《 备考指南 物理 》课件_第7章 第2讲.DOCVIP

第7章第2讲

知识巩固练习

1．(多选)(2021年肇庆二模)将一带正电的点电荷Q固定在水平放置且带负电的正方形金属薄板中心的正上方，点电荷Q与薄板间的电场线竖直切面如图所示．其中b、d两点在同一竖直且垂直于薄板的电场线上，a、b、c三点在同一条平行于薄板的直线上，a、c关于b点对称．关于各点的电场强度及电势的判断，正确的是()

A．c点电势比b点电势低

B．a点电势与b点电势相等

C．a点电场强度与c点电场强度相同

D．b点电场强度大于d点电场强度

【答案】AD

【解析】等势面与电场线垂直，大致作出过b点的等势面，可知c点与a点的电势均比b点电势低，A正确，B错误；电场强度为矢量，可知a点电场强度与c点电场强度大小相等，方向不相同，C错误；越靠近点电荷周围，电场线越密集，电场强度越大，可知b处更靠近点电荷，故b点电场强度大于d点电场强度，D正确．

2．(多选)(2021年衡阳二模)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，C、D、F将圆弧AB四等分．已知φA＝9V，φB＝0，φO＝3V，以下说法正确的是()

A．φD＝6V

B．φF＝3V

C．电场方向沿AO连线方向

D．场强大小为3V/m

【答案】ABC

【解析】连接AB、AD、BD、OD，H为AB和OD的交点，并过D点作AO的垂线，I为垂足，过O作AO的垂线(过F点)，如图所示．可见φH＝eq\f(φA＋φB,2)＝4.5V，φD－φH＝φH－φO，得φD＝6V，A正确；φI＝eq\f(φA＋φO,2)＝6V＝φD，可见DI为等势面，则电场线沿AO方向，C正确；OF为等势面，则φF＝φO＝3V，B正确；场强E＝eq\f(φA－φO,AO)＝6V/m，D错误．

3．如图所示，用细丝线悬挂的带有正电荷的小球，质量为m，处在水平向右的匀强电场中，在电场作用下，小球由最低点开始运动，经过b点后还可以再向右摆动．如用ΔE1表示重力势能的增量，用ΔE2表示电势能的增量，用ΔE表示二者之和(ΔE＝ΔE1＋ΔE2)，则在小球由a摆到b这一过程中，下列关系式正确的是()

A．ΔE1＜0，ΔE2＜0，ΔE＜0

B．ΔE1＞0，ΔE2＜0，ΔE＝0

C．ΔE1＞0，ΔE2＜0，ΔE＜0

D．ΔE1＞0，ΔE2＜0，ΔE＞0

【答案】C

【解析】小球由最低点开始向右摆动，克服重力做功，其重力势能增大，重力势能的增量为正值，即ΔE1＞0.电场力方向水平向右，电荷沿电场力方向发生了位移，电场力做正功，电势能减小，电势能的增量为负值，即ΔE2＜0.由题知，小球从a到b的过程中，动能增加，根据能量守恒定律可知，重力势能与电势能之和减小，则两者增量之和为负值，即ΔE＜0.所以，ΔE1＞0，ΔE2＜0，ΔE＜0.故C正确．

4．(2021年南京调研)两个等量点电荷M、N固定在x轴上，其产生的电场在两者连线之间的场强E随x的变化关系如图所示，规定x轴正方向为场强的正方向．下列判断正确的是()

A．M、N为异种电荷，两者连线上x2处电势最低

B．M、N为异种电荷，两者连线上从M到N的电势一直降低

C．M、N为同种电荷，两者连线上x2处电势最低

D．M、N为同种电荷，两者连线上从M到N的电势先降低后升高

【答案】B

【解析】MN的中点x2处场强不为零，根据题意知M、N为等量电荷，故可知M、N为等量异种电荷，且M为正电荷，可知x轴上电场沿MN方向，根据电势沿电场方向逐渐降低，故B正确，A、C、D错误．

5．(2021年河北名校质检)如图所示，在真空中，－Q1、＋Q2为固定在x轴上A、B两点的电荷且Q1＝4Q2，eq\x\to(AB)＝eq\x\to(BP)＝L，a、b、c为P点两侧的三点，且aP＝Pb＝bc＝eq\f(L,2)，取无限远处电势为零，下列说法正确的是()

A．将＋q沿x轴从a点移至b点，其电势能先增大后减小

B．b、c两点电势关系为φbφc

C．P点电场强度为零，电势也为零

D．a、c两点电场关系为EaEc

【答案】D

【解析】某点的电场强度是正电荷Q2和负电荷Q1在该处产生的电场的叠加，是合场强，根据点电荷的场强公式E＝keq\f(Q,r2)可知，－Q1和＋Q2在P点产生的电场方向相反，合场强EP＝eq\f(kQ2,L2)－eq\f(kQ1,?2L?2)＝0，可知P两侧电场方向指向P，取无限远处电势为零，根据沿电场线方向电势降低可知，P点电势小于0，且有φbφc，由于P点场强为0，则aP段场强方向向右，将＋q沿x轴从a移至b点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故A、B、C错误；由电场的叠加原理可知，设aP＝Pb＝bc＝x，则a点的电场强度为Ea＝eq\f(kQ2,?L－