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课时作业(二十九)电场的能的性质
[基础训练]
1.(2017·河北石家庄二模)如图所示,实线为某电场的电场线,虚线表示该电场的等势面,A、B、C是电场中的三点,下列说法正确的是()
A.三点中,B点的场强最大
B.三点中,A点的电势最高
C.将一带负电的检验电荷从A移动到B,电势能增大
D.将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C,电势能的变化相同
答案:D解析:电场线的疏密表示电场强度的大小,所以三点中,A点场强最大,A错误;沿电场线方向,电势逐渐降低,A点电势最低,B错误;将一带负电的检验电荷从A移动到B,电场力做正功,电势能减小,C错误;因为B、C两点在同一等势面上,所以将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C,电场力做的功相同,电势能变化相同,D正确.
2.(2017·山东滨州二模)电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示.K为阴极,A为阳极,两极之间的距离为d,在两极之间加上高压U,有一电子在K极由静止加速.不考虑电子重力,元电荷为e,电子的质量为m,下列说法正确的是()
A.阴极K应接高压电源的正极
B.电子从K到A的过程中,加速度大小为eq\f(Ue,md)
C.电子由K到A电子的电势能减小了eU
D.电子由K到A电场力做负功
答案:C解析:由图可知A极电势高,应接电源正极,选项A错误;由于是非匀强电场,加速度大小在变化,选项B错误;从K到A,电场力做功W=eU,所以电势能减少了eU,C正确,D错误.
3.(2017·湖南十校共同体联考)如图所示,P、Q是两个电荷量相等的异种电荷,在其电场中有a、b、c三点在一条直线上,平行于P、Q的连线,b在P、Q连线的中垂线上,ab=bc,下列说法正确的是()
A.电势:φaφbφc B.电势:φa〉φcφb
C.电场强度:Ea〉Eb〉Ec D.电场强度:Eb〉Ea〉Ec
答案:A解析:根据等量异种电荷电场线分布特点知,a、c两点对称,场强大小相等,又a、c两点处的电场线分布比b点处的密,故a、c两点处的场强大于b点处的场强,又沿着电场线方向电势逐渐降低,故选项A正确,其他选项错误.
4.(2017·河南洛阳高三统考)如图所示,虚线表示某电场的等势面,实线表示一带电粒子仅在电场力作用下运动的径迹.粒子在A点的加速度为aA、动能为EkA、电势能为EpA;在B点的加速度为aB、动能为EkB、电势能为EpB。则下列结论正确的是()
A.aAaB,EkA〉EkB B.aAaB,EpAEpB
C.aAaB,EpAEpB D.aA〉aB,EkA〈EkB
答案:C解析:根据等电势差等势面稀疏处电场强度小、密集处电场强度大可知,A处电场强度小于B处.由电场力公式和牛顿第二定律可得qE=ma,由此可知aAaB.根据带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹可知,带电粒子由A运动到B,克服电场力做功,电势能增加,动能减小,故EkAEkB,EpA〈EpB,所以选项C正确.
5.(多选)如图所示的虚线为电场中的三个等势面,三条虚线平行等间距,电势值分别为10V、19V、28V,实线是仅受静电力的带电粒子的运动轨迹,A、B、C是轨迹上的三个点,A到中心虚线的距离大于C到中心虚线的距离,下列说法正确的是()
A.粒子在三点受到的静电力方向相同
B.粒子带负电
C.粒子在三点的电势能大小关系为EpCEpBEpA
D.粒子从A运动到B与从B运动到C,静电力做的功可能相等
答案:ABC解析:根据电场线垂直于等势面可知,粒子在三点受到的静电力方向相同,A正确;由粒子的运动轨迹得知,所受静电力垂直等势面向左下,且为引力,则粒子带负电,B正确;A、B、C三点电势大小关系为φAφBφC,因粒子带负电,则有EpA〈EpB〈EpC,故C正确;根据静电力做功W=qU,A、B两点之间的电势差大于B、C两点之间的电势差,则WABWBC,故D错误.
6.(2017·江苏南通一模)(多选)四个点电荷位于正方形四个角上,电荷量及其附近的电场线分布如图所示.ab、cd分别是正方形两组对边的中垂线,O为中垂线的交点,P、Q分别为ab、cd上的两点,OP〉OQ,则()
A.P点的电场强度比Q点的小
B.P点的电势比M点的低
C.OP两点间的电势差小于OQ两点间的电势差
D.一带正电的试探电荷在Q点的电势能比在M点大
答案:AD解析:根据电场的对称性知P点场强小于Q点场强,选项A正确;ab和cd是两条等势线,所以φP=φQ,B错误;UOP=UOQ=0,C错误;由于φQ〉φM,所以正试探电荷在Q点电势能大,D正确.
7.如图所示,在O点放置一个正电荷,在过O点的竖直平面内的A点,自由释放一个带正电的小球,
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