从x轴上a处到2a处电场力做正功,则电势能减小,即正点电荷q在x轴上a处的电势能比在2a处的大,选项D正确。故选D。
13、如图,两对等量异号点电荷、固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点,O为内切圆的圆心,M为切点。则( )
A. L和N两点处的电场方向相互垂直
B. M点的电场方向平行于该点处的切线,方向向右
C. 将一带正电的点电荷从M点移动到O点,电场力做正功
D. 将一带正电的点电荷从L点移动到N点,电场力做功为零
【答案】A
【详解】A.两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向O,N点处于两负电荷连线的中垂线上,则两负电荷在N点产生的场强方向由N指向O,则N点的合场强方向由N指向O,同理可知,两个负电荷在L处产生的场强方向由O指向L,L点处于两正电荷连线的中垂线上,两正电荷在L处产生的场强方向由O指向L,则L处的合场方向由O指向L,由于正方形两对角线垂直平分,则L和N两点处的电场方向相互垂直,故A正确;B.正方形底边的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向左,而正方形上方的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向右,由于M点离上方一对等量异号电荷距离较远,则M点的场方向向左,故B错误;
C.由图可知,M和O点位于两等量异号电荷的等势线上,即M和O点电势相等,所以将一带正电的点电荷从M点移动到O点,电场力做功为零,故C错误;
D.由图可知,L点的电势低于N点电势,则将一带正电的点电荷从L点移动到N点,电场力做功不为零,故D错误。故选A。
14、如图所示,光滑水平面上有一劲度系数为k的轻弹簧左端固定,右端连一质量为m、电量为q带负电小物块,水平面上方有一电场强度大小为E、水平向右的匀强电场。开始时物块在大小为2qE,方向向右的外力F作用下静止在M点,设物块在M点的电势能为零。现将力F撤去,则物块运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 弹簧和物块组成的系统机械能之和不变
B. 弹簧处于原长时物块的速度最大
C. 弹簧最短时物块加速度大小为
D. 物块电势能的最小值为
【答案】C【详解】A.弹簧和物块组成的系统,撤去F后受到弹簧的弹力和电场力作用,则机械能与电势能之和不变,选项A错误;B.当所受的合力为零时速度最大,即此时弹力等于电场力,此时弹簧不是处于原长位置,选项B错误;
C.开始撤去F时,物块受到的合力为2qE,由对称性可知,弹簧最短时物块所受的合力为2qE,此时物块加速度大小为 选项C正确; D.开始时弹簧的弹力为F弹=qE 此时弹簧伸长状态;在平衡位置时F弹=qE
此时弹簧为压缩状态,则从开始运动到平衡位置的距离为
弹簧在最短位置时物块的电势能最小,从开始释放到该位置电场力做功为
即物块的电势能减小;因M点的电势为零,则物块电势能的最小值为,选项D错误。 故选C。
15、两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,d是两负电荷连线的中点,c、d两点到中间负电荷的距离相等,则( )
A. a点的电场强度比b点的小
B. a点的电势比b点的低
C. c点的电场强度比d点的小
D. c点的电势比d点的高
【答案】D【详解】A.电场线的疏密程度表示电场强度的大小,由图可知a点的电场强度比b点的大,故A错误;
B.根据沿电场线方向电势降低,且等势线与电场线垂直,a点的电势比b点的高,故B错误;
C.根据点电荷产生电场的电场强度公式,+2q在c点产生电场的电场强度较强,且与两负电荷在c点产生电场的电场强度方向相同;而+2q在d点产生电场的电场强度较弱,且两负电荷在d点产生电场相互抵消,所以c点的电场强度比d点的大,故C错误;
D.根据沿电场线方向电势降低,由图可知,c点的电势比d点的高,故D正确。 故选D。
16、如图所示,真空中电荷量均为Q的两正点电荷固定于一绝缘正方体框架的两侧面ABB1A1和DCC1D1中心连线所在直线上,且两点电荷关于正方体中心对称,则:( )
A. A、B、C、D四个点的电势相同
B. A1、B1、C1、D1四个点的电场强度相同
C. 负检验电荷在A点的电势能小于在C1点的电势能
D. 正检验电荷从C点移到B点的过程中,电场力对其做正功
【答案】A
【详解】A.电势是标量,只有大小没有方向,由于A、B到两点电荷的距离完全相等,C、D到两点电荷的距离完全相等,可知,
而A点到左侧电荷的距离与D点到右侧电荷的距离相等,同样A点到右侧电荷的距离与D点到左侧电荷的距离相等,因此 从而 A正确;
B.A1、B1在两电荷连线中垂面的左侧,场强的方向大致向右,而C1、D1在两电荷连线中垂面的右侧,场强的方向大致向左,因此A1、B1、C1、D1四个点的电场强度大小相等但方向不同,B错误;
C.由于C1和C到两点电荷的距离相等,因此电势相等,即 又
因此负检验电荷在A点的电势能等于在C1点的电势能,C错误;
D.由于 正检验电荷从C点移到B点的过程中,电场力对其做功为零,D错误。 故选A。
17、通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,已知试探电荷q在场源电荷Q的电场中具所有电势能表达式为Er=(式中k为静电力常量,r为试探电荷与场源电荷间的距离)。真空中有两个点电荷Q1、Q2分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上。x轴上各点的电势φ随x的变化关系如图所示。A、B是图线与x的交点,A点的x坐标是4.8cm,图线上C点的切线水平。下列说法不正确的是( )
A. 电荷Q1、Q2的电性相反
B. 电荷Q1、Q2的电荷量之比为1∶4
C. B点的x坐标是8cm
D. C点的x坐标是12cm
【答案】B
【详解】A.电势能 故电势
那么场源电荷附近电势正负和场源电荷正负一致,故由图可得原点处电荷带正电,处电荷带负电,故A正确;
B.点处电势为零,故有 所以,电荷、的电荷量之比
故B错误;
C.点处电势为零,根据电势为零可得
可得 解得所以点的坐标 故C正确;
D.点电荷周围场强 两场源电荷电性相反,那么两场源电荷在点的场强方向相反,点电势变化为零,故点场强为零,根据叠加定理可得两场源电荷在点场强大小相等,故有 解得 故D正确; 本题由于选择错误的,故选B。
18、如图所示,将悬挂在细线上的带负电的小球A放在不带电的金属空心球壳C内(不和球壁接触),另有一悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近,则( C )
A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向
B.A往左偏离竖直方向,B的位置不变
C.A的位置不变,B往左偏离竖直方向
D.A和B的位置不变
19、如图所示,四组静电实验中,能使左边的验电器的金属箔片张开的是( A )
A. B.
C. D.
20、如图所示,绝缘金属球壳的空腔M内、外各有一小球Q和N,下列说法不正确的是( C )
A.若Q、M不带电,M不接地,则N带电时,Q上无感应电荷
B.若Q、M不带电,M接地,则N带电时,Q上无感应电荷
C.若M、N不带电,M不接地,则Q带电时,N上无感应电荷
D.若M、N不带电,M接地,则Q带电时,N上无感应电荷
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