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第一章 静电场 章节复习题
一、多选题
1.空间某区域竖直平面内存在电场,电场线分布如图所示.一个质量为m、电量为q,电性未知的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v1,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为v2.若A、B两点之间的高度差为h,则以下判断中正确的是( )
A. A、B两点的电场强度和电势大小关系为EA>EB、φA>φB
B. 若v1>v2,则电场力一定做负功
C. A、B两点间的电势差为
D. 小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为
【答案】BC
【解析】根据电场线的疏密判断场强的大小,由电场线的方向分析电势的高低.小球运动过程中,重力做正功,电场力做功可正可负.根据动能定理求解A、B两点间的电势差和电场力做的功.
从图中可知A点的电场线较疏,B点的较密,根据电场线密处电场强度大,电场线疏处电场强度小,可知.由顺着电场线的方向电势逐渐降低,结合等势面分布可知,,A错误;在小球运动的过程中,由动能定理得,解得电场力做功电场力做功为,A、B间的电势差为:,若为正值,可知电场力做功一定为负功,BC正确D错误.
2.真空中,两个固定点电荷A、B所带电荷量分别为QA和QB,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向,电场线上标出了C、D两点,其中D点的切线与AB连线平行,O点为AB连线的中点,则
A. A带正电,B带负电,且
B. O点电势等于D点电势
C. 点电荷A在D点产生的场强比点电荷B在D点产生的场强大
D. 负检验电荷在C点的电势能大于在D点的电势能
【答案】AC
【解析】根据电场线的流向,知A带正电,B带负电;D点的场强可看成AB两电荷在该点产生场强的合场强,电荷A在D点电场方向沿AD向上,电荷B在D点产生的场强沿DB向下,合场强水平向右,可知A电荷在D点产生的场强大于B电荷在D点产生的场强,而,所以,AC正确;因.在AB上电势与D点相同的点OB之间,A带正电荷,B带负电荷,所以O点电势比D点电势高,B错误;沿电场线方向电势逐渐降低,,再根据,q为负电荷,知,D错误.
3.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 (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