考点训练24电场的能的性质电势差与电场强度的关系.docVIP

考点训练24 电场的能的性质、电势差与电场强度的关系 一、本题10小题，每小题6分，共60分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分. 1.如图所示，在矩形ABCD的AD边和BC边的中点M和N各放一个点电荷，它们分别带等量的正、负电荷.E、F是AB边和CD边的中点，P、Q两点在MN的连线上，MP QN.对于E、F、P、Q四点，其中电场强度相同、电势相等的两点是（ ） A.E和F B.P和QC.A和B D.C和D 答案：A 解析：M、N放上等量异种电荷，等同于等量异种电荷形成电场，由电场线和等势面分布图分析可知应选A. 2.一个点电荷，从静电场中的a点移至b点，其电势能的变化为零，则（ ） A.a、b两点的场强一定相等 B.该电荷一定沿等势面移动 C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的 D.a、b两点的电势相等 答案：D 解析：根据动能定理，电场力做功的代数和为零，则a、b两点是等势的，因此D对.做功与路径无关，因此B错.只要做功的代数和为零就行，因此AC错. 3.如图所示，a、b带等量异种电荷，M、N为a、b连线的中垂线.现有一带电粒子从M点以一定的初速度v射出，开始时的一段轨迹如图中细线所示.若不计重力的作用，则在飞越该电场的过程中，下列说法正确的是（ ） A.该粒子带负电 B.该粒子的动能先增加后减少 C.该粒子的电势能先增加后减少 D.该粒子运动到无穷远处后，其速度大小一定仍为v 答案：ABD 解析：由粒子运动轨迹可知，粒子是负电荷，由等量异种电荷等势面和电场线分布可知，其动能是先增加后减少，电势能是先减少后增加，无穷远处电势为0，电场力做功为0，速度仍为v.综上所述，错误选项为C.正确选项为ABD. 4. 2004全国高考理综 图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为-8 eV时，它的动能应为（ ） A.8 eV B.13 eV C.20 eV D.34 eV 答案：C 解析：由于正电荷由a到b动能减少了21 eV，而电场中机械能和电势能总和不变，故在3等势面的动能应为12 eV，总能量 12 eV+0 eV 12 eV,当在其他位置时，由电势能ε -8 eV，所以动能Ek 12 eV- -8 eV 20 eV,故应选C. 5.如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等.实线为一带正电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点.则下面说法中正确的是（ ） A. a的电势最高 B. 对于M、N两点，带电粒子通过N点时电势能较大 C. 对于M、N两点，带电粒子通过M点时动能较大 D. 带电粒子由M运动到N时，加速度增大 答案：CD 解析：由于带电粒子做曲线运动，所受电场力的方向必定指向轨道的凹侧，且和等势面垂直，所以电场线方向是由c指向b再指向a。根据电场线的方向是指电势降低的方向，故Uc Ub Ua，选项A错。 带正电粒子若从N点运动到M点，场强方向与运动方向成锐角，电场力做正功，即电势能减少；若从M点运动到N点。场强方向与运动方向成钝角，电场力做负功，电势能增加，故选项B对。 根据能量守恒定律，电荷的动能和电势能之和不变，故粒子在M点的动能较大，选项C正确。 由于相邻等势面之间电势差相等，因N点等势面较密，则EN EM，即qEN qEM。由牛顿第二定律知，带电粒子从M点运动到N点时，加速度增大，选项D正确，所以正确答案为、C、D项。 6.一个带正电荷的质点，电荷量q 2.0×10-9 C，在静电场中由a点移到b点，在此过程中，除电场力做功外，其他力做功为6.0×10-5 J，质点的动能增加了8.0×10-5 J.则ab两点间电势差Uab为（ ） A.3.0×104 V B.1.0×104 V C.4.0×104 V D.7.0×104 V 答案：B 解析：由动能定理W总 ΔEk,即W电+W外 ΔEk得W电 ΔEk-W外 8.0×10-5 J-6.0×10-5 J 2.0×10-5 J,又由Uab 得Uab 2.0×10-5/2.0×10-9 V 1.0×104 V. 7.如右图所示，水平固定的小圆盘A，其带电荷量为Q，电势为零，从圆盘圆心处O静止释放一个质量为m、带电荷量为+q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达圆盘中心竖直线上的C点，而到圆盘中心竖直线上的b点时，小球速度最大.由此可知Q所形成的电场中，可以